Modellbasierte Planung energieeffizienter Prozessketten in der spanenden Bauteilfertigung mit System Entity Structures
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Es wurden umfassende methodische Grundlage entwickelt, um den Energieverbrauch zukünftig als eine gleichberechtigte Größe in der strategischen und operativen Planung von Fertigungsabläufen zu berücksichtigen. Fertigungstechnische Prozessketten können mit Hilfe der Simulation prospektiv hinsichtlich energetischer und produktionstechnischer Größen quantifiziert und optimiert werden. Neben spanenden Fertigungsverfahren wurden schwerpunktmäßig wärmebehandelde Verfahren einbezogen, welche den Energieverbrauch einer Fertigung maßgeblich beeinflussen. Für wärmebehandelnde Verfahren wurde in diesem Zusammenhang ein neuer Multimodellansatz entwickelt. Die Methoden zur Untersuchung und Optimierung von zeitlichen Energielastprofilen sind als Neuentwicklung einzustufen und heben sich von den bisher bekannten Ansätzen eindeutig ab. Für alle methodischen Grundlagen wurden Softwareprototypen entwickelt mit denen eine Validierung anhand von Referenzbeispielen erfolgte. Die Methoden und Softwareprototypen wurden projektbegleitend umfassend publiziert und zur Nachnutzung durch Dritte bereitgestellt. Dadurch kam es bereits während der Projektbearbeitung zu einer umfassenden Verwertung der Forschungsergebnisse. Dabei zeigte sich, dass die Methoden nicht nur auf Fertigungsprozesse anwendbar sind.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2012). Ressourceneffiziente Auslegung von fertigungstechnischen Prozessketten durch Simulation und Optimierung. Dissertation, publiziert in Forschungsberichte des IWT Bremen (Band 58), Shaker Verlag Aachen, ISBN-13 978-3-8440-1113-5
Larek R.
- (2013). Model-Based Planning of Resource Efficient Process Chains Using System Entity Structures. In: Future Trends in Production Engineering, Eds. Schuh G., Neugebauer R., Uhlmann E., Springer Pub., Berlin, 361-371 (ISBN: 978-3-642-24490-2
Larek R., Brinksmeier E., Pawletta T., Hagendorf O.
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-24491-9_36) - An approach to simulation-based parameter and structure optimization of MATLAB/Simulink models using evolutionary algorithms. Simulation – Transactions of the Society for Modeling and Simulation Int. (Special Issue: Applications in Industry and Engineering, Part 2), Vol. 89(9)1115-1127
Hagendorf O., Pawletta T., Larek R.
- (2014). Hybride Modellierung fertigungstechnischer Prozessketten mit Energieaspekten in einer ereignisorientierten Simulationsumgebung. In: Proc. 22. Symposium Simulationstechnik (ASIM 2014), Berlin, ARGESIM Report 43, ARGESIM/ASIM Pub. Vienna, Austria, 109-116. Print ISBN 978-3-901608-44-5
A. Schmidt, T. Pawletta
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.13140/2.1.4850.5609) - (2015) Artificial Intelligence for an Energy and Resource Efficient Manufacturing Chain Design and Operation. In: 9th CIRP Conference on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering – CIRP ICME‘14, Capri, Italy, Procedia CIRP 33(2015)139-144
Rentsch R., Heinzel C., Brinksmeier E.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.procir.2015.06.026) - (2015). Model Based Testing Approach for Objective Fidelity Evaluation of Complex and Modular Simulation Models. Simulation - Transactions of the Society for Modeling and Simulation Int., 2016, Vol. 92(8)729-746
Schmidt A., Durak U., Pawletta T.
(Siehe online unter https://doi.org/10.2514/6.2015-2948) - A Multimodeling Approach for the Simulation of Energy Consumption in Manufacturing. SNE - Simulation Notes Europe (Modeling and Simulation of Energy Aspects in Production and Logistics), TU Verlag Vienna Univ. of Technology, Austria, Vol.27/2, 10 pp, ISSN 2306-0271
Pawletta T., Schmidt A., Junglas P.
(Siehe online unter https://dx.doi.org/10.11128/sne.27.2.1037) - Modeling and Simulation of Versatile Technical Systems Using an Extended System Entity Structure/Model Base Infrastructure. In: Model Engineering for Simulation. Ed.: Zhang L., Zeigler B.P., Elsevier Publisher, S. 393-418
Pawletta T., Schmidt A., Durak U.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813543-3.00018-4)
