Nennen Sie die Definition für Simulation!
Definition Simulation: ist die Nachbildung eines dynamischen Prozesses in einem Modell, um zu auf die Wirklichkeit übertragbaren Erkenntnissen zu gelangen.
Wie sieht ein Ablaufmodell der Simulation aus?
Was ist der Unterschied zwischen deterministischen und stochastischen Simulationsmodellen?
Im Gegensatz zu deterministischen Simulationsmodellen betrachten stochastische zufällige Einflüsse.
Was ist der Unterschied zwischen kontinuierlichen und diskreten Simulationsmodellen?
Während kontinuierliche Simulationsmodelle dauerhaft sind, können diskrete als zeitdiskret (sprungweise Simulation von Ereignissen) bezeichnet werden.
Welche Simulationsmodelle werden in der Regel in Materialflusssimulationen eingesetzt?
Die Materialflusssimulationen sind i.d.R. dynamische, diskrete und stochastische Modelle.
Welche Probleme können bei der Ist-Analyse von Simulationsprojekten auftreten?
Eine schlechte Datenqualität kann eine neue Datenaufnahme (von Takt-, Störungs-, Rüstzeiten sowie Nacharbeits-/Ausschussanteilen) erforderlich machen.
Welcher Zeitaufwand ist für Simulationen erforderlich?
Der Zeitaufwand ist abhängig von:
- der Anzahl und Komplexität der Problemfelder
- dem Detailierungsgrad des Simulationsmodells
- dem Aufwand bei der Datenakquisition (Datengewinnung)
Zieldefinition (5-10%)
Welche Risiken bringt der Einsatz von Simulationsprojekten mit sich?
ungenügende Realitätstreue aufgrund wenig repräsentativer Daten
- Überschätzung der Simulation als Ersatz für eine gründliche Planung
- Zeitaufwand größer Nutzen
Was ist der Vorteil des Einsatzes von Simulationen im Bereich der Produktions- und Logistikplanung?
-Visualisierung von Systemverhalten
-Vergleich von Planungsvarianten mit Berücksichtigung von Störeinflüssen
-Abbildung kritischer Systemzustände
-niedrige Aufwendungen
Definieren Sie „Digitale Fabrik“!
Definition „Digitale Fabrik“: ist der Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen, die durch ein durchgängiges Datenmodell integriert werden mit dem Ziel der ganzheitlichen Planung, Evaluierung und laufenden Verbesserung aller wesentlichen Strukturen, Prozesse und Ressourcen der realen Fabrik in Verbindung mit dem Produkt.
Welche Vorteile sind mit dem Einsatz der Digitalen Fabrik verbunden?
-Verringerung der Herstellkosten
-Verkürzung der Produktentstehungszeit (Parallelisierung einzelner Phasen auf Basis
gemeinsamer digitaler Modelle)
-Verbesserung der Qualität (Aufdeckung und Vermeidung von Fehlern vor SOP durch
transparente Daten und Simulation)
-Verbesserung der Zusammenarbeit (von Entwicklung, Produktion und Zulieferern)
-Standardisierung von Prozessabläufen
-Reduzierung des Änderungsaufwandes
Welche Einführungsbarrieren der Digitalen Fabrik sind vorhanden?
Vor allem die Kosten für Einführung, Software und Betrieb/Wartung, fehlendes Know-how sowie ein unklarer Nutzen stehen einer Einführung gegenüber.
Beschreiben Sie die Begriffe „DMU“, „Virtuelle Realität“, „Augmented Reality“ und grenzen Sie diese voneinander ab!
Definition „Digital Mock-Up (DMU)“: bezeichnet die 3-dimensionale Abbildung von Produkten
und ihrem geometrischen Zusammenhang im Rechner.
-Anwendung für den Zusammenbau großer Baugruppen
-Annäherung der Geometrie über ebene Dreiecksflächen
-schnelle Berechnung graphischer Darstellungen
-Verarbeitung großer Datenmengen
Definition „Virtual Reality (VR)“: beruht auf der rechnergestützten Erzeugung, Wahrnehmung
und Manipulation von 3-dimensionalen virtuellen Umgebungen.
-von der Position und Orientierung des Anwenders abhängige 360°-Visualisierung
-Manipulation von Objekten in allen Raumdimensionen
-realitätsnahe Interaktion in Echtzeit
Definition „Augmented Reality“ (AR): bedeutet die überlagerte oder erweiterte Realität auf
Grundlage der Zusammenführung von Informationen aus der realen Welt und dem Computer
Welche Schnittstellen zur „Digitalen Welt“ sind im Einsatz?
-Projektionswand mit Beamer
-Powerwall
-Virtuelle Sitzkiste (cockpit)
-CAVE (Computer Automatic Virtual Environment)
-Flexible VR-Großprojektion
-digitaler Planungstisch
-VR-Helm
Nennen Sie Einsatzbeispiele von Augmented Reality im Bereich Produktionsplanung!
-Unterstützung manueller Prozesse in Montage und Instandhaltung durch z.B. Visualisierung von Montage- oder Anlageinformationen
- Layout-Planung
- Programmierung von Industrierobotern
Was versteht man unter einem Digital Twin?
ein „digitales Abbild eines spezifischen Produkts (reales Objekt, Service oder immaterielles Gut), das dessen Eigenschaften, Zustand und Verhalten durch Modelle, Informationen und Daten erfasst“
Definieren Sie Materialflusssimulation!
Definition Materialflusssimulation: beinhaltet die herkömmliche Abbildung des Materialflusses, also Rohmaterial, Halbzeuge und fertige Erzeugnisse, wie auch die Abbildung von Aufträgen, Daten, Strategien und Menschen.
Welche Anforderungen bestehen an Materialflusssimulationsysteme?
Allgemeine Anforderungen:
- leicht erlernbare Bedienung
- schnelle Simulation
- möglichst wenig Programmierung
- projektspezifisch unbegrenzte Erweiterungsfähigkeit
- sinnvolle Fehlermeldungen
Spezielle Anforderungen:
- Unterstützung bei Vorbereitung und Eingabe der Daten, Modellerstellung sowie Vorbereitung und Durchführung der Experimente
- Auswertung der Ergebnisse
Nennen Sie Einsatzmöglichkeiten der Simulationstechnik im Bereich Logistik!
Ermittlung der Durchlaufzeiten
Bestimmung der optimalen Steuerstrategie
Bestimmung der Auslastung einzelner Systemelemente
Auffinden von Engpässen
Ermittlung der Systemleistung
Ermittlung des Personalbedarfs eines Systems
Reduzierung von Lagerbeständen
Welche Ziele werden mit dem Einsatz von Tools der Digitalen Fabrik im Bereich der Fabrikplanung verfolgt?
Die Planung von Layout, Infrastruktur, Logistik, Lager und Materialbereitstellung sowie
Fabrikvisualisierung.
Wie läuft der Einsatz von Laserscannern in einer Fabrik ab?
Aufbau des Hallenbezugsystems -> Laserscannen der Fabrik -> Auswertung der Scanbilder -> Übertragung von Scanpunkten in CAD -> Modellierung realistischer 3D-Modelle
Was sind die Ziele der Arbeitsplatz- und Ergonomieplanung?
Arbeitsplatzgestaltung
Beurteilung von Blickfeld und Greifraum
Algorithmen für optimale Arbeitshöhen
Belastungs- und MTM-Analysen
Einbauuntersuchungen
Warum gewinnt das Thema Ergonomieplanung an Bedeutung?
Aufgrund eines steigenden Altersdurchschnitts und einem längeren Arbeitsleben gewinnt das Thema Ergonomieplanung an Bedeutung. Diese wird aber selten durchgeführt, da die Simulation menschlicher Bewegungen hochkomplex und damit zeitaufwendig ist.
Nennen Sie die Eingabegeräte zur Menschsimulation!
Computermaus zur Winkeleingabe
„Motion Capturing“
spezielle Eingabegeräte (z.B. menschähnliche Puppe)
Was ist „Motion Capturing“ und welchen Nachteil haben Motion Capturing-Systeme?
Definition „Motion Capturing“: bezeichnet die zeitaufwendige Aufnahme und Übertragung von Bewegungen auf ein Modell.
Welche Ziele verfolgt die Robotersimulation?
Entwicklung und Lieferung von Werkzeugen und Verfahren zur Planung, Auswahl und Offline Programmierung von Fabrikationsprozessen
Integration in vorhandene Konstruktions- und Fabrikationsumgebungen
Download der erzeugten Programme in die Steuerung der Maschine
Planung, Erstellung und Optimierung von Prozessabläufen
Bereitstellung einer anwenderfreundlichen, interaktiven und umfassenden Arbeitsumgebung
Was sind Vorteile der Offline Programmierung?
Anfertigung der Steuerungsprogramme ohne Störung der Produktion
schnelle Programmmodifikation bei Änderung von Aufgabenstellung oder Werkzeug
Beschreiben Sie einzelne Funktionen (Kollisionsüberprüfung, Standortoptimierung) der Robotersimulation!
Kollisionsüberprüfung: zur Erkennung von Kollisionen mit Hilfe mathematischer Funktionen, die das Durchdringen von Volumen- bzw. Flächenkörpern berechnen.
Ermittlung des optimalen Roboterstandorts in Bezug auf Raumbedarf, Prozessdauer und Erreichbarkeit mit Werkzeugen durch Simulationsläufe
Was sind die Vor-/Nachteile von hersteller(un)gebundenen CAR-Systemen?
Hersteller(un)gebundene CAR-Systeme:
± (keine) neue Simulation/CAR-System bei Austausch des Roboters notwendig
± (keine) Umsetzung der Programme in spezifische Programmiersprache des Roboters
Was sind Einsatzbereiche einer „Virtuellen Maschine“?
Anwendung für Schulungen, um Bedienung und NC-Programmierung von
Werkzeugmaschinen ohne Crash oder Materialverbrauch zu erlernen.
Was sind Vorteile einer NC-Simulation?
Visualisierung der späteren Bearbeitungsbahn
Fehlervermeidung bei komplexeren Bearbeitungsfolgen
CNC können vorab getestet werden
Optimierung von Fertigungszeiten
Erhöhung der produktiv nutzbaren Maschinenkapazitäten
Welche Eingangsdaten werden für eine NC-Simulation benötigt?
Angaben zu NC-Programm, Maschinenbeschreibung (z.B. Kinematik, Steuerung), Werkstück (z.B. Geometrien), Spannmittel (z.B. Vorrichtung) und Werkzeugen.
Wo liegen die Grenzen eines Rechner-/ Simulationseinsatzes?
kein durchgängiges Datenformat (unterschiedliche Formate, Schnittstellen)
fehlende Verknüpfung geometrischer und technologischer Daten
großer Erstellungsaufwand für Simulationen bei komplexen Fertigungslinien
begrenzte Detaillierungsmöglichkeit der Simulation (eingeschränkte Genauigkeit)
Rechnereinsatz vs. Beteiligung der Mitarbeiter
Sie wollen die Ausbringung einer Montagelinie simulieren. Welche Daten werden
benötigt?
Produktions- und Bearbeitungszeit
Störungen (Verfügbarkeit, MTTR),
Pufferkapazitäten
Zur Optimierung können Sie in der Simulation mit plant simulation den Experimentverwalter nutzen. Was verändert sich, wenn Sie dabei die Anzahl der Beobachtungen erhöhen?
Erhöhung der Laufzeit
genauere Ergebnisse (leichte Veränderung der Ausbringung)
Was heißt MTTR und was bedeutet das?
Definition MTTR (Mean Time To Repair): ist die mittlere Ausfallzeit, d.h. die Zeit zwischen dem Beginn und dem Ende der Störung einer Station.
Was sind „Verkettungsverluste“?
Definition Verkettungsverluste: bezeichnen die Unterbrechung der Materialversorgung einer Station innerhalb eines Systems durch den Stillstand einer anderen. Eine Lösung zur Begrenzung der Verkettungsverluste stellt der Einbau von Puffern dar.
In welchem Format wird die Zeit in Plant simulation angegeben
DDD:HH:MM:SS:XXX
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