TY - CONF AB - Current developments of modern production systems mostly focus on technical solutions and often do not consider the integration of human stakeholders into the system. This paper investigates cyber-physical production systems from a human-centric perspective. The idea of cyber physical production system is evaluated concerning level of codetermination, participation, needed qualification, limitation and possible personal development. By identifying their weaknesses regarding human-centric design, implications for the design of modern production systems are derived. These implications are used for the practical implementation of dedicated requirements. Based on a change management driven approach production employees and engineers are involved in a collaborative way. Findings of the implementation regarding their applicability are used for the derivation of generalized design rules for the development of human-centric cyber-physical production systems. AU - Gräßler, Iris AU - Pöhler, Alexander ED - Putnik, Goran ID - 23711 SN - 2212-8271 T2 - Procedia CIRP - Proceedings of the 29th CIRP Design Conference, Nr. 84 TI - Human-centric design of cyber-physical production systems VL - 84 ER - TY - CONF AU - Gräßler, Iris AU - Taplick, Patrick ED - Geril, Philipp ID - 23712 T2 - The 3rd Annual Science Fiction Prototyping Conference 2019 TI - Architecture of a virtual reality-based tool for the support of creativity ER - TY - CONF AB - Modulleichtbau bietet Potenziale zur Realisierung kostengünstiger, kundenindividueller und energieeffizienter Produkte. Allerdings bedingt die Modularisierung mit dem Ziel der Mehrfachverwendung von Modulen häufig eine Überdimensionierung und widerspricht dadurch dem Kerngedanken von Leichtbau. Die interdisziplinäre Entwicklung von mechatronischen Systemen verstärkt die Notwendigkeit von Trade-Offs, da alle involvierten Disziplinen unmittelbaren Einfluss auf die Definition der Produkt-Architektur haben. Bislang wird dem Zielkonflikt durch ein iteratives Vorgehen begegnet. Zur Verringerung der Iterationsschleifen und Verkürzung der Produktentwicklung werden die Anforderungen in ein Zielsystem überführt und daraus Entscheidungskriterien zwischen Modularisierung eines mechatronischen Systems und den Potenzialen von Leichtbau abgeleitet. Die Validierung erfolgt am Beispiel eines Unmanned Aerial Vehicles (UAV) und erlaubt Folgerungen bezüglich der Einbindung von Modulleichtbau in das Vorgehen nach VDI 2206. AU - Gräßler, Iris AU - Yang, Xiaojun ED - Bertram, Torsten ED - Corves, Burkhard ED - Gräßler, Iris ED - Jansen, Klaus ID - 23713 T2 - Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn TI - Entwicklung mechatronischer Systeme und Modulleichtbau: Anforderungen am Beispiel von Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) ER - TY - CONF AB - Der Beitrag beschreibt die Erweiterung eines Produktionslabors als Experimentier- und Validierungsumgebung: Alle relevanten Elemente des Produktionslabors wurden mit Computersystemen, sogenannten „Industrie 4.0-Boxen“, ausgestattet und über ein Peer-to-Peer-Funknetzwerk miteinander verbunden. Die „Industrie 4.0-Boxen“ dienen der Nachrüstung dedizierter Sensorik zur Erfassung des Maschinenverhaltens und von Kommunikationstechnik zur Einbindung in die dezentrale Produktionssteuerung. Zusätzlich wurden digitale Zwillinge implementiert, welche das Maschinen- und Benutzerverhalten abbilden, die Steuerung ermöglichen sowie die Informationserfassung und -verarbeitung unterstützen. Damit wird eine Infrastruktur geschaffen, in der Forschung zu den Potenzialen von Cyber-Physischen Produktionssystemen möglich wird. Erkenntnisse werden als Entscheidungsgrundlage für Unternehmen und zur Validierung von Produktionsoptimierungen dienen. In diesem Beitrag werden Konzept und Umsetzung von Industrie 4.0- Funktionalitäten beschrieben und daraus ein Entwurf der Simulationsplattform für CPPS abgeleitet. AU - Gräßler, Iris AU - Pöhler, Alexander ED - Bertram, Torsten ED - Corves, Burkhard ED - Gräßler, Iris ED - Janschek, Klaus ID - 23714 T2 - Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn TI - Simulation von Cyber-Physischen Produktionssystemen in einer Forschungsinfrastruktur ER - TY - CONF AB - Die Digitalisierung mechatronischer Produkte und der Trend zu Plattformen und Eco-Systemen stellt die Anbieter der Produkte vor die Herausforderung, neue digitale Geschäftsmodelle zu planen und neue Produkte erfolgreich am Markt zu platzieren. In diesem Beitrag wird ein Werkezug zur strategischen Planung mittels Szenario-Technik vorgestellt, welches direkt mit einer Datenplattform verknüpft ist. Den Anbietern von mechatronischen Systemen, welche die Dienste der Plattform nutzen wollen, um einen „Mehrwert“ für ihre Produkte zu erzeugen, wird so ein Werkzeug zur effizienten strategischen Planung zur Verfügung gestellt. Durch die Anbindung an die Plattform werden generische Einflussfaktoren und Selektionsregeln für die Anwender bereitgestellt, um aufwandsminimal selbstständig Zukunftsszenarien zu antizipieren und Geschäftschancen zu erkennen. Das integrierte Werkzeug zur strategischen Planung wird auf Basis der Fallstudie für das mechatronische Produkt eines low-cost Hochwasserschutzsystems, welches auf eine paneuropäische Datenplattform zugreift, validiert. AU - Gräßler, Iris AU - Scholle, Philipp AU - Thiele, Henrik ED - Bertram, Torsten ED - Corves, Burkhard ED - Gräßler, Iris ED - Janschek, Klaus ID - 23715 T2 - Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn TI - Strategische Planung in Plattformen und Eco-Systemen mittels Szenario-Technik ER - TY - CONF AB - In der Entwicklung mechatronischer Systeme spielt die Steigerung der Verlässlichkeit und somit auch der Zuverlässigkeit und der funktionalen Sicherheit eine entscheidende Rolle. Die modellbasierte Entwicklung liefert in Kombination mit unterstützender Software einen wichtigen Beitrag zur Absicherung der Verlässlichkeit mechatronischer Systeme in frühen Entwicklungsphasen. In der Nutzungsphase ermöglichen aktuelle Verfahren der Zustandsüberwachung und moderne Methoden der Regelungstechnik eine effektive Absicherung. Modelle aus der Entwicklung mechatronischer Systeme enthalten weitreichende Informationen über die Architektur, das Verhalten und die Verlässlichkeit eines Systems. Diese Modelle können als Grundlage für die Erstellung eines Digitalen Zwillings für die vorausschauende Instandhaltung verwendet und mit Zustandsdaten des realen Systems kombiniert werden. Die Nutzung der Modelle für den Digitalen Zwilling bietet weitreichende Potenziale und vereinfacht dessen Erzeugung. Die Veröffentlichung beschreibt Rahmenbedingungen der Integration und stellt die Potenziale des Digitalen Zwillings zur vorausschauenden Instandhaltung dar. AU - Kaul, Thorben AU - Hentze, Julian AU - Sextro, Walter AU - Gräßler, Iris ED - Bertram, Torsten ED - Corves, Burkhard ED - Gräßler, Iris ED - Janschek, Klaus ID - 23716 T2 - Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn TI - Integration von Verlässlichkeitsmodellen der Entwicklung in einen Digitalen Zwilling zur Umsetzung einer vorausschauenden Instandhaltung ER - TY - CONF AB - In diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, welcher die Bewertung des Risikos von Anforderungsänderungen in der Entwicklung mechatronischer Systeme ermöglicht. Ausgehend von einer Anforderungsliste werden die Wechselwirkungen in einer Requirements Structure Matrix (RSM) teilautomatisch erfasst. Parallel werden Anforderungen in Bezug auf ihren Ursprung („Einflussbereich“) kategorisiert und darauf aufbauend priorisiert. Diese Priorisierung basiert auf dem Veränderungsrisiko und wird durch die drei Kriterien „Dynamik“, „Unsicherheit der Wissensbasis“ und „Relevanz für den Entwicklungsprozess“ charakterisiert. Das Vorgehen wird anhand strukturierter Interviews mit Projektleitern und Entwicklern und der Fallstudie eines Pedelecs als mechatronischem System validiert. Durch die Anwendung der Methode können disziplinübergreifende Abhängigkeiten von Anforderungen zur Reduktion von Iterationen in der Entwicklung mechatronischer Systeme – wie dem Pedelec – berücksichtigt werden. AU - Gräßler, Iris AU - Oleff, Christian AU - Scholle, Philipp ED - Bertram, Torsten ED - Corves, Burkhard ED - Gräßler, Iris ED - Janschek, Klaus ID - 23717 T2 - Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn TI - Priorisierung von Anforderungen für die Entwicklung mechatronischer Systeme ER - TY - CONF AB - Systems Engineering befähigt Entwicklungsteams, die Komplexität mechatronischer Systeme insbesondere in Bezug auf die Vernetzung von Systemelementen handhabbar zu machen. Die Methodik beruht auf dem Ansatz des System-denkens, das ein tiefgreifendes Verständnis mechatronischer Systeme erfordert. Traditionelle Lehrkonzepte stoßen bei der Vermittlung von SE-Kompetenzen und speziell dem Systemdenken an ihre Grenzen [1]. Sprachen wie die Systems Modeling Language (SysML) erlauben die Beschreibung von Systemen und die entwicklungsphasenübergreifende Ver-bindung von Daten und Informationen. Sie unterstützen sowohl das individuelle als auch das kollektive Systemdenken [2]. Mittels Augmented Reality können mechatronische Systeme mit Informationen aus virtuellen Modellen angereichert und damit das Verständnis für komplexe Sachverhalte unterstützt werden (z.B. [3]). Die durch einen Demonstrator unterstützte Analyse zeigt, dass durch die situative, bedarfsgerechte und lernzielorientierte Visualisierung von Informa-tionen der Aufbau von Systems Engineering Kompetenzen gefördert werden können. AU - Gräßler, Iris AU - Oleff, Christian AU - Taplick, Patrick ED - Bertram, Torsten ED - Corves, Burkhard ED - Gräßler, Iris ED - Janschek, Klaus ID - 23718 T2 - Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn TI - Augmented Reality für die Vermittlung von Systems Engineering ER - TY - CONF AU - Gräßler, Iris AU - Yang, Xiaojun ID - 23719 T2 - Proceedings of the 8th IFAC Symposium on Mechatronic Systems (Mechatronics 2019) TI - A holistic approach of complexity assessment for the development of product variants of mechatronic products and their supply chain networks ER - TY - CONF AU - Schmitz, Lisa AU - Fechner, Sabine ED - Maurer, Christian ID - 23762 T2 - Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe TI - Generierung von Schülerfragen in lebenweltlichen Kontexten ER -