Entwicklung und Management digitaler ... · (Digital Mock Up) •FEM (Finite Elemente Methode) zur Belastungsanalyse Crash Tests •Ergonomie-untersuchungen Produktions-planung Planung

Fakultät für Verkehrs- und Maschinensysteme (Fakultät V)

Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb

Fachgebiet Industrielle Informationstechnik

Prof. Dr.-Ing. R. Stark

Entwicklung und Management digitaler

Produktentstehungsprozesse (EMP)

1. Vorlesung:

Einordnung digitaler Produktentstehungsprozesse

(PEP) in die unternehmensweite Prozesslandschaft

Entwicklung und Management digitaler Produktentstehungsprozesse

Gliederung

► Vorwort

Einleitung

Begriffsklärung: „Management von Entwicklungsprozessen“ oder „Managementprozesse“?

Digitale Tätigkeiten des Ingenieurs

Überblick über die Inhalte des Prozessmanagements

Organisatorisches

Ausblick

2


Die multidisziplinäre Disziplin der Industriellen Informationstechnik

Vorwort

3


MaschinenbauVirtuelle Produktentstehung

(CAD, CAM, CAE, CAID, CAP,

PDM, DLM, VR, AR, …)

Natur-

gesetze

Modell-

bildung

Zahlen

Rechen-

gesetze

Numerik

Algo-

rithmen

Sprachen

Rechner

Daten-

banken

Daten-

technik

Netz-

technik

Kon-

struktion

Berech-

nung

Ferti-

gungs-

vorbe-

reitungRegelung

Automa-

tisierung

Produk-

tionMechanik

Dynamik

Logistik

Kosten

Betriebs-

(Volks-)

wirt-

schaft

Gesetze

Stan-

dards

Mechanik

Statik

Physik Mathe-

matik

Infor-

matik

Elektrotechnik Bauingenieur-

wesen und

Architektur

Wirt-

schafts-

inge-

nieur-

wesen

Wirtschaft und

Politik

Steigender Anteil

Grundlagen für die Nutzung der Industriellen Informationstechnik

Vorwort

4


Vorwort

Definition der Industriellen Informationstechnik

► Die Industrielle Informationstechnik ist eine multidisziplinäre Disziplin und

bezeichnet die Anwendungen von Methoden der Informatik zur Lösung

ingenieurwissenschaftlicher Problemstellungen in der industriellen Konstruktion,

Fertigung und Montage sowie zur Erfassung von Prozessen entlang der gesamten

virtuellen Produktentstehung in der Industrie.

Fachgebiet Industrielle Informationstechnik an der TU Berlin

► Das Fachgebiet der Industriellen Informationstechnik an der TU Berlin ist

eingebettet in der Fakultät für Verkehrs- und Maschinensysteme sowie im Institut

für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb.

► Das Fachgebiet Industrielle Informationstechnik an der TU Berlin beschäftigt sich

mit der Weiterentwicklung der digitalen Lösungen zur Verbesserung und

Erweiterung der Ingenieurtätigkeiten im gesamten Ablauf der virtuellen

Produktentstehung von der Produktidee und -planung, der Produktentwicklung bis

zur Planung und Anlaufabsicherung der Produktion.

Definition und Fachgebiet an der TU Berlin

5


Industrielle Informationstechnik

Einführung in die Informationstechnik für Ingenieure

Grundlagen und Anwendungen der Industriellen Informationstechnik

Technologien der Virtuellen Produktentstehung


Informationstechnische Prozesse für den digitalen Fabrikbetrieb

Virtuelles Entwickeln in der industriellen Praxis

(Virtual Engineering in Industry)

Überblick der Lehrveranstaltungen des Fachgebietes

Vorwort

6


Vorwort

Studium des Maschinenbaus an der Ruhr-Universität

Bochum

Integriertes einjähriges Studium an der Texas A&M

University, USA, im Bereich Mechanical Engineering

Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für

Konstruktionstechnik / CAD an der Technischen Fakultät

der Universität des Saarlandes

System-Ingenieur Karosserieentwicklung der Ford Werke in

Köln

(Senior) Technischer Spezialist CAD, Produktmodellierung

und Product Information Management in Ford Europa

Technischer Leiter / Europäischer Manager "Virtuelle

Produktentstehung & Methoden“ in der Ford Motor

Company

Leiter des Fachgebiets Industrielle Informationstechnik an

der Technischen Universität (TU) Berlin sowie Direktor des

Geschäftsfeldes Virtuelle Produktentstehung des

Fraunhofer Instituts für Produktionsanlagen und

Konstruktionstechnik (IPK) in Berlin

Technische

Universität

Berlin

Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark

7

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Vorwort

Termine der Lehrveranstaltung EMP

1. Einordnung digitaler PEP in die unternehmensweite Prozesslandschaft

2. Herausforderungen digitaler PEP

3. Produktdefinition, -varianten und -stücklisten

4. Datenmanagement / Datenaustausch

5. Virtuelle Produktabsicherung (1/2)

6. Virtuelle Produktabsicherung (2/2)

7. Prozessmanagement - Einführung

8. Planung der technischen Abläufe / Zusammenhänge der Kernprozesse

9. Deterministische Abläufe und kreative, dynamische Abläufe

10. Informationstechnische Hilfsmittel zur Beschreibung von Prozessen und Abläufen

11. Business Process Management (BPM) Systeme

12. PLM Lösungen

13. Freigabe und Change Management

14. Simulation/Erprobung neuer oder verbesserter digitaler Produktentstehungsprozesse

15. Gastvorlesung: Dr. Griess: Engineering Transformation

16. Ausgewählte Präsentationen aus dem Fachgebiet

8


Gliederung

Vorwort

► Einleitung




Organisatorisches

Ausblick

9


Einleitung

Digitalisierung des Produktentstehungsprozesses

Felix Wankel an seinem Zeichenbrett mit

einer Konstruktionszeichnung. 1954 erfand

er den Wankel-Motor.

(Quelle: G. Mauricio)

CAD-Arbeitsplatz: Dreidimensionale

Modellierung mit digitalen Werkzeugen.

(Quelle: ksi metall)

Damals Heute

Reproduzierbarkeit

Effizienz

Flexibilität (Änderungen)

Automatisierung

3D-Asichten

10


Einleitung

Beispiel für einen digitalen Produktentstehungsprozess

Styling

• Ideengenerierung und Erzeugung von Lösungsvarianten für das Autodesign

• 3D-Visualisierung z.B. durch VR-Sketching oder Virtual Clay Modelling

• Vergleich und Auswahl eines Designs

Konstruktion

• 3D-Gestaltung von Einzelteilen wie z.B. einer Kurbelwelle mit CAD-Tools

• Zusammenfügen der Einzelteile zu Baugruppen

• Erstellung von Stücklisten

Absicherung & Freigabe

• CAE-Analyse: Berechnung und Auslegung von Bauteilen, z.B. Überprüfung, ob eine Welle dauerfest ist

• Kollisionsanalyse von Bauteilen

• Ein- und Ausbauunter-suchungen

• Baubarkeits-prüfungen

Testen

• Durchführung von Strömungs-simulationen an einem DMU (Digital Mock-Up)

• FEM (Finite Elemente Methode) zur Belastungsanalyse

• Crash-Tests

• Ergonomie-untersuchungen

Produktions-planung

• Planung und Simulation des Fertigungs-prozesses

• Auswahl der Maschinen

• Reihenfolge der Fertigungsschritte

• Parallelisierungvon Arbeitsschritten

• Prozess-optimierung

11


Begleitprozesse

VertriebMarketing Beschaffung/Einkauf

Reales

Produkt

Realer Produktlebenslauf

Informationsfluss

NutzungEntsorgung

& Recycling

Hersteller Kunden

Produktherstellung

operativeProduktion

Iterationen

Produktentstehungsprozess aus Sicht des Produktlebenszyklus

Der Produktlebenszyklus setzt sich aus den Hauptprozessphasen der

Produktentstehung (Planung, Entwicklung, Arbeitsvorbereitung), der

Produktherstellung (operative Produktion) und des

realen Produktlebenslauf (Nutzung und Entsorgung/Recycling) zusammen.

Hauptprozessphasen werden durch Begleitprozesse, wie Marketing,

Beschaffung/Einkauf und Vertrieb, ergänzt

Einleitung

PlanungEntwicklung

(Konstruktion& Erprobung)

Arbeits-vorbereitung

Produktentstehung

12


Einleitung

Entwicklung und Optimierung von Produktentstehungsprozessen (1/2)

Der Erfolg eines Unternehmens wird maßgeblich durch die Leistungsfähigkeit

seiner Produktentwicklung bestimmt

Globale Märkte und individualisierte Kundenanforderungen führen zu einem

verschärften Wettbewerb

Konzeption und Umsetzung dieser Maßnahmen erfolgen im Spannungsfeld

zwischen Organisation, Methoden, Technologien, Wissen/Kompetenz und

Motivation

Behandlung von Problemstellungen sowohl im industriellen Umfeld als auch im

theoretisch-wissenschaftlichen Bereich

Dadurch werden Optimierungsmaßnahmen des

Produktentwicklungsprozesses erforderlich

13


Einleitung

Entwicklung und Optimierung von Produktentstehungsprozessen (2/2)

Durch immer schnellere Entwicklungszyklen nehmen Unterstützungsmaßnahmen

der Produktentwicklung eine herausragende Stellung ein

Ziel: Optimierung hinsichtlich Zeit, Kosten, Innovationsfähigkeit und

Ergebnisqualität

Optimale Ergebnisse zielen dabei auf integrierte Prozessketten und können nur

durch eine ganzheitliche Betrachtung des umschriebenen Spannungsfelds erreicht

werden

Handlungsschwerpunkte

Umgestaltung der Ablauforganisation

Entwicklung und Einführung von Methoden zur Unterstützung der

Produktentwicklung

Konzeption, Einführung und Optimierung von informationstechnischen

Anwendungen

14


Gliederung

Vorwort

Einleitung

► Begriffsklärung: „Management von Entwicklungsprozessen“ oder „Managementprozesse“?



Organisatorisches

Ausblick

15


Grundsätzlich Unterscheidung

Begriffsklärung

Entwicklungsprozess Managementprozess

• Konstruktion von technischen Produkten

• Der Entwicklungsprozess folgt meist einer

Methodik

• Z.B. iterativer Durchlauf der Schritte (nach

VDI 2221):

• Aufgabenklärung

• Konzipieren

• Entwerfen

• Ausarbeiten

• Beispiel für konkreten Prozess: Entwicklung

eines Flugzeugs von der ersten Idee bis

zum fertigen Produkt

• Steuerung von Geschäftsprozessen

• Beispiele für Managementprozesse:

• Entwicklung von Visionen und einer

Unternehmensstrategie

• Bestimmung von Unternehmenszielen

• Personalführung

• Qualitätsmanagement

• Projektmanagement

• Risikomanagement

• Finanzmanagement

• Beispiel für konkreten Prozess:

Entscheidung für oder gegen den Bau

eines Flugzeuges aufgrund von

wirtschaftlichen und strategischen

Gesichtspunkten

16


Quelle: nach VDI 2206

Systematisierung Test

Integration

Umsetzung

EntwurfEntwurf

Umsetzung

Integration

Test

mit Rechnerunterstützung

V-Modell als Anleitung für Entwicklungsprozesse

Ursprünglich 1986 vom Bundesverteidigungsministerium entwickelt, um

Softwareentwicklung zu standardisieren und finanziell zu kontrollieren

Mittlerweile auch in anderen Domänen häufig genutzt (Ingenieurwesen etc.)

Begriffsklärung

17


Begriffsklärung

Evolution des Entwicklungsprozesses

18


Begriffsklärung

Management von Entwicklungsprozessen

Produktentstehungsprozess

(Quelle: www.innovations-wissen.de)

Was soll wie erreicht werden?

Messkriterien festlegen, Ziele messbar

machen

Ist das Projektziel erreichbar?

Ist das Ziel unter den gegebenen

Umständen und mit den vorhandenen

Ressourcen realisierbar?

Zeitrahmen festlegen, Meilensteine

festlegen

Eindeutige Zuordnung von Personen zu

den Projektrollen (Leiter, Controller,

Auftraggeber, Assistent etc.)

Klare Aufgaben-, Verantwortungs- und

Kompetenzabgrenzungen zwischen allen

Beteiligten

Vereinbarung eines projektbezogenen

Informationssystems

19


Beispiel für Managementprozess: Projekt-Review

Begriffsklärung

Ende

einer

Projekt-

phase

Verein-

barung

eines

Review-

Termins

Vorberei-

tung

einer

Projekt-

präsen-

tation

Ent-

schei-

dung

über das

Projekt

(go/

no go)

Diskus-

sion der

Projekt-

erfahr-

ungen

Ab-

schätz-

ung der

Auswir-

kungen

auf

andere

Projekte

Kommu-

nikation

der

Auswir-

kungen

an

Projekt-

leiter

Zielsetzung:

• Reflexion der Projektarbeit

• Überprüfung des Projekts auf realistische Annahmen

Ergebnis des Prozesses:

• Eine Erfahrungsdokumentation liegt vor

• Die Auswirkungen der Veränderungen im Einzelprojekt auf das

Projektportfolio sind klar

Quelle: Entwurf nach Patzak / Rattay

20


Begriffsklärung

Managementprozess

Grundlegende Praktiken eines Managementprozesses:

Identifizierung der notwendigen Aktivitäten und Aufgaben

Überprüfung der Angemessenheit der beabsichtigten Vorgehensweise

Planung und Beschaffung der notwendigen Ressourcen und Infrastruktur

Vollständige Durchführung der notwendigen Arbeiten

Überwachung des Fortschritts der Arbeiten

Prüfung der Arbeitsprodukte der Arbeitsschritte und Bewertung der Ergebnisse

Einleitung von Korrekturen bei Abweichungen

Überprüfung des Endergebnisses

Definition:

„Die Planung, Gestaltung und der Betrieb von Geschäftsmodellen erfolgt im

Rahmen von Managementprozessen. Ein Managementprozess umfasst die

regelmäßig durchlaufene Folge von Aktionen von der Entwicklung von

Handlungsalternativen über die Auswahl von einer Handlungsalternative bis zu

ihrer Umsetzung. Managementprozesse laufen in jedem Unternehmen ab.“

Quelle: Fraunhofer IPK, Unternehmensmanagement

21


Begriffsklärung

Die vier Phasen eines Managementprozesses

1. Plan (Planen):

Diagnose der

Ausgangslage

Planung der Maßnahmen

Entscheidung über die

Soll-Informationskultur

Entscheidung, ob Aspekte

der Ist-Kultur belassen,

verbessert oder

umfassend verändert

werden müssen (Gap-

Analyse)

Auswahl von Zielgruppen

und geeigneten

Instrumenten

2. Do (Tun):

Umsetzung der

Maßnahmen

Durchgehende

Unterstützung durch das

Management und das

Hinzuziehen von

Fachspezialisten

3. Check (Überprüfen):

Kontrolle der Maßnahmen

Überwachung der

Maßnahmendurchführung

Evaluation der erreichten

Ziele durch Vergleichen

des Ausgangs- und des

Ist-Zustandes

4. Act (Agieren, Verbessern):

Verbesserung der

Maßnahmen und Prozesse

Lernen aus den gemachten

Erfahrungen

kurzfristige korrektive

Maßnahmen

Verbesserung der

eingesetzten Methoden und

Instrumente

Erkenntnisse fließen in den

nächsten Zyklus ein

PDCA-Zyklus: Iterativer Problem-

Lösungsprozess, der

ursprünglich im Qualitätswesen

eingesetzt wurde.

(Quelle: securitymanager.de)

22


Gliederung

Vorwort

Einleitung


► Digitale Tätigkeiten des Ingenieurs


Organisatorisches

Ausblick

23



Betrachtung des prinzipiellen Produktentstehungsprozesses

Planung: Definition der Anforderungen, Kreativmethoden zur Lösungsfindung,

Lösungsauswahlmethoden, …

Konstruktion: Modellierung eines Volumenkörpers, Materialauswahl, Auslegung der

Abmaße anhand von Berechnungen, Festlegung von Toleranzen, …

Erprobung: Aufbau von realen und virtuellen Prototypen zur Durchführung von

Prüfverfahren (Belastungstests, Funktionstests, …)

Arbeitsvorbereitung: Planung des gesamten Fertigungs- und Montagesystems

Forschung/ Marketing AbwicklungDistribution/

GebrauchErprobungPlanung Konstruktion

Arbeits-

vorbereitungHerstellung

Produktentstehung

Produktentwicklung

Produktmarkt

Produktentsorgung

Konstruktion

Produktion

24



Beispiel 1: Gestaltung, Auslegung, Berechnung, Simulation

Quelle: Prof. Lindemann, TU München

CAD-Modellierung

FEM

Simulation

Mechanisches Modell

26

Quelle: Prof. Ovtcharova

Quelle: UGS

Quelle: National Crash Analysis Center



Beispiel 2: Virtuelle/Digitale Design Reviews

Definition:

Ein Design Review ist eine dokumentierte, umfassende und systematische

Untersuchung eines Designs. Ziel ist es, dessen Fähigkeit zu beurteilen, die

Qualitätsforderung zu erfüllen, potenzielle Probleme zu identifizieren und die

Entwicklung von Lösungen hierfür niederzulegen. Ein Design-Review kann in

einem beliebigen Stadium des Design-Prozesses durchgeführt werden.

Quelle: DIN EN ISO 8402

Untersuchung eines Auto-Designs im VR Cube

Beispielhafter Ablauf:

Ein Design-Artefakt wird meist im Vorfeld an die

Teilnehmer verteilt

Das Review Team setzt sich aus Vertretern von

betroffenen Abteilungen (z.B. QM, Entwicklung, Vertrieb,

Produktion, Fertigungsplanung) zusammen

Die Entwickler präsentieren beim Review ihren Entwurf

Kritiker (Revier) schlagen Änderungen oder

Verbesserungen vor

Während des Reviews werden unterschiedliche Daten und

statistische Werte gesammelt, um den Prozess später

einer Analyse unterziehen zu können

32



Beispiel 3: Virtuelle Prototypen als Entscheidungshilfe für das

Management

Quelle: Adam Opel GmbH

In regelmäßigen Abständen wird das

Management über den Projektfortschritt

informiert

Virtuelle Prototypen ermöglichen es dem

Management, frühzeitig wichtige

Entscheidungen zu treffen und somit den

Produktentwicklungsprozess positiv zu

beeinflussen

Relevante Informationen betreffen:

Design

Wirtschaftlichkeit

Funktionalität

Technische Daten

Mögliche Probleme

Fortschritt des Projekts und Zeitbedarf

Vergleich mit Konkurrenzprodukten

…

27



Beispiel 4: Systems Engineering

Disziplinenübergreifendes

System-Engineering

Quelle: IBM / MDT Vision

Komplexe Produkte erfordern das Zusammenspiel vieler

Systeme, Baugruppen und Einzelteile

Produkt- und Produktionssysteme erfordern zunehmend

die Intelligenz von Elektronik und eingebetteter Software,

um die gewünschten Funktionen überhaupt bereitstellen

zu können

Die verlässliche Produktionsfreigabe erfordert den

Nachweis der digitalen Absicherung aller Systeme

zueinander

(Verträglichkeit von Platzbedarf, Funktion, Eigenschaften,

Fertigbarkeit und Montierbarkeit)

Die „Verträglichkeit“ der einzelnen Teilsysteme zueinander

wird zum führenden Zielparameter

Der Wegfall der zahlreichen Konvertierungsprozesse, des

Aufbereitens und Wiederherstellens von Daten und des

Verschickens großer Datenpakete setzt Ressourcen frei.

Systems Engineering harmonisiert die Schnittstellen zwischen

allen Disziplinen, Phasen und Unternehmensebenen.

28



Beispiel 5: Collaborative Engineering (Meetings in virtueller Umgebung)

Groupware

Telekooperation

CAD-

Collaboration

Viewing-

Collaboration

• Kalender, Aufgaben,

Kontakte, Nachrichten,

Datenablage, File-

Sharing-Systeme,

Versionskontrollsysteme,

Dokumenten- &

Workflowmanagement

• keine Modellmodifikation

• Whiteboard-Konferenzen,

Videokonferenzen,

Application Sharing

• Telekonferenzen mit

gemeinsamen Betrachten

von Dokumenten

• kein CAD wegen des

Bedarfs hoher

Bandbreiten

Funktionalität der Werkzeuge

Ko

mp

lexit

ät

de

r A

ufg

ab

en

ste

llu

ng

• 2D/3D Visualisierung,

verteiltes DMU und

Design Reviews

• Gemeinsames

Betrachten der Modelle

ohne Änderungs-

möglichkeiten

• Gemeinsames Nutzen

eines CAD-Systems oder

einer Collaboration-

Plattform mit voller 3D-

Funktionalität

• Gesamter

Funktionsumfang des

CAD-Systems bzw. DMU

mit Änderungs-

möglichkeiten

Asynchrone Werkzeuge

Synchrone Werkzeuge

Übersicht der

Kommunikationswerkzeuge

29



Beispiel 6: Prozessmodellierung zur Prozessgestaltung und -optimierung

Planung / Optimierung

Überwachung /Steuerung

Prozessmodellierung

Prozessmanagement

Ist-TermineIst-MengeIst-Qualität

Maßnahmen

Subprozess 1

Prozess

Subprozess .. Subprozess n

Subprozess .. Subprozess ..

ZieltermineZielmengeZielqualität

30



Beispiel 7: Fertigungsprozessplanung

Fertigungsart?

Einzelfertigung

Serienfertigung

Sortenfertigung

Massenfertigung

Fertigungsablauf?

Lagerfertigung

Auftragsfertigung

Programmfertigung

Konzeption von

Produktionsplanungs- und

-steuerungssystemen (PPS-

Systeme)?

Push-Prinzip

Pull-Prinzip

(Zweibehältersystem,

Mehrbehältersystem,

Kanban)

Ablaufprinzip?

Werkstattfertigung

Fließfertigung

Gruppenfertigung

Baustellenfertigung

31



Beispiel 8: Fabrikbetriebsplanung

Robotersimulation

Materialflusssimulation

Ergonomie-

simulation

Quelle: Opel

Alle relevanten Daten, Informationen

der Produktionsplanung werden digital

beginnend in der Strategiephase bis

zur Anlaufphase in einem Gesamt-

Modell mit steigendem Reifegrad

bereitgestellt.

Bereitstellung von (teilw. integrierten)

IT-Systemen zur Entwicklung eines

digitalen Fabrikmodells

Integration und Vernetzung aller

relevanten Schnittstellen (Logistik,

Fabrikplanung, etc.) und Disziplinen

(z.B. Entwicklung) durch digitale

Prozessunterstützung (z.B. Workflow-

Unterstützung, digitales Fabrikmodell)

Aufbau von Umgebungen für virtuelle

Teams (z.B. CSCW, Shared

Application Support, verteilte Prozesse

und Workflows)

32


CAS Computer-Aided Styling

CAD Computer-Aided Design

CAE Computer-Aided Engineering

CAM Computer-Aided Manufacturing

AM Anforderungsmanagement

PDM Product Data Management

PLM Product Lifecycle Management

PIM Supply Chain Management

EB e-Business

ERP Enterprise Resource Planning

SE Simultaneous Enginerring

EAI Enterprise Application Integration

ENTWICKLUNGVERKAUF UND

NUTZUNG

PRODUKTION

MISMIS

CAD/CAE/VISCAD/CAE/VIS

CAD/CAMCAD/CAMPIMPIM

CAS/VISCAS/VIS

PLM

ERPERP

CISCISEB

ERP

SE

CAS / AM

CAD / CAE

CAD / CAMSCM

PDM/PLM

EAI

Beispiel 9: Lifecycle-Datenmanagement


33



Domänenübergreifende Entwicklung

Entwicklungs-

werkzeuge

Produkt, System,

Modul

FEM

MKS CASEECAD

DRCPCB-Layout

HiL RUP IDE

SiL

CAD

DMU Tool-SuiteE-Simulation

Fertigung,

Montage

RE/RM

Domänenwissen

Informations-

management

PLM-Applikationsebene

PE-Prozessebene

Service

Multidisziplinäres PDM

Kollaborationswerkzeuge

IT-Infrastrukturebene (SOA, Grid, WEB-Services, …)

SoftwareElektronikMechanikInterdisziplinäres Entwickeln

34


Gliederung

Vorwort

Einleitung



► Überblick über die Inhalte des Prozessmanagements

Organisatorisches

Ausblick

35



Unterscheidung zwischen Geschäfts- und

Produktentstehungsprozessen

Quelle: Fraunhofer IPK, Unternehmensmanagement

Geschäftsprozesse sind

...Ketten von Unternehmensaktivitäten und ihren netzartigen

Zusammenhängen

...Arbeits-, Informations- und Entscheidungsprozesse

...Beschreibungen für das Zusammenwirken von Menschen, Betriebsmitteln,

Material, Methoden und Informationen

...eine Menge von Aktivitäten zur Erbringung eines Ergebnisses, das von den

Kunden des Unternehmens von Nutzen ist. Ein Geschäftsprozess kann dabei

funktionsübergreifend sein.

Produktentstehungsprozess:

Folge von Aktivitäten, die zur Entwicklung eines Produktes von der ersten Idee

bis zur Freigabe für die Fertigung notwendig sind.

36



Elemente des Produktentstehungsprozesses

Quelle: Kind/Heimann


AktivitätenI I I

Tätigkeitsstruktur

Methoden

Wissen

InformationenProduktdaten

IT-Ressourcenund Infrastruktur

Human

Resources

Andere

Ressourcen

Kunde

Märkte

Zulieferer

Fabrik

37



Vorgang der Prozessmodellierung

Modellierung von Prozessketten

Modellierung von Produktentstehungsprozessen

Modellierung von Prozessbausteinen

Änderungsprozess

DatenablageDatenerzeugung

Berechnung/ Simulation

• Allgemeingültige

Detailebene

• Attributierung (Aktivitäten,

Ergebnistypen, Rollen, etc.)

• Verwendung der Prozess-

bausteine

• Ergänzung um spezifische

Prozessschritte

DMU-Aufbau

Freigabe

Methoden

.....

• Verbinden von Prozessketten

zu Prozessnetzen

• Abstimmen der Teilprozesse

durch Einfügen von

Synchronisationspunkten

spez. Prozessschritte

allg. Prozessbaustein

Teilprozess M

Teilprozess N

...........

Quelle: Heimann

38



Anwendungen des Prozessmanagements

Komplexität der Dateninterpretation

Fu

nktio

nsum

fang

Optimierung

Visualisierung

•Projektdarstellung (Gantt)

•Workflow

• Referenzprozessbeschreibung

•Prozessdarstellung (SADT, ERP, ...)

•Projektcontrolling

•Informationsmanagement

Datensammlung•Prozessdatenmodell

•Prozessoptimierung

•Ressourcenmanagement

Überwachung,Steuerung

Planung

Quelle: Heimann

39



Darstellungsvarianten von Produktentstehungsprozessen

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00

task approval

task analysis

crit. areas

coordination

work princip.

materials

geometry

weight det.

cost determ.

b.o.m.

kinematics

tryout

dynamics

failure anal.

evaluation

release

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

700000 900000 1100000 1300000Gantt-Diagramme-

ProzessorientierteVerteilung vonEntwicklungszeit, -kosten etc.

Prozessanimation

AufgabenorientierteVerteilung von Zeit, Kosten etc.

Quelle: Raupach, Biantoro

40


Gliederung

Vorwort

Einleitung



Überblick über die Inhalte des Prozessmanagement

► Organisatorisches

Ausblick

41


Termin und Ort von Vorlesung und Übung

Ort der Vorlesung

Die Vorlesung findet im kleinen Hörsaal (PTZ 001) statt.

Anmeldung zur Veranstaltung

Die Anmeldung erfolgt über die Internetseite des ISIS-Portals. (einen Link finden Sie auf der folgenden Seite)

Die Übungen sind mit den Übungen der Industriellen Informationstechnik zusammengelegt

Inhalt der Übung:

Im Rahmen einer ausgewählten Aufgabestellung soll in Kleingruppen ein Produkt von der Idee bis hin zu einem virtuellen Prototypen entwickelt werden

42

So finden Sie uns:Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb

Pascalstr. 8-9

10587 Berlin


Betreuung und Unterlagen

Unterlagen zur Vorlesung► Folien der Vorlesung werden online zur Verfügung gestellt

► Mit der dritten Vorlesung stehen die Unterlagen jeweils montags (13 Uhr) in der Woche der Vorlesung bereit (Anmeldung im ISIS-System erforderlich)

► Registrieren Sie sich bitte auf der ISIS-Internetseite für die Vorlesung unter:

https://www.isis.tu-berlin.de/course/category.php?id=48

Übungsanmeldung► Melden Sie sich bitte außerdem auf der ISIS-Internetseite zur Übung Entwicklung und

Management digitaler Produktentwicklungsprozesse an, unter:


Sekretariat von Prof. Dr.-Ing. R. Stark► Frau Behring

- Raum: 504

- Telefon: (030) 314-25416

- E-Mail: [email protected]

► Hörer- und Übungsscheine, Prüfungstermine

Ansprechpartner Übungen► Herr Dipl.-Ing. Kai Lindow

- Raum: 572

- Telefon: (030) 39006-212

- E-Mail: [email protected]

43







mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


Gliederung

Vorwort

Einleitung



Überblick über die Inhalte des Prozessmanagement

Organisatorisches

► Ausblick

44


Ausblick auf diese Lehrveranstaltung

• Iterative Arbeitsabläufe

• „Workflow“ & „Workload“

Management

• Quality Gates

• Deliverables & Progress

Management

Produktlebenszyklus

Engineering Netzwerk

Virtuelles Produkt• Kontextbezogener Entwurf

• Prototypbezogene

Konfiguration

• „High-end“ Visualisierung

• Validierung

• Feedback und Optimierung

Informations- und

Kommunikationstechnologien

• CAx

• PLM

• VR/AR

• Web-Portale

• Telekommunikationsdienste


Team Kollaboration

Erfahrungswissen

• Iterative Arbeitsabläufe

• „Workflow“ & „Workload“

Management

• Quality Gates

• Deliverables & Progress

Management

Produktlebenszyklus

Engineering Netzwerk

Virtuelles Produkt• Kontextbezogener Entwurf

• Prototypbezogene

Konfiguration

• „High-end“ Visualisierung

• Validierung

• Feedback und Optimierung

Informations- und

Kommunikationstechnologien

• CAx

• PLM

• VR/AR

• Web-Portale

• Telekommunikationsdienste


Team Kollaboration

Erfahrungswissen

Quelle: Prof. Ovtcharova, Universität Karlsruhe (TH)

Entwickler

Lieferanten

Hersteller

Kunden

45


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

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