Berücksichtigung Selbstorganisierender Produktionssysteme in frühen Phasen der interdisziplinären Produktentwicklung

Der Wandel in der industriellen Produktion durch die Rahmenbedingungen der vierten industriellen Revolution eröffnet neue Wege für Produkt- und Produktionstechnologien. Produktionssysteme, welche selbstorganisiert, dezentral und flexibel gestaltet werden können, verändern auch die Rahmenbedingungen für das entwicklungsmethodische Vorgehen der Produkte. Neben der zunehmenden Interdisziplinarität müssen Methoden zur Unterstützung für die Produktentwicklung erarbeitet werden, um eine effektive und effiziente Entwicklung trotz veränderter oder zusätzlicher Rahmenbedingungen gewährleisten zu können.Die vorliegende Arbeit fokussiert den Anwendungsfall Selbstorganisierender Produktionssysteme (SOPS). Die interdisziplinäre Produktentwicklung für mechatronische und cyber-physische Systeme mit dem V-Modell der VDI Richtlinie 2206, wird um eine Methode zur Berücksichtigung Selbstorganisierender Produktionssysteme in frühen Phasen der interdisziplinären Produktentwicklung (CoSOPS) erweitert. Die Methode ermöglicht für den spezifischen Anwendungsfall der SOPS sowohl die strategische als auch die produktbezogene und entwicklungsbegleitende Analyse der individuellen Potenziale für die Nutzung von SOPS. Dazu wurden in der Arbeit konkrete Anforderungen an die Methode sowie Einflüsse der SOPS auf die Produktentwicklung erarbeitet und analysiert. Die neue Methode CoSOPS wird detailliert ausgearbeitet und die Ergebnisse in einer strukturierten Evaluation validiert.

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The ongoing transformation of industrial production by conditions of the fourth industrial revolution creates new product- and production technologies. Self-organized, decentralized and flexible production systems change the framework conditions for product development methodologies. In addition to increasing interdisciplinarity, methods to enable and to support the product development process must be developed despite changing or additional conditions to ensure effective and efficient development.This thesis focuses on the use case of Self-Organizing Production Systems (SOPS). The interdisciplinary product development for mechatronic and cyber-physical systems with the V-model of the VDI guideline 2206, is extended by a method for consideration of self-organizing production systems in early phases of interdisciplinary product development (CoSOPS). For the specific use case of SOPS, the method enables both the strategic and the productrelated analysis of the individual potentials for the use of SOPS. For this purpose, specific requirements for the method as well as influences of SOPS on the product development process were elaborated and analyzed in this thesis. The new CoSOPS method is described in detail and the results are validated in a structured evaluation.