Semantischer Assistent für die flexible Modellierung und Echtzeit-Planung von Engineering Change-Prozessen

Aidi, Y., 2015

Der Engineering Change-Prozess (ECP) stellt einen zentralen Teilprozess innerhalb der Produktentwicklung dar. ECPs sind häufig mit einem sehr hohen Aufwand verbunden und haben einen signifikanten Einfluss auf die Entwicklungskosten und -zeiten. Technische Änderungsbedarfe können durch eine Vielzahl von Treibern hervorgerufen werden. Entsprechend ihrer möglichen heterogenen Ausprägungen haben sie unterschiedliche Auswirkungen auf die ECPs. Bisher leiten Industrie-Unternehmen ihre ECPs von generischen Referenzprozessmodellen wie z.B. in der VDA4965 beschrieben ab. Diese ECPs beschreiben deterministische, sequentielle Vorgehensweisen, die von ECP-Managern als unternehmensspezifische Workflows mithilfe von Business Prozess Management (BPM)-Werkzeugen modelliert und ausgeführt werden. Diese BPM-Werkzeuge lassen nur wenige Prozessvarianten zu. Prozessvariationen oder -Anpassungen aufgrund von unvorhergesehenen Ereignissen erfordern aufwendige Software-Modifikationen, die mit hohen Risiken verbunden oder gar nicht realisierbar sind. Um die benötigte Anpassungsfähigkeit von ECPs zu gewährleisten, stellt die vorliegende Arbeit einen neuen Ansatz zur flexiblen Modellierung und Echtzeit-Planung von komplexen und dynamischen ECPs vor. Dieser Ansatz basiert auf einer zielorientierten Modellierung von ECPs. Auf der Grundlage dieses Konzeptes wurde ein semantischer Software-Assistent entwickelt, der ECP-Manager dabei unterstützt, zielorientierte Prozessmodelle zu modellieren, in Echtzeit zu planen und anzupassen. Dabei werden auf der Basis einer ECP-Ontologie die Rahmenbedingungen des Änderungsvorgangs analysiert, die Planung des Prozessmanagers auf Plausibilität geprüft und der Erfüllungsgrad der Prozessziele in Echtzeit evaluiert.

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Industrielle Produkt-Service Systeme

Abramovici, M.; Aidi, Y.; Dang H.B.; Gebus, P.; Göbel, J., 2015

Im zweiten Buch des Sonderforschungsbereichs Transregio 29 „Engineering hybrider Leistungsbündel – dynamische Wechselwirkungen von Sach- und Dienstleistungen in der Produktion“ wird die Entwicklung von Engineeringmethoden zusammengefasst, bei welchen die Integration der entstandenen Werkzeuge und die Berücksichtigung der Dynamik im HLB-Lebenszyklus durch flexible und wandlungsfähige Geschäftsmodelle sowie die Robustheit hybrider Leistungsbündel in der Erbringung im Fokus standen. Darüber hinaus wird der Transfer ausgewählter Forschungsergebnisse in die industrielle Praxis beschrieben.Industrielle Produkt-Service Systeme stellen ein nutzenorientiertes Produktverständnis dar, in dem Sach- und Dienstleistungsanteile über den gesamten Lebenszyklus in integrierter und sich gegenseitig determinierender Form entwickelt und betrieben werden. Dieser erweiterte Lösungsraum ermöglicht das Angebot innovativer Geschäftsmodelle, welche Verfügbarkeit oder Ergebnisse garantieren und somit zu einer deutlich verbesserten Vermarktung im Maschinen- und Anlagenbau führen. 

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A Knowledge-based Assistant for Real-time Planning and Execution of PSS Engineering Change Processes

Abramovici, M.; Aidi, Y., 2015

The emerging offerings referred to as Product-Service-Systems (PSS) require high adaptability of products to permanently changing customer requirements and operation conditions to ensure the contractually guaranteed performance.Thus the product lifecycle is characterized by several engineering changes (EC) made throughout, especially within the operation phase. Those changes have different triggers so that each change process is unique. EC process managers who are responsible for planning and execution of EC must take into account the particularities of each EC related to its permanently changing boundary conditions. Especially the heterogeneity and dynamic of PSS requires a prompt reaction to unforeseeable events and consequently adaptation of the EC process in real-time. Traditional Engineering Change processing approaches provide pre-defined engineering change processes, which a priori define the required workflows and cannot by adapted in real-time. The required adaptability of EC processes requires a distinction between what must be achieved representing the process goals of an EC. And the way how those goals should be achieved depending on the boundary condition of the EC process which represents the process activities. Hence, the paper in hand presents a knowledge-based assistant that supports EC process managers by planning, and execution of such goal-oriented adaptive EC processes. The assistant provides a graphical tool that supports the one hand the modeling and knowledge-based planning of goal-oriented EC process and their real-time execution. On the other hand, it provides an intuitive and knowledge-based information environment based on the analysis of a developed EC ontology that contains the different elements involved within the EC process and their complex and dynamic relationships.

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PSS Sustainability Assessment and Monitoring Framework (PSS-SAM) – Case Study of a Multi-module PSS Solution

Abramovici, M.; Aidi, Y.; Quezada, A.; Schindler, T., 2014

Business-to-business Product Service System (PSS) solutions are characterized by intensive interaction among PSS providers, suppliers, and customers, as well as an integration of physical and immaterial solution modules. These factors increase the complexity and interdisciplinary of such offerings. Furthermore, the characteristics complicate sustainability assessment and monitoring of PSS, as environmental, social, and economic concerns have to be integrated into a PSS by minimizing negative impacts of the PSS on these three axes throughout the PSS lifecycle. The indicator-based framework “PSS Sustainability Assessment and Monitoring (PSS-SAM)” has been specifically developed to support managers and decision makers in dealing with the complex situation described above. This framework considers the most important sustainability aspects throughout the entire PSS lifecycle and adheres to European standard requirements. The results of a previous work have already confirmed the usability of the framework to assess the sustainability of one PSS module (availability of spindle) within a single PSS lifecycle phase (operating phase). The aim of this paper is to present the improvements of the PSS-SAM framework that facilitate sustainability assessment of PSS solutions with multiple modules throughout their entire lifecycle. The improved framework has been validated by a case study of an industrial micro-production PSS solution including multiple modules (spindle, maintenance, training, etc.). The long-term goal is to develop IT solutions that support the sustainability assessment of PSS.

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Knowledge-Based Lifecycle Management Approach for Product Service Systems (PSS)

Abramovici, M.; Aidi, Y.; Dang, H.B., 2013

Product Service Systems (PSS) are new industrial offerings which integrate a product and related services into a customer-specific bundle and offer the customer an overall solution to a specific issue. The lifecycle of PSS is characterized by merged product and service structures and a close interaction among the provider, the suppliers, and the customer, not only in the development phase but especially during the operation of PSS. Therefore a lifecycle management approach for PSS has to merge both the virtual and real (operational) lifecycle of PSS. To reach that goal operational knowledge about a PSS instance must be gathered, aggregated, managed, and used by enhanced lifecycle management methods in order to support providers, suppliers, and customers by developing, delivering and operating PSS. The paper in hand presents a knowledge-based lifecycle management approach for PSS, which considers an ontological representation of PSS knowledge and 3 knowledge-based lifecycle methods to make engineering processes adaptive, to provide the involved actors with the appropriate PSS knowledge and support the stakeholders in their decision making processes. The components of this approach have been identified as key lifecycle management methods for managing PSS. They are still being developed within the collaborative research center TR29 funded by the German Research Foundation (DFG), who investigate the overall engineering of PSS.

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Lifecycle Management von Hybriden Leistungsbündeln

Abramovici, M.; Aidi, Y.; Jin, F.; Göbel, J. C., 2012

Die Lebenszyklen von hybriden Leistungsbündeln (HLB) weisen stark vernetzte Sach- und Dienstleistungsstrukturen, eine enge Anbieter-Kunden-Interaktion sowie eine hohe Änderungsdynamik in der Betriebsphase auf. Für ein integriertes Management von HLB im gesamten Lebenszyklus reichen – wegen der integrierten Sicht von Sach- und Dienstleistungen sowie der unterschiedlichen Lebenszyklen von HLB-Komponenten – konventionelle PLM-Methoden, -Prozesse und -Werkzeuge nicht aus. In diesem Kapitel wird ein Konzept zur Erweiterung des heutigen PLM-Ansatzes für ein ganzheitliches Management von HLB beschrieben, welches eine einheitliche Daten- und Prozessorganisation, ein dynamisches Änderungs- und Feedbackmanagement sowie eine Entscheidungsunterstützung entlang des gesamten HLB-Lebenszyklus umfasst.

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Next Generation Product Lifecycle Management (PLM)

Abramovici, M.; Aidi, Y., 2012

Product Lifecycle Management (PLM) is an established industrial approach constituting an enterprise integration platform for engineering processes, data, systems, and the involved actors throughout the entire lifecycle of a product. Based on comprehensive literature and own surveys, as well as on the experience gathered in current research projects, the paper in hand summarizes the main development trends in PLM. Due to the shift of most enterprises from selling physical products to offering sustainable Product Service Systems (PSS), and influenced by different economic and social drivers, the PLM approach will be extended to manage the growing complexity of processes and data. Furthermore, next generation PLM systems will lead back knowledge about the use of PSS to earlier development phases to make the development process more efficient and to continuously improve the performance of PSS offerings. Therefore, next generation PLM will consider new data models, PLM processes, and knowledge-based methods. Finally, new PLM systems will adopt a more flexible IT architecture. The main PLM development trends are illustrated by examples from different PLM research projects.

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