Grundlagen der Industriellen Informationstechnik - Industrielle ...
Grundlagen der Industriellen Informationstechnik - Industrielle ...
Grundlagen der Industriellen Informationstechnik - Industrielle ...
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Fakultät für Verkehrs- und Maschinensysteme (Fakultät V)<br />
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb<br />
Fachgebiet <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Prof. Dr.-Ing. R. Stark<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Einführungsveranstaltung
Glie<strong>der</strong>ung<br />
► Vorwort<br />
2<br />
Einführung in die <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Auszug <strong>der</strong> Themenkomplexe<br />
Organisatorisches<br />
Schlussbemerkung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark<br />
3<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
� Studium des Maschinenbaus an <strong>der</strong> Ruhr-Universität<br />
Bochum<br />
� Integriertes einjähriges Studium an <strong>der</strong> Texas A&M<br />
University, USA, im Bereich Mechanical Engineering<br />
� Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für<br />
Konstruktionstechnik/ CAD an <strong>der</strong> Technischen Fakultät <strong>der</strong><br />
Universität des Saarlandes<br />
� System-Ingenieur Karosserieentwicklung <strong>der</strong> Ford Werke in<br />
Köln<br />
� (Senior) Technischer Spezialist CAD, Produktmodellierung<br />
und Product Information Management in Ford Europa<br />
� Technischer Leiter / Europäischer Manager "Virtuelle<br />
Produktentstehung & Methoden“ in <strong>der</strong> Ford Motor<br />
Company<br />
� Leiter des Fachgebiets <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong> an<br />
<strong>der</strong> Technischen Universität (TU) Berlin und Direktor des<br />
Geschäftsfeldes Virtuelle Produktentstehung des<br />
Fraunhofer Instituts für Produktionsanlagen und<br />
Konstruktionstechnik (IPK) in Berlin
Die Multidisziplinarität <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
4<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Definition und Fachgebiet an <strong>der</strong> TU Berlin<br />
Die <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong> ist eine multidisziplinäre Disziplin und<br />
bezeichnet die Anwendungen von Methoden <strong>der</strong> Informatik zur Lösung<br />
ingenieurwissenschaftlicher Problemstellungen in <strong>der</strong> industriellen<br />
Konstruktion, Fertigung und Montage, sowie zur Erfassung von Prozessen<br />
entlang <strong>der</strong> gesamten virtuellen Produktentstehung in <strong>der</strong> Industrie.<br />
Fachgebiet <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong> an <strong>der</strong> TU Berlin<br />
5<br />
► Ist eingebettet in <strong>der</strong> Fakultät für Verkehrs- und Maschinensysteme, sowie<br />
in das Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb<br />
► Beschäftigt sich mit <strong>der</strong> Weiterentwicklung <strong>der</strong> digitalen Lösungen zur<br />
Verbesserung und Erweiterung <strong>der</strong> Ingenieurtätigkeiten im gesamten<br />
Ablauf <strong>der</strong> virtuellen Produktentstehung von <strong>der</strong> Produktidee und -<br />
planung, <strong>der</strong> Produktentwicklung bis zur Planung und Anlaufabsicherung<br />
<strong>der</strong> Produktion.<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Lehrangebot<br />
6<br />
Einführung in die <strong>Informationstechnik</strong> für<br />
Ingenieure<br />
<strong>Grundlagen</strong> und Anwendungen <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong><br />
Technologien <strong>der</strong> Virtuellen Produktentstehung<br />
Entwicklung und Management digitaler<br />
Produktentstehungsprozesse<br />
Informationstechnische Prozesse für den<br />
digitalen Fabrikbetrieb<br />
Virtual Engineering in Industry<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Ergebnisse projektorientierter Übung aus<br />
Anwendungen <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong> (beispielhaft)
Lernziel und Inhalte dieser Lehrveranstaltung<br />
Lernziel<br />
Inhalte<br />
7<br />
� Studierende sollen lernen, die Potenziale und Techniken<br />
informationstechnischer Lösungen im industriellen Umfeld einzuschätzen<br />
und zielorientiert benutzen zu können<br />
� Überblick über anwendungsspezifische Einsatzmöglichkeiten<br />
grundlegen<strong>der</strong> Techniken <strong>der</strong> Datenverarbeitung zur Lösung<br />
ingenieurwissenschaftlicher Problemstellungen<br />
� Vermitteln von theoretischen und praxisnahen Kenntnissen zur<br />
unternehmensweiten Integration von Prozessen entlang <strong>der</strong><br />
Wertschöpfungskette<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Themenüberblick: Vorlesungen<br />
1. Einführungsveranstaltung<br />
2. Projektmanagement<br />
3. Entwicklungsmethodik<br />
4. CAx Techniken<br />
5. Datenbanken<br />
6. Produktdatenmanagement (PDM/PLM): Einführung<br />
7. PDM/PLM: Produktstruktur, Stückliste, Kosten- und Gewichtsmanagement<br />
8. Enterprise Resource Planning (ERP)<br />
9. Enterprise Application Integration (EAI)<br />
10. Netzwerke<br />
11. Kommunikationstechnik<br />
12. Wissensmanagement<br />
8<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Themenüberblick: Übungen<br />
9<br />
� Folgende Systeme werden Sie in den Übungen kennenlernen und anwenden:<br />
Projektmanagement:<br />
Microsoft Project<br />
CAD-Modellierung:<br />
Spaceclaim<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Produktdatenmanagement:<br />
Teamcenter<br />
Enterprise Resource Planning:<br />
Semiramis
Glie<strong>der</strong>ung<br />
10<br />
Vorwort<br />
► Einführung in die <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Auszug <strong>der</strong> Themenkomplexe<br />
Organisatorisches<br />
Schlussbemerkung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Sichtweisen des Produktlebenszyklus<br />
� Produktlebenszyklus ist ein theoretisches, abstrahierendes Modell zur<br />
zeitlichen Einteilung <strong>der</strong> Lebensphasen von Produkten<br />
� Ziel <strong>der</strong> Modelldarstellung ist ein besseres Verständnis über den Nutzen eines<br />
Produktes über die einzelnen Lebensphasen, um daraus Entscheidungen<br />
hinsichtlich <strong>der</strong> Produktentwicklung treffen zu können<br />
Vier Hauptbetrachtungen des Produktlebenszyklus (nach Pahl/Beitz):<br />
11<br />
1. Betriebswirtschaftliche Betrachtung: Untersuchung betriebswirtschaftlicher<br />
Kenngrößen wie Umsatz, Gewinn o<strong>der</strong> Verlust über das Produktleben<br />
2. Technologische Betrachtung: Beurteilung <strong>der</strong> Leistungsfähigkeit von<br />
Technologien über die Zeit<br />
3. Ökologische Betrachtung: Genauere Betrachtung von Materialflüssen, die<br />
während des Produktlebens auftreten<br />
4. Technische Betrachtung: Aufglie<strong>der</strong>ung des Produktlebenszyklus in<br />
Phasen, die das Produkt „durchlebt“ wie z.B. Entwicklung/Konstruktion<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Betriebswirtschaftliche Betrachtung des Produktlebenszyklus<br />
12<br />
Technologische Leistungsfähigkeit<br />
ENTSTEHUNG EINFÜHRUNG WACHSTUM REIFE SÄTTIGUNG DEGENERATION<br />
Produktentstehung<br />
Entwicklung<br />
Konstruktion<br />
Unternehmenserfolg<br />
Produktionsplanung<br />
Markteinführung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Einführung Wachstum Reife Sättigung Degeneration<br />
Wird das Produkt durch ein neues Produkt ersetzt, ist<br />
<strong>der</strong> Kreislauf (Zyklus) geschlossen.<br />
Umsatz bzw.<br />
Investitionen<br />
Gewinn bzw.<br />
Verlust<br />
Zeit<br />
Quelle: nach ILTIS GmbH<br />
www.4managers.de<br />
Quelle: Porter, M. E. / Back-Hock, A.
Technologischer Produktlebenszyklus<br />
13<br />
Technologische Leistungsfähigkeit<br />
Technologische Weiterentwicklung bzw. F&E Aufwand<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Einführung Wachstum Stagnation<br />
Hat die Technologie die Grenze ihrer<br />
Leistungsfähigkeit erreicht, wird eine neue Technologie eingeführt<br />
Der erste Ottomotor (1876)<br />
Quelle: Helmut Hütten, "Motoren", Motorbuchverlag<br />
http://www.benzgarage.de/m110/m110-cut.jpg<br />
Saugmotor mit<br />
Benzindirekteinspritzung<br />
(1968)<br />
http://www.7-forum.com/news/news2004/6zyl/bmw_6zyl_reihen_motor_p0014626-c.jpg<br />
Ottomotor mit Abgasturboaufladung<br />
und variablem Ventiltrieb (2004)<br />
[Quelle: Pahl&Beitz: Konstruktionslehre]
Ökologische Betrachtung des Produktlebenszyklus<br />
14<br />
Definieren<br />
von Prozessen<br />
Werkstoffherstellung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Aufgabe Klären<br />
Konzipieren<br />
Entwerfen<br />
Ausarbeiten<br />
Herstellung Nutzung<br />
Produktlebenslauf<br />
Umweltauswirkungen<br />
CO 2-Ausstoß, Recycling, Wie<strong>der</strong>verwendung …<br />
Produktentwicklung<br />
Services<br />
Antizipieren<br />
von Prozessen<br />
Recycling/<br />
Entsorgung<br />
Materialfluss
Technische Betrachtung des Produktlebenszyklus (1/5)<br />
Der Produktlebenszyklus setzt sich aus den Hauptprozessphasen <strong>der</strong><br />
15<br />
� Produktentstehung (Planung, Entwicklung, Arbeitsvorbereitung), <strong>der</strong><br />
� Produktherstellung (operative Produktion) und des<br />
� realen Produktlebenslauf (Nutzung und Entsorgung/Recycling) zusammen.<br />
� Hauptprozessphasen werden durch Begleitprozesse, wie Marketing,<br />
Beschaffung/Einkauf und Vertrieb, ergänzt<br />
Planung<br />
Begleitprozesse<br />
Marketing Beschaffung/Einkauf<br />
Produktentstehung<br />
Entwicklung<br />
(Konstruktion, Erprobung)<br />
Informationsfluss<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Hersteller Kunden<br />
Arbeitsvorbereitung<br />
Iterationen<br />
Vertrieb<br />
Produktherstellung<br />
operative<br />
Produktion<br />
Reales<br />
Produkt<br />
Realer Produktlebenslauf<br />
Nutzung<br />
Entsorgung<br />
&<br />
Recycling
Technische Betrachtung des Produktlebenszyklus (2/5)<br />
16<br />
Folgende Phasen/Begleitprozesse lassen sich definieren:<br />
� Produktplanung (Spezifikation, Konzept)<br />
Festlegung und Beschreibung neuer Produktideen<br />
und -konzepte<br />
� Marketing: Marktforschung, Festlegung gewünschter<br />
Produkteigenschaften, Kundensegmentierung, Definition<br />
einer Markteinttrittsstrategie, Ausarbeitung<br />
Marketing Mix etc.<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Quelle: http://www.radisson.com/rad/images/hotels/TAHITI/meeting2%20(450%20x%20291).jpg<br />
http://bligoo.com/media/users/0/40867/images/marketing-strategy-win-new-clients.jpg<br />
Quelle: nach Prof. Ovtcharova, Universität Karlsruhe (TH)
Technische Betrachtung des Produktlebenszyklus (3/5)<br />
� Entwicklung (technisch-planerische Phase):Konstruktionstätigkeiten,<br />
Validierungstätigkeiten zur Informationsbeschaffung<br />
und vollständige Beschreibung des<br />
zukünftigen Produktes<br />
� Einkauf: Allokation von Ressourcen als Inputfaktoren für<br />
die operative Produktion, sowie zur Unterstützung von<br />
Produktentstehungsprozessen wie z.B. Kauf von<br />
Entwicklungssoftware<br />
17<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Quelle:http://www.deskeng.com/pics/0408/SpaceClaim1turbofan.jpg<br />
http://www.noris-blattgold.de/Einkaufswagen.jpg
Technische Betrachtung des Produktlebenszyklus (4/5)<br />
18<br />
� Erprobung: Durchführung und Auswertung virtueller<br />
(z.B. Simulationen) und realer Produkttests<br />
� Arbeitsvorbereitung (Fertigungsplanung): Arbeitsplanung<br />
und -steuerung mit Schwerpunkt auf<br />
Fertigungs-, Montage- und Qualitätsplanung<br />
� Produktherstellung (Produktion): Vorliegende<br />
Informationen über Produkte werden mittels Material<br />
und Energie in reale Produkte umgewandelt<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Quelle:http://www.medtech.tu-berlin.de/uploads/pics/Pylon_Weiss_Bd16_FEM_02.jpg<br />
Quelle: http://www.west-gmbh.de/top_solid/gross/cam_4.gif<br />
Quelle: http://www.deutsche-mechatronics.de/data/leistungen/Spanabhebende_Fertigung_1176206098.jpg
Technische Betrachtung des Produktlebenszyklus (5/5)<br />
19<br />
� Produktvertrieb (Verkauf): Transport, Lagerung,<br />
Verteilung, Kosten und Termine<br />
� Produktnutzung (Nutzung, Service und Wartung):<br />
Nutzung, Wartung, Pflege, Reparatur, Austausch<br />
und Modifikation des Produktes<br />
� Produktrecycling und Wie<strong>der</strong>verwendung:<br />
Umweltgerechte Entsorgung und Recycling<br />
o<strong>der</strong> Wie<strong>der</strong>aufarbeitung des Produktes<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Quelle: http://www.combigmbh.eu/images/logistik.jpg<br />
Quelle: http://www.n24.de/media/import/afp/afp_20080627_15/photo_1214572764917-1-0.jpg<br />
Quelle: http://www.bcrcsolidwaste.com/recycling_cellphone.jpg
Product Lifecycle - Phasen<br />
Zusammenarbeit mit digitalen Modellen<br />
KONSTRUKTION<br />
KONZEPT<br />
FERTIGUNGS-<br />
PLANUNG<br />
ENTWICKLUNG<br />
PODUKTPLANUNG<br />
UND MARKETING<br />
Quelle: Berliner Kreis, Technology Monitoring, ITM, Bochum<br />
20<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
PRODUKTION<br />
PRODUKTION<br />
Produktdatenmanagement<br />
SPEZIFIKATION<br />
VERKAUF<br />
VERKAUF UND<br />
NUTZUNG<br />
RECYCLING /<br />
WIEDERVER-<br />
WERTUNG<br />
NUTZUNG<br />
SERVICE &<br />
WARTUNG
Der Ingenieur bei <strong>der</strong> Produktentwicklung<br />
Produktentwicklung …<br />
� … bezeichnet den Vorgang, den<br />
eine Idee bis zu einem fertigen<br />
Produkt durchläuft<br />
� … stellt die Phase des<br />
technischen Produktlebenszyklus<br />
dar, an <strong>der</strong>en Ende eine<br />
vollständige Produktdefinition<br />
bestehend aus Produktstruktur,<br />
Stückliste, Dokumentation und<br />
Konfiguration vorliegt<br />
21<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Quelle: Prof. Lindemann, TU München
Tätigkeiten im Produktentstehungsprozess<br />
� Die Produktentstehung umfasst die Produktplanung, die Produktentwicklung<br />
und die Arbeitsvorbereitung <strong>der</strong> Produktion bis zum Produktionsanlauf.<br />
� Die operative Serienfabrikation („das Produzieren“) hingegen wird<br />
Produktherstellung genannt.<br />
� Unter Prozessgesichtspunkten werden alle Wertschöpfungsprozesse eines<br />
Unternehmens zusammengefasst<br />
22<br />
Tätigkeiten in <strong>der</strong> Produktentstehung teilen sich auf in:<br />
Direkte Tätigkeiten Indirekte Tätigkeiten<br />
� Entwerfen<br />
� Modellieren<br />
� Berechnen<br />
� Simulieren<br />
� Än<strong>der</strong>ungen<br />
durchführen<br />
� Stücklisten erstellen<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
� Informationen und<br />
Kommunikation<br />
� Dokumentation und<br />
Archivierung
Herausfor<strong>der</strong>ungen an die <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Sicherstellen von:<br />
23<br />
� Integrierten, parallelisierten und flexiblen Arbeitsabläufen und <strong>der</strong>en Organisation<br />
� Verteilten Arbeitsschritten und Kernkompetenzen auf externe Partner und interne<br />
Abteilungen<br />
� Verkürzten Entwicklungszyklen<br />
Herausfor<strong>der</strong>ungen aus Produktsicht:<br />
� Zunehmende Variantenvielfalt<br />
� Steigende Produktkomplexität und –vielseitigkeit<br />
� Wachsen<strong>der</strong> Anteil mechatronischer Produkte<br />
� Erhöhung <strong>der</strong> Sicherheit und Umweltfreundlichkeit<br />
Herausfor<strong>der</strong>ungen aus Prozesssicht:<br />
� Kürzere Entwicklungs- und Produktionszeiten<br />
� Unternehmensübergreifende, simultane und verteilte Arbeitsabläufe<br />
� Stärkerer Einsatz interdisziplinärer und innovativer Technologien und IT-Lösungen<br />
� Zunehmende Globalisierung (Zeitzonen, Ausbildung, Kulturen, Traditionen, etc.)<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Quelle: Ehrlenspiel / Ben<strong>der</strong>
Glie<strong>der</strong>ung<br />
24<br />
Vorwort<br />
Einführung in die <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
► Auszug <strong>der</strong> Themenkomplexe<br />
Organisatorisches<br />
Schlussbemerkung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
CAx-Techniken: Modellierung eines Bauteils<br />
25<br />
Bohrung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Grobgestalt als Block<br />
definieren<br />
Feingestalt<br />
Fase
Beispiel: Modellieren mit SpaceClaim<br />
26<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
C3P Next Generation: Produktdatenmanagement<br />
27<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Beispiel Kommunikationstechnik: Audio-/Video-Konferenzen<br />
� Synchroner Austausch von Ton und Video<br />
� Vergleichbar mit herkömmlichen Telefon<br />
� Vorteile<br />
� Leicht zu bedienen<br />
� Geringer Einführungsaufwand<br />
� Nachteile<br />
� Viele heterogene Systeme verfügbar<br />
� Einige Systeme sind in Firmennetzwerken aufgrund<br />
<strong>der</strong> hohen Sicherheitsanfor<strong>der</strong>ungen nicht einsetzbar<br />
� Einführungsaufwand<br />
� Installation <strong>der</strong> Clientanwendungen<br />
� Eventuell Firewall konfigurieren<br />
� Einsatzmöglichkeiten<br />
� Je<strong>der</strong>zeit, sobald Kontaktinformationen ausgetauscht wurden<br />
� Ersatz für herkömmliche Telefongespräche<br />
28<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Quelle: Skype
Eine Auswahl an IT-gestützten Wissensmanagement-Werkzeugen<br />
Suchmaschinen<br />
Groupware Foren<br />
29<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Dokumenten-Management-<br />
Systeme<br />
Versionsverwaltungs-<br />
Systeme<br />
Online-Nachschlagewerke
Regeln und Randbedingungen zur fertigungsgerechten Konstruktion<br />
von Karosseriesystemen im Automobilbau<br />
30<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Welche Radien sind herstellbar?
Glie<strong>der</strong>ung<br />
31<br />
Vorwort<br />
Einführung in die <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Auszug <strong>der</strong> Themenkomplexe<br />
► Organisatorisches<br />
Schlussbemerkung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Termin und Ort <strong>der</strong> Vorlesung<br />
So finden Sie uns:<br />
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb<br />
Pascalstr. 8-9<br />
10587 Berlin<br />
32<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
► Hörsaal: PTZ 001 (kleiner Hörsaal)<br />
► Mittwochs: 14:00 bis 16:00 Uhr
Bachelor an <strong>der</strong> Fakultät V<br />
Modul <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Modulinhalte • Vorlesung <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
• Übung <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Leistungspunkte • 6 LP<br />
Prüfungen • Schriftliche Prüfung über Vorlesungsinhalte (7 von 10<br />
Themen)<br />
• Vortrag über eine wissenschaftliche Veröffentlichung,<br />
Bearbeitung <strong>der</strong> Aufgaben in den Übungen<br />
Anmeldung im<br />
Prüfungsamt<br />
33<br />
• Fachprüfung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Master an <strong>der</strong> Fakultät V<br />
Modul <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Modulinhalte • Vorlesung <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
• Übung <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Leistungspunkte • 6 LP<br />
Prüfungen • Mündliche Prüfung (30min) über alle Vorlesungsinhalte<br />
• Vortrag über eine wissenschaftliche Veröffentlichung,<br />
Bearbeitung <strong>der</strong> Aufgaben in den Übungen<br />
Anmeldung im<br />
Prüfungsamt<br />
34<br />
• Fachprüfung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Diplom an <strong>der</strong> Fakultät V<br />
35<br />
Fach (Vorlesung) <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong><br />
Inhalte • Vorlesung <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong><br />
Semesterwochenstunden • 2 SWS<br />
Prüfungen • Mündliche Prüfung über alle<br />
Vorlesungsinhalte (30 min)<br />
Anmeldung im Prüfungsamt • Fachprüfung<br />
Fach (Übung) <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong><br />
Inhalte • Übung <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong><br />
Semesterwochenstunden • 2 SWS (analytisch o<strong>der</strong> konstruktiv)<br />
Prüfungen • Vortrag über eine wissenschaftliche<br />
Veröffentlichung, Bearbeitung <strong>der</strong><br />
Aufgaben in den Übungen<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Diplom an <strong>der</strong> Fakultät V<br />
36<br />
Fach (Vorlesung) <strong>Grundlagen</strong> und Anwendungen <strong>der</strong><br />
<strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Inhalte • Vorlesung <strong>Grundlagen</strong> und Anwendungen<br />
<strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Semesterwochenstunden • 4 SWS<br />
Prüfungen • Mündliche Prüfung über alle<br />
Vorlesungsinhalte (40 min)<br />
Anmeldung im Prüfungsamt • Fachprüfung<br />
Fach (Übung) <strong>Grundlagen</strong> und Anwendungen <strong>der</strong><br />
<strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Inhalte • Übung <strong>Grundlagen</strong> und Anwendungen<br />
<strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Semesterwochenstunden • 4 SWS<br />
Prüfungen • Vortrag über eine wissenschaftliche<br />
Veröffentlichung, Bearbeitung <strong>der</strong><br />
Aufgaben in den Übungen, Bearbeitung<br />
des Projekts in Anwendungen IIT<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Bachelor an <strong>der</strong> Fakultät VII (Wirtschaftsingenieurwesen)<br />
o<strong>der</strong><br />
o<strong>der</strong><br />
37<br />
Lehrveranstaltung LV-Art LP P/WP/W Semester<br />
Einführung Fabrikbetrieb IV 2 P Wintersemester<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong><br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
IV 2 P Sommersemester<br />
Methoden des Fabrikbetriebs 1A IV 2 WP Wintersemester<br />
Methoden <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong> (Übung zu<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong>)<br />
<strong>Grundlagen</strong> Methods-Time<br />
Measurement<br />
IV 2 WP Sommersemester<br />
IV 2 WP Wintersemester<br />
Prof. Seliger<br />
Prof. Stark<br />
Prof. Seliger<br />
Prof. Stark<br />
Prof. Seliger
Bachelor an <strong>der</strong> Fakultät VII (Wirtschaftsingenieurwesen)<br />
Modul Fabrikbetrieb und <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Modulinhalte Pflicht<br />
(Vorlesungen)<br />
Leistungspunkte<br />
Anmeldung<br />
im<br />
Prüfungsamt<br />
Wahlpflicht<br />
(Übungen)<br />
• 6 LP<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
• <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
• Fabrikbetrieb<br />
• Methoden <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
• Methoden des Fabrikbetriebs<br />
• MTM: Methods-Time Measurement<br />
• Prüfungsäquivalente Studienleistung bis 6 Wochen nach<br />
Vorlesungsbeginn (bis 24.05.2010)<br />
• Anmeldung über QISPOS als Modul „Fabrikbetrieb und <strong>Industrielle</strong><br />
<strong>Informationstechnik</strong>“<br />
Prüfungen • Vorlesung: Kombiklausur mit Fabrikbetrieb; IIT-Teil 37,5 min<br />
Bearbeitungszeit � 5 Themengebiete (aus 10 kann gewählt werden)<br />
• Übung IIT: Vortrag über eine wissenschaftliche Veröffentlichung,<br />
Bearbeitung <strong>der</strong> Aufgaben in den Übungen<br />
38
Termin und Ort <strong>der</strong> Übungen<br />
So finden Sie uns:<br />
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb<br />
Pascalstr. 8-9<br />
10587 Berlin<br />
39<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
► Hörsaal: PTZ 511 (VELC 5. Etage)<br />
► Anmeldung im ISIS erfor<strong>der</strong>lich<br />
► Gruppeneinteilung und Kursmaterial<br />
über ISIS<br />
► Übungstermine werden im ISIS<br />
bekannt gegeben
Glie<strong>der</strong>ung<br />
40<br />
Vorwort<br />
Einführung in die <strong>Industrielle</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Auszug <strong>der</strong> Themenkomplexe<br />
Organisatorisches<br />
► Schlussbemerkung<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Trends in <strong>der</strong> Produktentwicklung: Nachhaltigkeit (1/3)<br />
Was bedeutet Nachhaltigkeit?<br />
� Zentrales Leitthema: Befriedigung <strong>der</strong> menschlichen Bedürfnisse von Heute<br />
ohne die Bedürfnisbefriedigung von künftigen Generationen zu gefährden<br />
� Für eine nachhaltige Entwicklung müssen drei Dimensionen berücksichtigt<br />
werden:<br />
1. Ökologie: Schutz <strong>der</strong> natürlichen<br />
Lebensgrundlagen des Menschen, wie Klima ,<br />
Boden, Wasser und Luft<br />
2. Ökonomie: Langfristige Sicherung bzw. Zunahme<br />
des Wohlstands einer Gesellschaft<br />
3. Soziales: For<strong>der</strong>ungen nach zukunftssichernden<br />
Lebensstilen und gerechten Verteilungssystemen<br />
41<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Bildquelle: http://www.intern.tu-darmstadt.de/media/dezernat_iv/d4_grafiken/sulen_nachhaltigkeit_255x0.png
Trends in <strong>der</strong> Produktentwicklung: Nachhaltigkeit (2/3)<br />
Wie kann die Produktentstehung zu nachhaltigen Produkten beitragen?<br />
� Eigenschaften und Produktmerkmale werden in den frühen Phasen des<br />
Produktlebenszyklus, vor allem bei <strong>der</strong> Produktplanung und Entwicklung,<br />
festgelegt und damit auch das Verhalten des Produktes in nachgelagerten<br />
Lebensphasen weitgehend bestimmt<br />
42<br />
Marketing Konstruktion Rohstoff<br />
Bildquellen:<br />
www.spiegel.de<br />
http://green-your-life-blog.de<br />
www.theplastiki.com/<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Plastiki<br />
Katamaran aus<br />
Plastikflaschen<br />
Fertigung Erprobung Nutzung
Trends in <strong>der</strong> Produktentwicklung: Nachhaltigkeit (3/3)<br />
� Ökologische Einflussmöglichkeiten: Bspw. Nutzung von recyclingfähigen o<strong>der</strong><br />
biologisch abbaubaren Werkstoffen, Effizienzsteigerung von<br />
Antriebstechnologien, Einsatz alternativer Energien etc.<br />
� Ökonomische Einflussmöglichkeiten: Bspw. Verstärkte Kundenorientierung bei<br />
<strong>der</strong> Anfor<strong>der</strong>ungsanalyse, Kostenprognosen schon in frühen Phasen <strong>der</strong><br />
Produktentstehung, Gegenüberstellung von Gewinn und Verlust mithilfe von<br />
Life Cycle Costing etc.<br />
� Soziale Einflussmöglichkeiten: Bspw. Sicherstellung von Akzeptanz bei<br />
Mitarbeitern und Kunden, Aufbau einer Produktphilosophie bzw. eines Images,<br />
erkennen von Trends etc.<br />
43<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>
Trends in <strong>der</strong> Produktentwicklung: Mechatronische Produkte (1/2)<br />
44<br />
Planetengetriebe<br />
(Bildquelle: www.rollstar.com)<br />
Lichtmaschine<br />
(Bildquelle: www.auto-technik.at)<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
� Für Entwicklung von rein mechanischen Produkten<br />
gibt es Methodiken und ausreichend Wissen<br />
(basierend auf Erfahrungen, Versuchen und<br />
Messungen)<br />
� Entwicklung von elektrischen Produkten ist komplexer,<br />
da Mechanik und Elektronik zusammen entwickelt<br />
werden müssen: Auch hier ist ausreichend Methodenund<br />
Produktwissen vorhanden
Trends in <strong>der</strong> Produktentwicklung: Mechatronische Produkte (2/2)<br />
45<br />
ESP<br />
(Bildquelle: www.bosch.com)<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
� Neueste Entwicklungen hin zu mechatronischen<br />
Produkten: die Domänen Mechanik, Elektronik<br />
und Software müssen in <strong>der</strong> Entwicklung<br />
zusammengebracht und in ein Produkt integriert<br />
werden<br />
� Produktkomplexität steigt sprunghaft an und<br />
erfor<strong>der</strong>t spezielles Methoden- und Produktbzw.<br />
Domänenwissen<br />
� Methoden und Produktwissen steckt noch in<br />
den Kin<strong>der</strong>schuhen
Trends in <strong>der</strong> Produktentwicklung: Product Service Systems (PSS)<br />
Turbine + Power by the Hour<br />
(Bildquelle: www.rolls-royce.com)<br />
46<br />
+<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
� Geschäftsmodell, bei dem Sach- und Dienstleistungen<br />
als gleichwertige Leistungsbestandteile verstanden<br />
werden, um Kundenbedürfnisse zu sättigen<br />
� Verlagerung des Besitzrechtes eines Produkts vom<br />
Kunden zum Hersteller<br />
� Hersteller hat sicherzustellen, das das Produkt die<br />
vereinbarten Leistungen erfüllen kann (z.B. durch<br />
Wartung o<strong>der</strong> Reparatur)<br />
� PSS besitzen Potential, durch die Herstellung von<br />
Produkten entstehende ökologische Schäden<br />
einzugrenzen<br />
� Für den Hersteller ist es nützlicher, die Lebensdauer<br />
des Produktes zu erhöhen bzw. so viel wie möglich zu<br />
recyceln, um seinen Profit zu erhöhen
Ausblick auf diese Lehrveranstaltung<br />
47<br />
• Kontextbezogener Entwurf<br />
• Prototypbezogene<br />
Konfiguration<br />
• „High-end“ Visualisierung<br />
• Validierung<br />
• Feedback und Optimierung<br />
Team Kollaboration<br />
• CAx<br />
• PLM<br />
• VR/AR<br />
• Web-Portale<br />
• Telekommunikationsdienste<br />
Erfahrungswissen<br />
Informations- und<br />
Kommunikationstechnologien<br />
Virtuelles Produkt<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong><br />
Engineering Netzwerk<br />
Produktlebenszyklus<br />
Entwickler<br />
Lieferanten<br />
Hersteller<br />
Kunden<br />
• Iterative Arbeitsabläufe<br />
• „Workflow“ & „Workload“<br />
Management<br />
• Quality Gates<br />
• Deliverables & Progress<br />
Management<br />
Produktentstehungsprozess<br />
Quelle: Prof. Ovtcharova, Universität Karlsruhe (TH)
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.<br />
<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong><strong>Industrielle</strong>n</strong> <strong>Informationstechnik</strong>