| Method and applications for knowledge-oriented factory modeling |
Schlüsselwörter:
Factory planning, Factory modeling, Semantic Knowledge Representation, Digital Factory Planning, Digital Factory
Fabrikplanung, Fabrikmodellierung, Semantische Wissensrepräsentation, Digitale Fabrikplanung, Digitale Fabrik
Sachgruppe der DNBAbstract
This Thesis puts forth the thesis that even in the near future when graphic/virtual factory models can be generated cost effectively and kept up to date, aside from the already common functionalities, the benefits of these models will tend to be slight and remain limited to purposes of visualization and functional layout planning. Moreover, from the perspective of operative factory planning and factory operation, any refinement of the visualization or graphic representation of factory elements appears to be connected with diminishing marginal utility. In the future, the actual benefits of a virtual factory will instead be generated by applications that continually support factory planning and factory operation activities with the support of a digital model. An indispensable prerequisite is implementing knowledge and information into the digital factory model that is supplied for a specific situation.
Therefore, the task of research and development is to process knowledge in digital factory models with the support of methodology and software. This is done by linking objects in the model with units of knowledge and information. The knowledge implemented is subdivided into domains of knowledge. Thus, knowledge is provided selectively depending on the nature of a task. While methods for referencing units of information and knowledge have been demonstrated, the challenge was to find appropriate forms to represent knowledge. Depending on the field of application and the activity of factory planning and operation to be supported, classifications, semantic networks and first-order logic were considered here. The form of modeling is able to reproduce the great complexity of relationships in a factory system. Besides the developed method, success depends on the described practicable solutions to employ the factory-model and software system being developed, which satisfactorily support core activities in the handling of knowledge (generating knowledge, storing knowledge, disseminating knowledge and applying knowledge).
Die Dissertation stellt die These auf, dass auch wenn sich grafische/virtuelle Fabrikmodelle in naher Zukunft kostengünstig erzeugen und auf einem aktuellen Stand halten lassen, der Nutzen dieser Modelle, außerhalb der heute üblichen Funktionalitäten der Digitalen Fabrik eher gering und auf Zwecke der Visualisierung und Anordnungsplanung beschränkt bleiben wird. Zudem erscheint die Verfeinerung der Visualisierung bzw. grafischen Darstellung von Fabrikelementen aus Sicht der operativen Fabrikplanung und des Fabrikbetriebes mit einem abnehmenden Grenznutzen verbunden zu sein. Der eigentliche Nutzen einer virtuellen Fabrik wird in Zukunft vielmehr aus Anwendungen hervorgehen, die Tätigkeiten der Fabrikplanung und des Fabrikbetriebes mit Hilfe des digitalen Modells kontinuierlich und unmittelbar unterstützen. Eine unabdingbare Voraussetzung ist dabei die Implementierung von Wissen und Informationen in das digitale Fabrikmodell, welches situationsspezifisch bereitgestellt wird. Die Wissensrepräsentation und Informationsbereitstellung in grafischen sowie virtuellen Fabrikmodellen wurde bisher nur unzureichend vorangetrieben.
Die Forschungs- und Entwicklungsaufgabe bestand demnach in einer methodisch und softwaretechnisch unterstützten Wissensverarbeitung in digitalen Fabrikmodellen. Dies geschieht durch eine Verknüpfung von Objekten im Modell mit Wissens- bzw. Informationsbausteinen. Je nach Aufgabenstellung wird so das Wissen gezielt bereitgestellt. Neben datenbankorientierten Informationsmodellen muss für die Wissensverarbeitung ein Modell der Fabrik nach produktionstechnischen Gesichtspunkten vorhanden sein. Für die Erstellung eines solchen Modells wurde eine objektorientierte Modellierungsmethode entwickelt. Mit Klassifikationen, Semantischen Beziehungen und einer Prädikatenlogiken integriert sie zusätzlich mehrere Formen der Wissensrepräsentation, mit welcher der hohen Komplexität von Beziehungen in einem Fabriksystem Rechnung getragen wurde.
Letztendlich kommt es darauf an praxistaugliche Lösungen für den Einsatz der entwickelten Modellierungsmethode und des prototypisch umgesetzten Softwaresystems zu finden. Für die Kernaktivitäten im Umgang mit Wissen (Wissen erzeugen, Wissen speichern, Wissen verteilen und Wissen anwenden) wurde entsprechende Anwendungen des Modells beschrieben.
| Betreuer | Schenk, Michael; Prof. Dr.-Ing. |
| Gutachter | Schenk, Michael; Prof. Dr.-Ing. |
| Gutachter | Müller, Egon; Prof. Dr.-Ing. |
| Upload: | 2008-07-11 |
| URL of Theses: | http://diglib.uni-magdeburg.de/Dissertationen/2008/ricschady.pdf |