07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik
Permanent URI for this collectionhttps://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/8
Browse
24 results
Search Results
Item Open Access Entwicklung eines Systems zur immersiven Arbeitssystemgestaltung mit CAD-Schnittstelle(2009) Schirra, Roman; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h.)Neue Systeme der Virtuellen Realität bekommen in der industriellen Praxis immer größere Bedeutung. Besonders im Bereich der Arbeitssystemgestaltung besteht ein großes Potential, die vorhandenen Probleme des hohen Aufwands für dynamische Menschmodellsimulationen oder der vielen Iterationen in der Layoutgestaltung durch die VR-Technologie zu lösen. Aus diesen Gründen wird für diese Arbeit ein neuer Ansatz gewählt, welcher einen Planungsprozess für Arbeitssysteme nahezu vollständig mit einer VR-Anwendung ermöglicht. Dazu werden die Systemanforderungen, bestehend aus den Anforderungen der Anwendergruppe sowie den systemtechnischen Anforderungen, dargestellt. Die Planungssystematik für Arbeitssysteme liefert einen Baustein zur Entwicklung eines VR-Planungsprozesses sowie zur Gestaltung zusätzlicher Funktionen der VR-Anwendung. Die Einheiten Produkt, Prozess und Ressource bilden einen weiteren Baustein der Konzeption. Ein zusätzlicher Baustein sieht die parallele Datenhaltung von Arbeitssystemkomponenten vor. Für die Umsetzung wurde zunächst die Systemarchitektur aufgestellt. Basierend darauf wurden verschiedene VR-Module und CAD-System-Module entwickelt. Das Datenmodell wird durch die Erweiterung bestehender Dateien um bestimmte Einheiten realisiert. Die Umsetzung der parallelen Datenhaltung sieht vor, jede Arbeitssystemkomponente sowohl als VR-Datei als auch als CAD-Datei vorzuhalten. Durch die Entwicklung eines VB-Servers können parametrisierte Arbeitssystemkomponenten immersiv verändert und eingeladen werden. In der Groblayoutplanung wurden Vorgehensweisen entwickelt, um Stationen, Linien bis hin zu Fabrikstrukturen in groben Abmaßen festzulegen. Die Feinlayoutplanung wurde für die Detaillierung des Layouts durch Bibliothekskomponenten realisiert. Für die ergonomischen Analysen wurde die Idee umgesetzt, Bewegungsabläufe vom Anwender direkt auf ein Menschmodell zu übertragen. Zusätzlich wurde eine Positionierungsmethodik entwickelt, um Objekte und Menschmodelle interaktiv zu verschieben und auszurichten. Ein Projektnavigator wurde zur Verwaltung der Planungsprojekte umgesetzt. Darüber hinaus wurde ein VR-Konverter für den Austausch entsprechender Planungsdaten verwirklicht. Im Rahmen einer Anwenderstudie erfolgte die Evaluierung des Gesamtsystems. Dabei wurden zunächst die Testpersonen ins System eingewiesen, danach erfolgte die Durchführung der Tests und im Anschluss wurde das System bewertet. Insgesamt bewerteten die Anwender das entwickelte System positiv.Item Open Access Ein offenes, integratives Rahmenwerk für die Qualitätsprüfung variantenreicher Serienprodukte am Beispiel der Automobilmontage(2005) Schmitz, Marc; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)In der vorliegenden Arbeit wurde ein allgemeines informationstechnisches Konzept für ein Applikationsframework für die Unterstützung der Qualitätsprüfung entwickelt, welches als Kernelement das Prüfdatenmanagement betrachtet. Besondere Aufmerksamkeit wurde auf die Unterstützung der Prüfplanung mit variantenreichen Produkten und eine Gesamtbetrachtung des Prüffeldes gelegt, wobei vorhandene Softwarelösungen in das Konzept integriert und durch die neue Struktur die Qualitätsprozesse verbessert werden. Als Beispiel wurde die Automobilmontage gewählt, da anhand der besonderen Bedürfnisse im Automobilbau, wie 100%-Prüfung bei variantenreichen Produkten mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Prüfungen, die Anwendung des Konzepts umfassend dargestellt werden kann. Das vorgestellte Konzept bietet eine Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von qualitätsrelevanten Informationen in der Qualitätsprüfung zur Sicherstellung von kontinuierlicher und nachvollziehbarer Informationsqualität im Produktionsprozess.Item Open Access Eine integrative, prognosebasierte Vorgehensweise zur strategischen Technologieplanung für Produkte(2007) Gomeringer, Axel; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)Unternehmen sehen sich einem stark veränderten Markt- und Technologieumfeld gegenüber, in dem sie sich kontinuierlich durch Innovationen vom Wettbewerb differenzieren müssen. Das Markt- und Technologieumfeld ist insbesondere geprägt durch beschleunigten Wandel, Diskontinuitäten, zunehmende Dynamik und Komplexität sowie das Zusammenwachsen von Technologien und verkürzte Produktlebenszyklen. In diesem von radikalen Veränderungen geprägten Umfeld kommt der strategischen Technologieplanung zunehmende Bedeutung zu. Das Ziel der Arbeit ist es, eine integrative, prognosebasierte Vorgehensweise für die strategische Technologieplanung für Produkte zu entwickeln, mit methodischen Handlungsempfehlungen zu modellieren und zu evaluieren, welche es Unternehmen ermöglicht, ihre Investitionen in Produkttechnologien effektiv einzusetzen und die Voraussetzung für technologische Innovationen zu schaffen. Dabei sollen zukünftige Entwicklungen des Markt- und Technologieumfelds prognostiziert und berücksichtigt, das gesamte Produkttechnologiespektrum geplant, einzelne Technologierichtungsentscheidungen getroffen und zu einer Technologiestrategie zusammengefasst sowie der gesamte Technologieplanungsprozess mit den Schnittstellen zu angrenzenden Prozessen abgedeckt werden. Auf der Grundlage einer Analyse existierender Ansätze für strategische Technologieplanungsprozesse, von Technology Intelligence Ansätzen sowie von szenariobasierten, portfoliobasierten und roadmappingbasierten Technologieplanungsansätzen, den daraus resultierenden Defiziten sowie ermittelten Anforderungen, wird in der Arbeit die integrative, progno-sebasierte Vorgehensweise für die strategische Technologieplanung für Produkte entwickelt. Die Vorgehensweise basiert auf sechs identifizierten Aufgaben strategischer Technologieplanungsprozesse und ordnet diesen Methoden zu. Die Informationssammlung erfolgt dabei unterstützt durch Kreativitätstechniken. Zur Analyse von Markt und Umfeld kommen Marktportfolios zum Einsatz, während die Technologieanalyse durch die Wertkettenanalyse, die Systemanalyse, die Technologiefeldbildung und die Market-Pull/Technology-Push-Analyse unterstützt wird. Die Prognose des Umfelds erfolgt mit Hilfe eines intuitiven Szenarioansatzes und die Technologieprognose mittels informationsgenerierender Technologieprognosemethoden in einem diskontinuierlichen Technology Intelligence Prozess. Zur Optionsgenerierung werden vorwiegend Kreativitätstechniken verwendet und mit Workshop- und Moderationstechniken unterstützt. Da die Bewertungsaufgabe sehr vielfältig ist, wurden zur Bewertung der Technologien mehrere Technologieportfolios entwickelt und für die Ziele eine prognostische Bewertung sowie die Nutzwertanalyse verwendet. Die Umsetzungsplanung und Entscheidungsfindung wurde schließlich mit Projektportfolios unterstützt. Die einzelnen Methoden wurden dabei problemspezifisch angepasst und miteinander verknüpft. Die Struktu-rierung der Vorgehensweise orientiert sich an typischen Planungsprozessen, umfasst fünf Phasen und folgt einem vier Ebenen-Modell welches eine Gegenstromplanung ermöglicht und neben der Zielebene die Ebenen technologisches Betätigungsfeld, Technologiefelder und Forschungs- und Technologieentwicklungsaktivitäten umfasst. Die Vorgehensweise wurde mit der SADT-Methodik modelliert, um deren einfache Implementierung im Unternehmen zu ermöglichen und Wechselwirkungen zwischen einzelnen Schritten aufzuzeigen. Die Evaluierung des Vorgehensmodells erfolgte durch seine Anwendung in einem produzierenden Unternehmen aus der Kältetechnikbranche sowie durch die Bewertung der Anwendung anhand formulierter Kriterien. Die Anwendung der Vorgehensweise ermöglichte es dem Unternehmen Investitionen in Produkttechnologien in der Inventionsphase integrativ und prognosebasiert zu planen. Insbesondere konnte die Prognose von Umfeld- und Technolo-gieentwicklungen mit dem notwendigen Detaillierungsgrad bei der Planung integriert werden. Die durchgeführte strategische Technologieplanung ermöglichte eine Gesamtanalyse des Produkttechnologiespektrums und die integrative Gestaltung des Planungsergebnisses indem eine schrittweise Deduktion von Zielen, Wegen und Umsetzungsmaßnahmen für Technologien erfolgte und einzelne Technologierichtungsentscheidungen zu einer Technologiestrategie integriert wurden.Item Open Access Konzeption und Entwicklung eines synchronen Kommunikationssystems für die verteilte Produktentwicklung(2009) Tippmann, Volker; Bullinger, Hans-Jörg (Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. e.h. mult. Dr. h.c. mult.)Ziel dieser Arbeit war es, auf der Grundlage einer detaillierten Anforderungserhebung ein synchrones Kommunikations- und Kooperationssystem zu entwickeln, das erweiterbare Basistechnologien zur Verfügung stellt. Dabei wurden für die Zusammenarbeit in der Produktentwicklung spezifische Werkzeuge prototypisch implementiert und unter Gesichtspunkten der Benutzerfreundlichkeit evaluiert. Die in der Forschung zum Thema Collaborative Virtual Environments (CVE) häufig verwendete Raummetapher wurde für die Entwicklung der synchronen Kommunikationstechnologien übernommen und in Form eines dreidimensionalen virtuellen Arbeitsraums umgesetzt. Aufgrund des hohen Kommunikations- und Koordinationsbedarfs im RPD lagen neben Arbeiten zur Unterstützung der Gruppenwahrnehmung (Awareness) die Schwerpunkte auf der Entwicklung verteilter Präsentations-, Moderations- und Visualisierungswerkzeuge. Diese Werkzeuge dienen der Kommunikationsstrukturierung und der Veranschaulichung von Sachverhalten, beides wichtige Vorraussetzungen für eine gelungene Kommunikation und Wissensintegration in multidisziplinären Teams. Es wurde ein 3D Multi-User-System entwickelt, das es verteilt arbeitenden Teams erlaubt, sich an einem virtuellen Arbeitsplatz zu treffen, multimodal zu kommunizieren und Besprechungen zu strukturieren. Von entscheidender Bedeutung im iterativen Prozess des RPD ist die Präsentation von Modellen und virtuellen Prototypen. Daher bietet die virtuelle Umgebung die Möglichkeit, virtuelle Prototypen zu visualisieren und in begrenztem Umfang zu editieren bzw. zu modellieren. Für den Austausch der Interaktionsdaten wurde ein XML-basiertes Protokoll entwickelt, das als Schnittstelle zu anderen Applikationen bzw. Endgeräten dient. Es wurde mit dem hier entwickelten Prototypen die Grundlage für ein leistungsfähiges Kooperationssystem geschaffen. In Zukunft gilt es, die Basisfunktionalitäten des Systems zu erweitern und es verstärkt in Zusammenarbeit mit der Industrie in Anwendungsszenarien weiterzuentwickeln. Das System wurde verschiedenen Industriepartnern vorgestellt, und es besteht das Interesse, es gemeinsam zur Produktreife zu bringen. Neben der Erarbeitung von neuen Modulen (z.B. HTML Browser, Video, verbesserte Textbearbeitung) stehen hier die Entwicklungen von alternativen Repräsentationen der Benutzer und der Räume an. Hier sollten zusätzlich zu den CUA Methoden auch verstärkt vergleichende Methoden zum Einsatz kommen. Die Anbindung an Datenmanagementsysteme ist auf das ASN beschränkt. Hier sollten Schnittstellen zu gängigen Systemen (PDM/EDM) geschaffen werden. Da es sich um ein webbasiertes System handelt, das zudem Schnittstellen für die Anmeldung von Nutzern bietet, ist es ohne großen Aufwand möglich, das System in bestehende Groupware-Umgebungen einzubinden. Es wäre möglich, das System mit anderen Virtual Reality Umgebungen, wie z.B. CAVEs oder Powerwalls zu integrieren. Das XML-Protokoll für den Datenaustausch bietet hierzu die Grundlage.Item Open Access Beitrag zur Beschreibung und Analyse von Wissensarbeit(2005) Hube, Gerhard; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)„Wissen“ und „Wissensmanagement“ gehören inzwischen zu häufig verwendeten Begriffen und sind Gegenstand vieler Diskussionen in Literatur und Praxis. Weniger intensiv dagegen wird „Wissensarbeit“ als Tätigkeit in einer wissensintensiven Arbeitswelt betrachtet und analysiert. Gerade hier ist aber der Ansatzpunkt für eine Steigerung der Leistung für wissensintensive Prozesse gegeben. Deshalb wurde in dieser Arbeit eine Definition von Wissensarbeit aufgestellt, die die Struktur und den Prozess von Wissensarbeit beschreibt, eine Verwendbarkeit für arbeitswissenschaftliche Fragen erlaubt und den individuellen und subjektiven Charakter von Wissensarbeit berücksichtigt. Diese Definition ist einer der Bausteine für die Entwicklung eines Systems zur ganzheitlichen Beschreibung und Beurteilung von Wissensarbeit. Im Zentrum des Systems steht der exemplarische Prozess der Wissensarbeit. An dessen Anfang stößt eine Zielsetzung als Input den Prozess an, der anschließend bis zur Erstellung eines Arbeitsergebnisses als Output des Prozesses läuft. Dieser Prozess wird dabei von einer Reihe von Faktoren beeinflusst und über mehrere Leistungsdimensionen ebenso wie die Zielsetzung und das Arbeitsergebnis beurteilt. Durch die Beschreibung von geistiger Arbeit in einem zweifachen Handlungsfeld liefert die Handlungsregulationstheorie eine gute Grundlage für einen exemplarischen Prozess von Wissensarbeit. Die Unterteilung in ein faktisches Handlungsfeld und ein Referenzhandlungsfeld erlaubt eine situationsspezifische Analyse der Einflussfaktoren und eine Beurteilung der Leistung entlang des Prozesses. In Anlehnung an die Elemente des Arbeitssystems lassen sich die Einflussfaktoren auf den Prozess von Wissensarbeit in die Gruppen „Wissensmanagement“, „Prozessorganisation/Personalführung“ „Arbeitsperson/Team“, „Gestaltung der Arbeitsumgebung“ und „IuK-Technologie“ unterteilen. Im Rahmen einer empirischen Untersuchung („Wissensarbeitsanalyse 2004“) wurden diese Einflussfaktoren auf den Prozess analysiert. Das Ergebnis der Studie zeigt, dass die Arbeitsperson und das Arbeitsteam die Schlüsselfaktoren für erfolgreiche Wissensarbeit sind. Die Entfaltung persönlicher Fähigkeiten wie Kreativität, Denk- und Urteilsvermögen und Kommunikation sind wichtige Voraussetzung für eine gute Leistung. Die Studie zeigt auch, dass die Qualität der organisatorischen Rahmenbedingungen eine entscheidende Rolle spielt. Dazu zählt auch die Schaffung einer Kultur, in der Wissen möglichst ungehindert sowohl horizontal als auch vertikal „fließen“ kann und kontinuierliches Lernen gefördert wird. Die Unterstützung der Arbeitspersonen durch eine tätigkeitsindividuelle Gestaltung der Arbeitsumgebung und die Zurverfügungstellung geeigneter IuK-Technologien lassen sich in der Studie ebenfalls als wichtige Einflussfaktoren für eine gute Leistung identifizieren. Mit den Ergebnissen der Studie und weiteren Quellen können die Einflussfaktorengruppen konkretisiert werden. Für die Beurteilung der Leistung von Wissensarbeit muss der enge Rahmen einer reinen Produktivitätsbetrachtung weiter gefasst werden. Leistung wird entlang des gesamten Prozesses von Wissensarbeit in verschiedenen Dimensionen beurteilt. Dazu zählen die Dimensionen „Effektivität“, „Effizienz“, „inhaltliche und formale Qualität“ sowie die „Brauchbarkeit“ des Arbeitsergebnisses bezogen auf die Zielsetzung, um eine nachhaltige Prüfung zielgerichteter Arbeitsergebnisse zu ermöglichen. Die „Wissensarbeitsanalyse 2004“ bestätigt, dass für die Beurteilung der Leistung von Wissensarbeit ein mehrdimensionaler Ansatz, der sowohl „Effektivität“ als auch „Effizienz“ und „Qualität“ beinhaltet, sehr wichtig ist. Auf der Basis des ausgearbeiteten Systems von Wissensarbeit wurde eine Methodik abgeleitet, die eine Analyse und Beurteilung von Wissensarbeit erlaubt und Handlungsfelder für eine Verbesserung der Leistung aufzeigt. Diese Methodik analysiert die Wissensarbeit für eine zu untersuchende Abteilung oder Unternehmenseinheit in Form einer schriftlichen Befragung im Ist und im Soll. Die Auswertungen erlauben zum einen eine Einschätzung zu der Art von Wissensarbeit, die verrichtet wird als auch eine Beurteilung der Einflussfaktoren auf den Prozess der Wissensarbeit und die Leistung. In einer exemplarischen Anwendung wurde gezeigt, dass die Methodik effizient und konsistent eingesetzt werden kann. Mithilfe der Methodik können Handlungsfelder zur Verbesserung der Leistung von Wissensarbeit ermittelt werden und deren Wirksamkeit überprüft werden.Item Open Access Ein Referenzmodell für die Herstellung von Fachmedienprodukten(2006) Delp, Martin; Bullinger, Hans-Jörg (Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. e.h.)Referenz-Prozessmodelle haben aufgrund ihrer breiten Anwendbarkeit an Bedeutung gewonnen, beispielsweise bei der Organisationsgestaltung, bei der Prozessverbesserung, bei der Softwareentwicklung und in anderen Bereichen. Ziel des Werkes ist die Beschreibung eines Referenzmodells der Medienherstellung. Es zeichnet sich besonders aus durch die eine umfassende Unterstützung der Herstellung, durch einen modularen Aufbau, durch die Wiederverwendbarkeit der Modellelemente sowie durch die Unterstützung eines gezielten Prozessmanagements. Trotz der hohen wirtschaftlichen Bedeutung des Mediensektors ist die methodische Unterstützung der Medienherstellung bisher nicht Gegenstand einer grundlegenden Betrachtung. Durch den Wandel im Mediensektor erfährt dieser Mangel hohe praktische Bedeutung, da aufgrund des unzureichenden Prozesswissens eine gezielte Organisationsanpassung in der Medienherstellung an geänderte Rahmenbedingungen kaum möglich ist. Zur Schließung dieser methodischen Lücke leistet die vorliegende Arbeit einen wertvollen Beitrag. Zu diesem Zweck wurden die Anforderungen an die Entwicklung des Referenzmodells erarbeitet und ein Vorgehen zur Erstellung eines Referenzmodells entwickelt, dieses beschreibt die Konstruktion des Referenzmodells, die Architektur und die Modellierungssprache der Referenzmodellierung, berücksichtigt die Wiederverwendung und beschreibt die Verwaltung der Referenzmodellelemente. Die Anwendbarkeit des Unternehmens-Referenzmodells wird sichergestellt durch ein seinerseits modular aufgebautes Vorgehensmodell, das von einem herzustellenden Medienprodukt ausgehend die zu erstellenden Prozessobjekte identifiziert und daraus die Identifikation der wiederverwendbaren Modellelemente ermöglicht. Die Arbeit mit dem Modell wird unterstützt durch ein Verwaltungswerkzeug, das den komfortablen Zugriff auf und die Pflege von den Modellelementen sicherstellt. Referenzmodell und Vorgehensmodell wurden in drei Einsatzszenarien erprobt. Die Nützlichkeit des Referenzmodells für die Prozessgestaltung konnte so gezeigt werden.Item Open Access Ein System für das Wiederverwendungs-Management von Software-Komponenten(2005) Höß, Oliver; Spath, Dieter (Univ.-Prof. Dr.-Ing.)Software spielt eine immer größere Rolle in den Wertschöpfungsketten der Unternehmen. Auch die Wertschöpfungsprozesse von in Deutschland traditionell starken Branchen, wie dem Maschinenbau oder der Elektrotechnik, werden in einem immer stärkeren Maße von Software beeinflusst. Dies geschieht vor allem in Form von prozessunterstützenden Systemen, Steuerungssoftware oder Embedded Software. Für die Unternehmen wird es aufgrund dieser gesteigerten Bedeutung von Software immer wichtiger, die Potenziale zu nutzen, die durch die effiziente Entwicklung und den effizienten Einsatz der Software realisiert werden können. An die Systeme selbst resultieren aus dieser zentralen Rolle hohe Anforderungen hinsichtlich Entwicklungsdauer, Entwicklungskosten, Qualität sowie Flexibilität. Laut dem CHAOS-Report 2003 der Standish Group können jedoch nur 34% der Software-Entwicklungsp¬rojekte als Erfolg gewertet werden. 51% der Projekte überziehen das Zeit oder Kostenbudget bzw. erfüllen nicht alle funktionalen Anforderungen und 15% der Projekte werden vorzeitig abgebrochen. Die komponentenbasierte Software-Entwicklung ist der derzeit wichtigste Ansatz zur Bewältigung dieser Herausforderungen. Die Wiederverwendung von bereits bestehenden Software-Komponenten ist dabei der wesentliche Erfolgsfaktor bei der Umsetzung dieses Entwicklungsparadigmas. Trotz der Existenz von standardisierten Komponenten-Technologien, wie z.B. J2EE und .NET, die die Wiederverwendung von Komponenten auf technischer Ebene unterstützen, bestehen noch eine Reihe von Hemmnissen im personen- und unternehmensbezogenen sowie unternehmensübergreifenden Umfeld. Das wesentliche Hemmnis ist dabei der Mangel einer geeigneten Werkzeugunterstützung für das Wiederverwendungs-Management von Software-Komponenten. Zielstellung der vorliegenden Arbeit ist daher die Konzeption und Realisierung eines Komponenten-Repositories, d.h. eines Systems zur Speicherung und Verwaltung der in einem Unternehmen existierenden Software-Komponenten zum Zweck der Wiederverwendung. Der wesentliche Kern der Arbeit ist dabei die Definition und Umsetzung einer integrierten Dienstearchitektur für das Repository, die neben den Basisdiensten für das Einstellen und Suchen von Komponenten neuartige Mehrwertdienste beinhaltet. Beispiele für Mehrwertdienste sind Benachrichtigungsmechanismen, Verwendungsnachweise, ein Anreizsystem sowie ein Kennzahlensystem für das Controlling der wiederverwendungsorientierten Softwareentwicklungsprozesse. Diese Mehrwertdienste beinhalten einen Zusatznutzen für die Anwender und steigern somit den Wert und die Akzeptanz des Systems. Bereits bestehende Ansätze und Produkte konzentrieren sich vor allem auf die Basisfunktionalitäten, wie z.B. komplexe Suchfunktionalitäten, ohne die Mehrwertdienste, die den eigentlichen Zusatznutzen für die Anwender bilden, zu berücksichtigen. Ergänzend zu der Dienstearchitektur wird eine Klassifikations- und Spezifikationsmethodik definiert, um die im Repository gespeicherten Komponenten nach einem einheitlichen Schema zu klassifizieren und zu beschreiben. Dabei wird auf die bewährten Industriestandards XML und UML aufgesetzt. Der erfolgreiche Einsatz des Repositories bedingt auch Anpassungen der Entwicklungsprozesse sowie der Organisationsstrukturen eines Unternehmens. Daher werden im Rahmen der Arbeit die notwendigen wiederverwendungsrelevanten Aktivitäten für eine Anpassung der Entwicklungsprozesse sowie die Konzepte für eine Anpassung der Organisationsstrukturen definiert. Ergänzt werden diese um eine Einführungsstrategie, mit der eine schrittweise Umsetzung der beschriebenen Konzepte ermöglicht wird. Zur Validierung der Konzepte wird ein Komponenten-Repository implementiert, das die definierte Dienstearchitektur, insbesondere die Mehrwertdienste, umsetzt und praktisch erprobt. Bei der Realisierung des Repositories werden dabei selbst wiederum Komponenten-Technologien aus dem J2EE-Umfeld eingesetzt. Zur weiteren Erprobung der Konzepte werden diese in drei Anwendungsfällen, bei der Entwicklung von Erkennungssystemen, von Anwendungen für technische Prüforganisationen sowie von Steuergerätesoftware, umgesetzt. Dabei können sowohl qualitative als auch quantitativ messbare Verbesserungen, z.B. eine um über 50% reduzierte Entwicklungszeit für einzelne Komponenten, festgestellt werden. Die Arbeit schließt mit einer zusammenfassenden Betrachtung und einem Ausblick auf zukünftige Entwicklungen. Insgesamt liefert die Arbeit einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Softwareentwicklungsprozesse in technischen Anwendungsfeldern, indem ein System definiert wird, das das Wiederverwendungs-Management von Software-Komponenten unterstützt und somit die Effizienz und Qualität in der Softwareentwicklung steigert.Item Open Access Ein Verfahren zur Analyse prozessualer Logistikleistung auf Basis der Data Envelopment Analysis(2005) Kühner, Michael; Bullinger, Hans-Jörg (Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. e. h. Dr. h. c.)Der hohe Einfluss logistischer Leistungsfähigkeit auf den ökonomischen Erfolg von Unternehmungen ist der Grund dafür, warum sich viele Unternehmen vor allem in klassischen Märkten zunehmend durch die Gestaltung ihrer organisationsinternen und -übergreifenden Logistikaktivitäten von ihren Wettbewerbern differenzieren. Zur Planung, Lenkung und Verbesserung ist es wichtig, neben der Struktur die Leistungsfähigkeit der Logistik möglichst detailliert analysieren zu können. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines integrierten Verfahrens zur Beschreibung und Bewertung mehrdimensionaler Logistikleistung, das die Möglichkeit zur Analyse nicht-monetärer Leistungsmerkmale im Rahmen eines nachvollziehbaren, analytisch-exakten Vorgehens zur Beschreibung und Bewertung von Logistikprozessen bietet. In der Arbeit wird ein Modell der linearen Programmierung zum Effizienzvergleich mehrdimensionaler Prozessleistungsausprägungen mit Hilfe der Data Envelopment Analysis (DEA), einer Methode zur Bestimmung der relativen Effizienz Leistungs-erstellender Einheiten, entwickelt und vorgestellt. Dem Bewertungsmodell wird ein Beschreibungsmodell auf Basis des in der Wissenschaft und Praxis anerkannten Supply Chain Operations Reference Modells vorangestellt. Der entwickelte Ansatz zeichnet sich gegenüber existierenden Analysemethoden insbesondere durch die Strukturierung der Leistungsmerkmale in Input-/Output-Faktoren, den nicht a priori festzulegenden Zielgewichten und durch die Aussagequalität des Wertmaßes als Produktivitätskennzahl aus. Nach der Klärung des Prozessleistungsbegriffs werden der Stand des Wissens und die Beiträge existierender Ansätze zur Prozessleistungsanalyse dargestellt und bewertet. Aus dem Defizit der existierenden Methoden und Instrumente wird die Problemstellung konkretisiert und die Zielsetzung der Arbeit abgeleitet. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden generelle Strukturen zur Beschreibung logistischer Prozessleistung und deren Ausgestaltung zu spezifischen Beschreibungsmodellen methodisch in einem Modell zur Prozessleistungsbeschreibung zusammengefasst. In einem Modell zur Prozessleistungsbewertung wird anschließend ein geeignetes DEA-Modell an die Analyse logistischer Prozessleistung angepasst. Den Schwerpunkt der Arbeit bildet die Umsetzung der entwickelten Modelle im Rahmen eines Vorgehens zur Leistungsanalyse. Dabei wird neben der Beschreibung des Einsatzes der Modelle insbesondere auf die praktische Anwendung und die modellbedingten Einschränkungen des Verfahrens eingegangen. Das Verfahren wir anhand zweier industrieller Anwendungsfälle erprobt und bewertet. Die Arbeit schließt mit einer kritischen Würdigung und einem Ausblick, in dem sie zusätzlichen Forschungsbedarf identifiziert und zu weiterführenden Untersuchungen anregt.Item Open Access Methode zur Technologiebewertung für eine ergebnisorientierte Produktentwicklung(2007) Kröll, Markus; Bullinger, Hans-Jörg (Prof. Dr.-Ing. Prof. Dr.)Heutige Industrieunternehmen stehen den Herausforderungen eines harten Wettbewerbs auf globalen Märkten hinsichtlich hoher Kundenanforderungen nach kostengünstigen und qualitativ hochwertigen Produkten gegenüber. Die Realisierung von neuen und verbesserten Produktfunktionen erfordert häufig den Einsatz neuer Technologien. Damit die sich ergebenden Chancen und Risiken z. B. hinsichtlich Funktionalität, Zuverlässigkeit und Produzierbarkeit zuverlässig beurteilt werden können, und nur die Technologien in Produkten umgesetzt werden, die Vorteile für den Kunden und/oder das Unternehmen mit sich bringen und einen hinreichenden Reifegrad aufweisen, ist eine Bewertung von möglichen Technologiealternativen im Vorfeld einer Produktrealisierung unbedingt erforderlich. Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine neuartige Methode entwickelt, die eine systematische, modellbasierte Entscheidungsunterstützung für die Technologieauswahl im Rahmen einer ergebnisorientierten Produktentwicklung ermöglicht. Über ein House of Technology (HOT) werden die Beziehungen zwischen Funktionen des Ziel-Produktes und Technologieelementen eines Technologieverbundes abgebildet und entsprechend gewichtet. Dabei wird den gegenseitigen Einflüssen einzelner Technologieelemente untereinander ebenfalls Rechnung getragen. Auf diese Weise können einem Produkt-Funktionsmodell verschiedene, alternative Technologieverbünde mit teilweise unterschiedlichen Technologieelementen zugeordnet werden. Die Technologieelemente werden hinsichtlich der Zielgrößen Kosten, Qualität, Flexibilität und technologischer Reifegrad bewertet, die für das Anwendungsfeld Elektrik-/Elektroniksysteme in Kraftfahrzeugen mit Einzelkriterien hinterlegt und in Kriterienbäumen geclustert wurden. Aufgrund der Unsicherheit, die in dieser frühen Entwicklungsphase für die Ausprägung der Technologieeigenschaften hinsichtlich der Einzelkriterien noch vorliegt, werden dafür Wahrscheinlichkeitsverteilungen eingesetzt. Mit Hilfe von Transformationsfunktionen werden die Verteilungen normiert, so dass sowohl quantitative als auch qualitative Beschreibungsmerkmale gewählt werden können. Die Aggregation der Bewertungszahlen zu den finalen Zielgrößen auf Ebene der Technologieelemente sowie anschließend unter Berücksichtigung der Zusammenhänge im House of Technology auf Ebene des jeweiligen Technologieverbundes erfolgt durch eine Monte Carlo Simulation. Die Berechnungsergebnisse werden für die Darstellung der Zielgrößen-Erreichung in Diagrammen für alternative Technologieverbünde aufbereitet. Damit steht eine systematische, modellbasierte Technologiebewertung für die Entscheidungsfindung in einer ergebnisorientierten Produktentwicklung zur Verfügung, in die neue Erkenntnisse jederzeit eingepflegt werden können. Abschließend wurde die Validierung der vorliegenden Methode anhand des Fallbeispiels eines Fensterhebers im Automobilbau erfolgreich durchgeführt. Prinzipiell lässt sich der beschriebene Ansatz auf andere Branchen, Produkte und Technologien übertragen.Item Open Access Ein System zum visuell hochwertigen Echtzeitrendering für Virtuelle Umgebungen(2009) Bues, Matthias; Spath, Dieter (Prof. Dr.-Ing.)Digitale Prototypen bilden in vielen Anwendungsbereichen heute die Grundlage für den Produktentstehungsprozeß. Systeme und Verfahren der Virtuellen Realität (VR) ermöglichen es durch ihre räumliche Visualisierung und Interaktion, digitale Prototypen in einer Art und Weise darzustellen und erlebbar zu machen, daß ein physisches Modell oft entbehrlich wird. Neben dem klassischen Anwendungsbereich CAD werden digitale Prototypen zunehmend auch im Bereich der Visualisierung von Produktgestaltungs- und Architekturentwürfen eingesetzt, was in der Visualisierung eine wesentlich höhere Qualität als bei CAD-Anwendungen erfordert. Der VR-Einsatz führt zudem immer zur Anforderung der Echtzeitfähigkeit. Vor allem für den Anwendungsbereich der Computerspiele sind zahlreiche echtzeitfähige visuelle Verfahren und Effekte entwickelt worden, die sich teilweise auch unter den besonderen Randbedingungen der VR-Visualisierung einsetzen lassen. Die im Stand der Technik im VR-Bereich eingesetzten Echtzeitrendering-Systeme unterstützen jedoch diese Verfahren nur unzureichend und machen sie zudem den End\-anwendern nicht zugänglich. Daraus resultiert ein hoher Aufwand für die Aufbereitung visuell hochwertiger VR-Modelle. Deshalb wird VR im Anwendungsbereich der hochwertigen Visualisierung nur selten eingesetzt, oder die visuelle Qualität der Darstellung liegt unter den Anforderungen der Gestalter als der eigentlichen Anwender. In der vorliegenden Arbeit wird ein zweistufiger Lösungsansatz für diese Problematik entwickelt. Dieser addressiert zunächst den funktionalen Aspekt der Bildsynthese. Mit dem System ARS wird ein paralleles, hybrides Echtzeitrenderingsystem konzipiert und prototypisch realisiert, das den flexiblen Einsatz unterschiedlicher Visualisierungsverfahren in einem VR-System ermöglicht. Die von ARS unterstützte Parallelisierung der Bildsynthese auf Cluster aus mehreren Einzelrechnern ermöglicht den Einsatz auch solcher Renderingverfahren, die auf einem einzelnen Rechner bei der Darstellung anwendungsrelevanter Szenenkomplexitäten noch nicht echtzeitfähig sind. Die Untersuchung paralleler Renderingansätze in einer Clusterumgebung zeigt auch die Grenzen dieser Verfahren auf; diese werden vor allem durch die netzwerkbasierte Bilddatenverteilung gesetzt. Mit dem Entwurf eines kaskadierbaren, kostengünstigen Hardwaresystems zum Zusammensetzen des Endbildes auf der Basis digitaler Videosignale wird ein Weg aufgezeigt, diese Beschränkung zu überwinden. Das System ARS bildet damit eine technische Grundlage für eine hochwertige, effizient nutzbare VR-Visualisierung. Das hybride, parallele Konzept des Systems ARS ist zudem offen gegenüber neuen Renderingverfahren wie Raytracing und damit zukunftssicher. Der zweite Aspekt des entwickelten Lösungsansatzes ist die Integration der hochwertigen VR-Visualisierung in den digitalen Produktentstehungsprozeß, der eine wesentliche Voraussetzung für den ökonomischen Einsatz des Systems ist. Hierzu wird die im Stand der Technik übliche Vorgehensweise analysiert und daraus resultierend ein optimierter Prozeß konzipiert. Zur Implementierung dieses Prozesses wird das Softwarewerkzeug VRfx entwickelt, das es Endanwendern erstmals ermöglicht, den Prozeß der hochwertigen VR-Visualisierung vollständig zu beherrschen, ohne daß VR-Spezialisten involviert werden müssen. Zur einfachen Erweiterung der Visualisierung um räumliche Benutzungsschnittstellen wird eine Bibliothek aus wiederverwendbaren Schnittstellenelementen (Widgets) entwickelt. Als Resultat der Arbeit stehen das Basissystem ARS und das darauf aufbauende Anwendungs-Softwarewerkzeug VRfx zur Verfügung, das gegenüber dem Stand der Technik eine wesentliche Steigerung der visuellen Qualität der VR-Visualisierung ermöglicht und diese zudem effizient nutzbar macht. Die erreichten Verbesserungen können in verschiedenen Visualisierungsprojekten nachgewiesen werden.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »