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Authors: Volkmann, Johannes W.
Title: Methode zur Konzeption und zur Bestimmung der Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Digital Engineering-Systemen
Other Titles: Method for conceptual design and for the calculation of economics of the employment of Digital Engineering-Systems
Issue Date: 2014
Publication type: Dissertation
Series/Report no.: Stuttgarter Beiträge zur Produktionsforschung;38
URI: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-97005
http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/6887
http://dx.doi.org/10.18419/opus-6870
ISBN: 978-3-8396-0808-1
Abstract: Zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen ist die stetige Verbesserung des Engineering als Kern der wertschöpfenden Tätigkeiten notwendig. Diese Verbesserung kann aus Kosten- wie auch aus Leistungssicht durch die Optimierung der verwendeten, vernetzten Digital Engineering-Systeme (DE-Systeme) erfolgen. Um die dort verborgenen Rationalisierungspotenziale zu realisieren, muss die Auswahl der DE-Systeme spezifisch für das jeweilige Unternehmen erfolgen und eine Anpassung der Engineering-Tätigkeiten nach sich ziehen. Die dafür notwendige Konzeption vernetzter Engineering-Umgebungen sowie deren Bewertung und Vergleich ist bisher nicht strukturiert möglich. Um dieser Problematik zu begegnen, wird hier eine Möglichkeit zur Konzeption und zur Bestimmung der Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von DE-Systemen vorgestellt. Entwickelt wurde eine Methode bestehend aus drei Phasen, bei der die zweite und dritte Phase iterativ wiederholt werden können. Die erste Phase dient derAusrichtung des Vorhabens auf die unternehmensspezifische Zielsetzung und der Analyse der Ist-Situation. Darin werden die, in den Ingenieurtätigkeiten benötigten, Funktionen der DE-Systeme in funktionalen Lastenheften beschrieben. Die zweite Phase zeigt einen strukturierten Weg zur Auswahl passender DE-Systeme und einer prozessorientierten Neukonzeption der Ingenieurtätigkeiten als Soll-Konzept auf. Die dritte Phase dient der quantifizierten Prognose der Auswirkungen zur Bestimmung der Wirtschaftlichkeit des entwickelten Soll-Konzepts im Vergleich zur Ist-Situation, um die realisierbaren Rationalisierungspotenziale bereits vor einer Umsetzung mit möglichst geringem Aufwand bestimmen zu können. Validiert wurde die Methode bei der Konzeption einer situationsangepassten Digital Engineering-Umgebung für die virtuelle Inbetriebnahme, mit der dazugehörigen Auswahl passender DE-Systeme für den Einsatz in einem Unternehmen im Anlagenbau. Es wurde ein digitales Werkzeug zur Unterstützungder Methodenanwendung entwickelt. Die Erfüllung der Anforderungen hinsichtlich der Anwendbarkeit und der Ergebnisse der Methode wurde überprüft und konnte bestätigt werden.
A manufacturing company today needs to constantly improve its engineering as the core of the value adding, in order to stay competitive. The improvement according the costs and efforts can be achieved through the optimization of the employed, linked Digital Engineering-Systems (DESystems). To realize this rationalization potential, the DE-Systems have to be specifically selected for the employing enterprise. Additionally, activities in the engineering have to be adapted to fit. The conceptual design of a new concept of the engineering activities in processes, its evaluation and comparison is currently not possible in a structured manner. To address this lack, a possibility for conceptual design and the calculation of economics of the employment of DE-Systems is presented here. A method has been developed, consisting of three phases, where the second and third phase can be iteratively repeated. The first phase contains the alignment of the method with the specific goals ofthe company as well as the analysis of the as-is situation. The analysis is the basis for a description of functions of the DE-Systems for the engineering activities in functional specification sheets. The second phase presents a structured way to select suitable DE-Systems and create a process-oriented new to-be concept for the engineering activities. In the third phase, the to-be concept is used for a quantified prognosis of effects in the activities. This prognosis is used for a calculation of economics in comparison with the as-is situation. This enables the user to derive the rationalization potentials with as less effort as possible before the real implementation. The method has been validated by designing a concept of a situation-specific Digital Engineering Framework for the set-up and first commissioning, with the selection of suitable DESystems, for the employment at a manufacturer of large production systems. A digital tool was developed for the support of the methodand employed during the validation of the method. After the analysis of the as-is situation, suitable DE-Systems, capable to fulfil the required functional specification sheets, were selected and the engineering activities newly structured in a to-be concept. The effects were shown as quantified changes, specifically in changes of cost and time efforts for the engineering activities. The fulfilment of the requirements for the method and its results could be verified and confirmed.
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