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Innovative
Software-Werkzeuge für eine neuartige Produktentstehung
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| Die
durchgehende Digitalisierung des Produktentstehungsprozesses
wird als der Schlüssel zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit
angesehen. Einen neuen Ansatz auf diesem Weg stellt die Virtuelle
Produktentstehung dar. Virtuell bezeichnet hierbei die über
alle Phasen durchgängig digitale Produktentstehung mittels dreidimensionaler
Modelle über Unternehmensgrenzen und -standorte hinweg. Grundlage
der Virtuellen Produktentstehung bilden innovative Technologien
wie Digital Mockup (DMU), Virtual Reality (VR), Multimedia,
Werkzeuge für die frühen Produktentwicklungsphasen sowie zukunftsorientierte
Organisations-, Kommunikations- und Informations-systeme, die
über eine einheitliche Benutzungsschnittstelle integriert werden.
Eine Umsetzung
dieser Konzepte erfolgt in dem vom BMBF geförderten Leitprojekt
"Innovative Technologien und Systeme für die Virtuelle Produktentstehung"
(iViP). Ziel des am 1. Juli 1998 gestarteten Leitprojektes
iViP, dessen Projektmanagement sich aus dem Fraunhofer-Institut
für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK-Berlin
(Projektkoordination), der Volkswagen AG (industrieller Konsortialführer)
und Siemens Business Services (SBS) zusammensetzt, ist die
Entwicklung und industrielle Einführung von High-Tech Softwareprodukten
für die vollständig Virtuelle Produktentstehung auf der Basis
virtueller Produkte und durchgängiger, integrierter Prozesse.
Damit realisiert dieses Leitprojekt in bisher nicht gekanntem
Ausmaß die informationstechnische Durchgängigkeit und branchenübergreifende
Vernetzung aller Einzelaufgaben zu integrierten Prozeßflüssen
und erzielt dadurch eine spürbare Reduktion von Iterationsschritten
und eine signifikante Verkürzung des 'time-to-market'.
Im Mittelpunkt
der Entwicklung steht der 'Digitale Master', der als verbindlicher
Informationsträger sämtliche für die Produktentstehung und
alle Folgephasen relevanten Daten eines Produktes enthalten
soll. Die dem Projekt zugrunde liegende iViP-Architektur sieht
die Schaffung einer offenen Integrationsplattform vor, die
auch die Einbindung bestehender heterogener Systemwelten unterstützt.
Ein weiteres Konzept dieser Architektur wird dem Benutzer
einen vereinheitlichten Zugang zu unterschiedlichsten Werkzeugen
über die Bereitstellung eines einheitlichen Clients für die
gesamte Produktentstehung er-möglichen.
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51
Partner aus Industrie und Forschung
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| Durch
den Zusammenschluß der am Leitprojekt iViP beteiligten 51 Partner
als Gemeinschaftsinitiative von Endproduktherstellern, Zulieferern
und Dienstleistungsunternehmen aus den Bereichen Automobilbau,
Schienenfahrzeugbau und Maschinenbau sowie von Software-Unternehmen,
Telekommunikations-Providern und interdisziplinären Forschungseinrichtungen
zu Entwicklungskooperationen wird die Entwicklung von Softwarewerkzeugen
initiiert, die einen informationstechnisch durchgängigen Produktentstehungsprozeß
ermöglichen. Infolge der Nutzung der in diesem Verbund erwachsenden
Synergien durch den engen Dialog bei der Softwareentwicklung
sollen bedarfsgerechte Werkzeuge entstehen, die ihre Anwender
bei der branchenübergreifenden Gestaltung von Produkten wachsender
Komplexität wirkungsvoll unterstützen und die auch für kleine
und mittlere Unternehmen zugänglich sind. |
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| iViP-Ziele |
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Forschungs-,
Entwicklungs- und Vertriebsnetzwerk für den globalen Wettbewerb
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| Unter
einer einheitlichen und komfortablen Benutzungsoberfläche werden
neuartige Werkzeuge für die Produktkonzeption, -konstruktion,
-validierung, das Produktdatenmanagement und die Fertigungsvorbereitung
angeboten. Über die entstehende Plattform wird die bedarfsorientierte
Einbindung und lokale Nutzung von im Netzwerk verfügbaren Anwendungen
und Hochtechnologiesystemen 'on demand' für kleine und mittelständische
Unternehmen nutzbar gemacht. Insbesondere diese Unternehmen
profitieren vom Leitprojekt "Innovative Technologien und Systeme
für die integrierte Virtuelle Produktentstehung" durch die Möglichkeit,
sich zu Entwicklungskooperationen zusammenzuschließen, um den
globalen Wettbewerbsanforderungen begegnen zu können. |
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| iViP-Architektur |
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Cluster-Struktur
für eine durchgängig digitale Abbildung des Produktlebenszyklus
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| Das
Leitprojekt gliedert sich thematisch in sechs Projektcluster.
Während sich die Projekte des Clusters "Infrastruktur-Prozeß-management"
und "Infrastruktur- Datenmanagement" vorrangig mit der Erarbeitung
infrastruktureller Grundlagen für eine System- und Datenintegration
innerhalb des Gesamtprojekts iViP beschäftigen, werden in den
Projektclustern "Innovative Gestaltungswerkzeuge", "Aufbau und
Validierung Virtueller Produkte" und "Werkzeuge für die Virtuelle
Fertigungserprobung" branchen- und unternehmensübergreifende
Anwendungen entwickelt. Sie ermöglichen eine durchgängig digitale
Abbildung des entstehenden Produkts im gesamten Produktlebenszyklus.
Das sechste Projektcluster Referenzmodelle und Marktvorbereitung
erarbeitet Referenzmodelle als Grundlage der Anwendung späterer
iViP-Lösungen und der ihnen zugrunde liegenden veränderten Geschäftsprozesse.
Darüber hinaus werden auch innovative Konzepte des Softwarevertriebs
wie Software on-demand und Virtuelles Softwarehaus ausgearbeitet. |
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Evaluierung
von Projektergebnissen in Anwendungsszenarien
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Zur projektübergreifenden
Evaluierung von Projektergebnissen werden orthogonal zu den
Projektclustern vier Anwendungsszenarien realisiert:
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Anwendungsszenario
Zulieferindustrie: |
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"Modellierung
und Simulation der Fertigung und Montage sowie virtuelles
Tryout" |
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Anwendungsszenario
Werkzeugmaschinenbau: |
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"Digitaler
Werkzeugmaschinen-Prototyp" |
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Anwendungsszenario
Automobilbau: |
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"Virtuelle
Ein- und Ausbauuntersuchung in kooperativen Unternehmensstrukturen" |
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Anwendungsszenario
Entwicklungsdienstleister: |
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"Produktentwicklungsprozesse
in einer partnerschaftlichen Entwicklungsumgebung"
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In die Realisierung
dieser Anwendungsszenarien fließen Ergebnisse mehrerer Projekte
ein. Für die Integration dieser Einzelergebnisse zu den geplanten
Anwendungsszenarien sind in den Projekten spezifische Arbeitspakete
vorgesehen, die gleichzeitig eine administrative und inhaltliche
Verankerung der Anwendungsszenarien absichern.
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Mehrphasige
Projektabwicklung zur frühzeitigen Vermarktung von Software-Produkten
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Zeitlich unterteilt
sich das Projekt in zwei Phasen mit einer Laufzeit von jeweils
zwei Jahren. In der ersten Phase werden Konzepte erarbeitet
und Prototypen entwickelt, die am Ende dieser Phase einem
Anwendertest unterzogen werden. Die daraus gewonnenen Erfahrungen
fließen in die Überarbeitung der Konzepte und in weiterzuentwikkelnde
Prototypen in der zweiten Phase ein. Diese werden am Ende
der Projektlaufzeit einem Validierungstest unterzogen, um
Ihre Verwendbarkeit in der industriellen Praxis sicherzustellen.
Gleichzeitig befinden sich die Prototypen damit in einem Zustand,
der es den jeweiligen Partnern ermöglicht, diese in marktfähige
Produkte umzusetzen.
Alle Projekte sind
eng miteinander verzahnt durch:
· die Repräsentanz
verschiedener Partner in unterschiedlichen Projekten
· die Mitarbeit
in verschiedenen Anwendungsszenarien des Gesamtprojekts
· die direkte Zusammenarbeit
von Projekten.
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| Projektstruktur |
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Projektübergreifende
Problembearbeitung in Stabsgruppen
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Eine wesentliche
Voraussetzung für den Markterfolg der geplanten Softwarekomponenten
ist die Software-Qualität. Um eine entwicklungsbegleitende
Qualitätssicherung auf möglichst hohem Niveau zu erreichen,
sind eine Reihe von projektinternen Maßnahmen vorgesehen.
Hierzu gehört die Einrichtung einer Stabsgruppe "Software-Qualität",
die sich aus Vertretern der beteiligten Softwarehäuser und
einiger Forschungsinstitute zusammensetzt. Eine weitere Stabsgruppe
"Architektur und Integration" hat die Aufgabe, die Details
einer Gesamtarchitektur zu erarbeiten, die notwendigen internen
und externen Schnittstellen zu harmonisieren sowie projektübergreifende
Integrationskonzepte zu entwickeln.
Aufgabe der Stabsgruppe
"PR & Marketing" ist die Außendarstellung des Gesamtprojekts.
Damit soll potentiell das Interesse weiterer Unternehmen,
insbesondere KMU, an den Projektergebnissen geweckt werden.
Außerdem soll die Vermarktung der entwikkelten Produkte vorbereitet
werden.
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