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Simulation von Material- und Informationsflüssen zur Analyse und Verbesserung von Instandhaltungsprozessen
Christoph Stephan Prackwieser
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Informatik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Dr.-Studium d.Sozial- u.Wirtschaftswiss. Wirtschaftsinformatik
Betreuer*in
Dimitris Karagiannis
DOI
10.25365/thesis.48870
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-23239.78665.730662-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Effiziente und reaktionsschnelle Supply Chain Networks bedingen eine enge Verknüpfung und verzögerungsfreie Kopplung von Informations- und Materialflüssen. Besonders wichtig ist das synchrone Zusammenspiel in der Domäne Instandhaltung. Die sogenannten Maintenance Supply Chains (MSC) müssen regelmäßige Wartungsaufgaben ressourcenschonend durchführen aber gleichzeitig in der Lage sein, bei ungeplanten Ereignissen, wie zum Beispiel Maschinenausfällen, kurzfristig, flexibel und zielgerichtet zu reagieren. In einer MSC werden Informationen über den Zustand der Anlage oder Ersatzteilbestände zur Steuerung herangezogen und erzeugen als Aufträge wiederum Informationsflüsse, welche auf die Materialbewegung einwirken.
Diese komplexen und hochdynamischen Wechselwirkungen können mit mathematischen Modellen oder klassischen Geschäftsprozessmodellierungsmethoden, die auf den Kontrollfluss ausgerichtet sind, nicht transparent gemacht werden. Bekannte Materialfluss Simulatoren berücksichtigen den Informationsfluss unzureichend, gefärbte Petri Netze hingegen stellen den jeweiligen Systemzustand modellhaft gut dar, werden aber aufgrund der Beschränkung der Modellierungsklassen für typische Problemstellungen schnell unübersichtlich groß.
Das Dissertationsprojekt hat zum Ziel eine domänenspezifische, graphische Modellierungsmethode zu entwickeln welche die Dokumentation, Analyse und Verbesserung von Maintenance Supply Chains unterstützt. Bestandteile der Modellierungsmethode sind die Modellierungssprache, Auswertungsmechanismen und Algorithmen und das Vorgehensmodell. Die Modellierungssprache wird unter Berücksichtigung von Konzepten des SCOR-Modells (Supply Chain Reference Modell) und von Basisklassen bekannter Supply Chain Ontologien entwickelt. Die statische Struktur der Supply Chain wird graphisch modelliert und das aktive und reaktive Verhalten ihrer Objekte mittels Regeln beschrieben. Ein zu entwickelnder Simulationsalgorithmus dynamisiert das Modell und generiert sogenannte Zustandsfolgediagramme. Diese machen die chronologischen Wirkungszusammenhänge von Steuerungsinformationen und resultierenden Materialbewegungen im logistischen Netzwerk transparent. Das Vorgehensmodell enthält Anweisungen für den Modellierer zur effektiven Nutzung der Methode.
Die Methode wird formal beschrieben und auf der Metamodellierungsplattform ADOxx prototypisch entwickelt. Der Ansatz wird auf Basis von praxisnahen Beispielen evaluiert und der Prototyp nach Abschluss und bei Bedarf mittels der Plattform Open Models Laboratory (OMiLAB) der wissenschaftlichen Community zur Verfügung gestellt.
Abstract
(Englisch)
Efficient and responsive supply chain networks require a close connection and lag-free coupling of information and material flows. Particularly important is the synchronous interaction in the maintenance domain. So called Maintenance Supply Chains (MSC) have to perform regular maintenance tasks resource efficient and at the same time be able to respond quickly, flexibly and purposefully in case of unplanned events, such as machine failures. Information on the condition of an asset or on stock of replacement parts are used to control an MSC and produce orders which act as information flows on the material movement.
These complex and highly dynamic interactions can’t be made transparent with mathematical models or classic business process modeling methods that are aligned with the control flow. Known material flow simulators consider the information flow insufficiently. Colored Petri Nets, however represent the respective system state well but quickly become confusing large for typical problems due to the limitation of the modeling classes.
This PhD thesis project aims to develop a domain-specific, graphical modeling methodology that supports the documentation, analysis and improvement of Maintenance Supply Chains. Components of the modeling method are the modeling language, evaluation mechanisms and algorithms and the modelling procedure. The modeling language is developed in consideration of concepts of the SCOR model (Supply Chain Reference Model) and of base classes of known Supply Chain ontologies. The static structure of the supply chain is graphically modeled and describes the active and reactive behavior of its objects by rules. A to be developed simulation algorithm analyses the dynamics of the model and generates so-called state sequence models. These make the chronological interrelationships of control information and the resulting material movements in the logistic network transparent. The modelling procedure includes instructions for the modeler to make effective use of the method.
The method is described formally and developed as a prototype on the Meta modelling platform ADOxx. The approach will be evaluated on the basis of practical examples and after completion the prototype can be provided to the scientific community via the platform Open Models OMiLAB.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Meta modeling Simulation Supply Chain ADOxx Information flow Material flow SIMchronization Maintenance
Schlagwörter
(Deutsch)
Metamodellierung Simulation Supply Chain ADOxx Informationsfluss Materialfluss SIMchronization Instandhaltung
Autor*innen
Christoph Stephan Prackwieser
Haupttitel (Deutsch)
Simulation von Material- und Informationsflüssen zur Analyse und Verbesserung von Instandhaltungsprozessen
Paralleltitel (Englisch)
Simulation of material and information flows to analyse and improve maintenance processes
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
XVI, 240 Seiten : Illustrationen
Sprache
Deutsch
Beurteiler*innen
Dimitris Karagiannis ,
Wilfried Grossmann
AC Nummer
AC14509877
Utheses ID
43187
Studienkennzahl
UA | 084 | 175 | |