Simulation von Produktionsprozessen an der TU München

Karteikarten und Zusammenfassungen für Simulation von Produktionsprozessen an der TU München

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Was ist eine Simulation?

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Was ist ein System?

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Was ist ein Modell und wozu dient es?

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Welche verschiedenen Modelltypen gibt es? (kurze Beschreibung)

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Was sind Nutzen, die sie aus einer Simulationsstudie ziehen können?

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Was versteht man unter DoE? Was ist die Zielsetzung und welchen Nutzen erzielt man durch DoE?

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Was sind die entscheidenden Vorteile faktorieller Experimente?

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Erläutern Sie den Ablauf einer Simulationsstudie

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Was ist das Ziel einer Simulationsstudie?

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Wie wird die Systemumgebung oder Systemgrenze definiert?

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Definieren Sie den Begriff Modell

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Was ist der Unterschied zwischen time-driven und event-driven models?

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Simulation von Produktionsprozessen

Was ist eine Simulation?

  • Die Simulation ist eine experimentelle Vorgehensweise zur Analyse von realen oder fiktiven Systemen
  • Bei der Simulation werden Experimente an einem Modell durchgeführt, um Erkenntnisse über das System zu gewinnen

Simulation von Produktionsprozessen

Was ist ein System?

  • Ein System besteht aus einem oder mehreren strukturell verbundenen Elementen
  • Die Zustände eines Elements hängt von anderen Elementen (oder sich selbst) ab
  • Dh. ein Element beeinflusst die Zustände anderer Elemente bzw. die eigenen Zustände
  • Somit besteht ein System aus  Elementen (Objekten) und einer Struktur

Simulation von Produktionsprozessen

Was ist ein Modell und wozu dient es?

  • Ein Modell ist eine abstrahierte Nachbildung eines Systems. Es bildet alle relevanten Eigenschaften hinsichtlich des definierten Modellzwecks ab
  • Ein Modell dient der Untersuchung des Verhaltens des zugehörigen Systems
  • Ein Modell muss verifiziert und validiert werden, dies muss bei der Modellentwicklung beachtet werden

Simulation von Produktionsprozessen

Welche verschiedenen Modelltypen gibt es? (kurze Beschreibung)

Qualitative Modelle - verbale Beschreibung des Systems

Quantitative Modelle - mathematische Beschreibung des Systems

Strukturmodell - Modellierung der inneren Struktur und Wirkzusammenhänge

Verhaltensmodell - Abbildung des beobachteten Verhaltens

Simulation von Produktionsprozessen

Was sind Nutzen, die sie aus einer Simulationsstudie ziehen können?

  • Sicherheitsgewinn
  • Kostenersparnis
  • Besseres Systemverständnis
  • Günstigerer Anlagenbetrieb

Simulation von Produktionsprozessen

Was versteht man unter DoE? Was ist die Zielsetzung und welchen Nutzen erzielt man durch DoE?

Design of Experiments - Methodik zur Planung und statistischen Auswertung von Versuchen

Ziel - mit geringer Versuchsaufwand viel über Zusammenhänge von Einflussparametern und Ergebnissen zu erfahren (In- bzw. Outputs)

Nutzen - gewonnene Infos über Zusammenhänge von In- und Outputs sind statistisch abgesichert und Effekte der Inputvariablen und ihrer Wechselwirkungen auf den Output sind quantifizierbar

Simulation von Produktionsprozessen

Was sind die entscheidenden Vorteile faktorieller Experimente?

  • weniger Einzelversuche nötig (als OFAT)
  • Untersuchung von Haupteffekten und Wechselwirkungen
  • Quantifizierung der Effekte der Hauptfaktoren bzw. Wechselwirkungen möglich
  • statistische Auswertung mögliche, Aussage über Signifikanz
  • Beschreibung des funktionalen Zusammenang zwischen Inputfaktoren und Ergebnis in einem mathematischen Modell möglich
  • führen zu einem ungleich größeren Know-How-Zuwachs

Simulation von Produktionsprozessen

Erläutern Sie den Ablauf einer Simulationsstudie

1. Problemanalyse

2. Datenerfassung

3. Modellerstellung

4. Validierung

5. Experimente

6. Ergebnisse

7. Interpretation

Simulation von Produktionsprozessen

Was ist das Ziel einer Simulationsstudie?

Erkenntnisse über geplante oder vorhandene Prozesse gewinnen; Optimierungsmöglichkeiten, Machbarkeitsstudien, etc.

Simulation von Produktionsprozessen

Wie wird die Systemumgebung oder Systemgrenze definiert?

Ein System hat eine Systemgrenze, die es von seiner Systemumwelt trennt
Diese Grenze ist nur in solchen Fällen eindeutig, wo kein Austausch von Stoffen, Energie oder Informationen mit der Umwelt besteht oder das System eine zusammenhängende physische Einheit bildet
In vielen praktitischen Fällen muss eine Systemgrenze gezielt auf Basis des Systemzwecks definiert werden

Simulation von Produktionsprozessen

Definieren Sie den Begriff Modell

Ein Modell ist eine abstrahierte Nachbildung eines Systems. Es bildet alle relevanten Eigenschaften hinsichtlich des definierten Modellzwecks ab
Ein Modell dient der Untersuchung des Verhaltens des zugehörigen Systems
Ein Modell muss verifiziert und validiert werden, dies muss beii der Modellentwicklung beachtet werden (Transparenz und Einfachheit)

Simulation von Produktionsprozessen

Was ist der Unterschied zwischen time-driven und event-driven models?

Diskrete Modelle - Veränderungen nur zu bestimmten Zeitpunkten bestimmbar
time-driven = konstante Zeitsprünge

event-driven = ereignisorientiert; zeitsprünge sind nicht konstant; richtet sich nach einem Ereignis

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