Projektbearbeitung

Wenn eine komplexe Produktionsanlage analysiert werden soll, stößt man mit mathematisch-analytischen Methoden schnell an Grenzen. Dies liegt an der Vielzahl der zeit- und zufallsabhängigen Systemgrößen und den teilweise komplizierten Wechselwirkungen der Systemelemente. In einem Montagewerk laufen derart viele Prozesse parallel ab, dass mit statischen Berechnungen kaum aussagekräftige Ergebnisse erzielt werden können. Der derzeit einzig wirtschaftliche Weg, um zu den gewünschten Ergebnissen zu gelangen, ist die rechnergestützte Fabriksimulation. Mit dieser Methode ist man in der Lage, komplette Produktionsanlagen hinsichtlich der verschiedensten Fragestellungen zu untersuchen.

In der Abbildung sind die einzelnen Schritte einer Simulationsstudie dargestellt. Jede Studie beginnt mit der Definition der Planungsaufgabe. Diese muss hinsichtlich der Simulationswürdigkeit überprüft werden. In der Aufgabenformulierung wird festgehalten, welche Ergebnisse mit Hilfe der Simulation zu ermitteln sind. Auf die Aufgabenformulierung zugeschnitten erfolgt dann die Systemanalyse. Hier werden alle erforderlichen Daten, die in die Studie einfließen müssen, ermittelt. Erforderlich sind Systemlastdaten, wie Mengen und Termine, Organisationsdaten, wie Strategien oder Restriktionen und technische Daten, wie Layouts oder Leistungsdaten von Maschinen. Nach dieser Datenerhebung findet die Modellerstellung des eigentlichen Simulationsmodells statt. Sie bedeutet die Umsetzung des Gedankenmodells in formale, vordefinierte Strukturen der Modellwelt in Form von Programmiersprachen, maskengesteuerten oder grafisch interaktiven Eingabestrukturen oder in freier Grafik.

Der Vorgang der Verifizierung beinhaltet die Überprüfung des Simulationsmodells im Hinblick darauf, ob sich das Modell so verhält, wie es sich der Modellersteller vorgestellt hat. Verhält es sich anders, so wird erneut modelliert. Ist die Verifizierung abgeschlossen, so wird das Modell dahingehend überprüft, ob es sich so verhält wie der entsprechende Untersuchungsgegenstand in der Realität. Ist eine reale Anlage nicht vorhanden, so entscheiden Modellersteller und Anlagenplaner zusammen, ob das Modell ihren Ansprüchen genügt. Diesen Vorgang nennt man Validierung. Nach Abschluss der o.g. Phasen erfolgen nun die eigentlichen Simulationsexperimente, in denen das Simulationsmodell zum Ablauf gebracht wird. Die hieraus resultierenden Simulationsergebnisse werden in der Ergebnisanalyse im Hinblick auf die Aufgabenstellung betrachtet. Zumeist ergibt sich ein iterativer Prozess zwischen Modellexperiment und Ergebnisanalyse. Zumeist im Gespräch aller Beteiligter wird die Ergebnisbewertung durchgeführt. Hier entscheidet sich, ob ggf. Alternativen untersucht werden bzw. eine Änderung der Aufgabenstellung vorgenommen wird.

Am Ende der Simulationsstudie erfolgt die Ergebnisübertragung. Je nach Aufgabenstellung werden ermittelte Daten direkt übernommen, wie z.B. Geschwindigkeitsparameter oder es werden erstellte Steuerungsprogramme dokumentiert, um sie in die reale Anlage zu portieren.