Ablaufsimulation von Bauprozessen
Der Lehrstuhl fml hat das notwendige Know-How, die um Methoden einer industriellen Ablaufsimulation auf die Baubranche mit ihren spezifischen Randbedingungen zu übertragen. Wichtige Faktoren sind dabei die Definition des notwendigen Abstraktionsgrades der Simulationsmodelle und der zugehörigen Systemgrenzen sowie der relevanten Einflussgrößen auf die Simulationsbausteine. Eine Bauablaufsimulation bietet große Potenziale zur Produktivitätssteigerung.
Unser Vorgehen im Detail:
- Ist- Analyse der Prozesse vor Ort
- Abstraktion und Modellbildung
- Bestimmung der Randbedingungen
- Szenarienläufe und Ergebnisbewertung
- Visualisierung und Optimierungsvorschläge
Die Bauablaufsimulation ermöglicht erstmals, sowohl Wechselwirkungen als auch stochastische Größen, wie zum Beispiel vom Verkehrsaufkommen auf öffentlichen Straßen abhängige Transportzeiten, in der Planung zu berücksichtigen. Die erforderlichen Kapazitäten können somit wesentlich schlanker, ohne die derzeit eingesetzten Sicherheitspuffer, gestaltet werden.
Simulation von Logistiksystemen
Die Simulationssoftware Plant Simulation ist ein bewährtes Werkzeug zur Simulation industrieller Prozesse. Es handelt sich hierbei um ein objektorientiertes graphisches Simulationssystem, das durch textuelle Programmierung erweitert werden kann und dadurch hochflexibel einsetzbar ist. Neben der zweidimensionalen Darstellung des Modells ist auch eine dreidimensionale Abbildung der Prozesse möglich.
Technologie und Werkzeuge
Die Ablaufsimulation ist aus der Planung von Logistiksystemen nicht mehr wegzudenken. Sie bietet die Möglichkeit, geplante Anlagen schon lange vor ihrer Realisierung im Computer nachzubilden und erlaubt so bereits in frühen Planungsphasen Kenntnisse über das Systemverhalten zu erlangen.
Der Lehrstuhl fml kann auf eine jahrelange Erfahrung mit dem Einsatz der Ablaufsimulation in einer Vielzahl von Forschungs- und Industrieprojekten zurückgreifen. Verwendet wird das Simulationssystem Plant Simulation. Dieses Werkzeug kann als Industriestandard für die Ablaufsimulation betrachtet werden und stellt ein äußerst leistungsfähiges und flexibles System zur Abbildung aller Materialflussprozesse dar.
Vorgehensweise
Vor jeder erfolgreichen Simulationsstudie steht die genaue Definition der Problemstellung und die Sammlung der zur Lösung der Fragestellung benötigten Eingangsdaten. In enger Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber werden in dieser Definitionsphase die Grenzen des abzubildenden Systems definiert und ein Konzept für das Simulationsmodell erarbeitet. Nach der Modellierung erfolgt, wieder in enger Abstimmung mit dem Auftraggeber, die Validierung und Verifizierung des Modells, um die Übereinstimmung seines Verhaltens mit der Realität sicherzustellen. Ein nicht zu unterschätzender Nutzen der Simulation ist der Erkenntnisgewinn durch die während dieser Phasen notwendige intensive Beschäftigung mit dem abzubildenden System. Nach der Validierung und Verifizierung können schließlich die eigentlichen Simulationsexperimente durchgeführt und ausgewertet werden.
Ihr Nutzen
Die Ablaufsimulation ist ein mächtiges Werkzeug für die Planung und Optimierung von Logistiksystemen. Speziell in den Bereichen
- Systemauslegung
- Systemoptimierung
- Schwachstellenanalyse
kann die Simulation ihre Stärken ausspielen. Profitieren auch Sie von unserer langjährigen Erfahrung.
Simulation und Berechung von Fördergeräten
Auslegungsberechnung von Kranen
Bei der Dimensionierung und Auslegung von Tragwerken kommen am Lehrstuhl fml mehrere Softwareprogramme zum Einsatz. Speziell für die Berechnung von langen, schlanken Systemen mit großer Nachgiebigkeit wurde am Lehrstuhl fml das Finite-Elemente-Programmsystem NODYA (NOnlinear DYnamic Analysis) entwickelt, das sowohl zur Analyse von Einzelprobleme als auch in automatisierten Berechnungsumgebungen eingesetzt wird. Lineare sowie geometrisch und materiell nichtlineare Berechnungen lassen sich hiermit durchführen. Neben der Statik bietet NODYA dynamische Berechnungen sowie Knick-, Beul- und Frequenzanalysen an. Dadurch ermöglicht NODYA neben der Kranberechnung nach Norm Aussagen über das dynamische Verhalten der Tragwerke bis hin zur Simulation von Hubvorgängen. Zusammen mit VisualNODYA als hochwertiges Frontend ist die Modellierung bis hin zur Auswertung von veränderlicher kinematischer Strukturen möglich.
Dynamische Untersuchung von Fördergeräten
Mit Hilfe eines Mehrkörpersimulationsmodells lassen sich komplexe dynamische Zusammenhänge unter Berücksichtigung von sowohl kinematischen Zusammenhängen als auch Kontakt- und Freiheitsgradbedingungen abbilden. Nach erfolgter Verifizierung der verschiedenen Modelle sind realitätsgetreue Berechnungen unter Berücksichtigung der jeweiligen vorherrschenden Belastungszustände möglich. Neben der Abbildung von reinen Starrkörpern ist durch Integration von Superelementen die Modellierung von sogenannten hybriden Modellen möglich, so dass der Einfluss von elastischen Strukturen auf die Gerätedynamik in der Simulation berücksichtigt werden kann. Zur Entwicklung und Implementierung von Regelalgorithmen verwenden wir die bewährte Entwicklungsumgebung Matlab/Simulink. In Kombination mit dem xPC-Target ist darüberhinaus die Simulation und der Test von Echtzeitanwendungen möglich.