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Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen.
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Die Vernetzung von Produktions- und Logistikbereichen, welche auch werksübergreifend vorgesehen ist, stellt für große Industrieunternehmen heutzutage eine Selbstverständlichkeit dar. Zunehmend wird dabei darauf geachtet, dass unterstützende Systeme, insbesondere Systeme im IT-Bereich, gleichermaßen für ähnliche Aufgabenbereiche an den verschiedenen Standorten eingesetzt werden. In diesem Zusammenhang können historisch gewachsene Systeme, aber auch gewisse Unterschiede der einzelnen Einheiten beziehungsweise Standorte, immer wieder zu Anpassungsprozessen und/oder zum Implementieren von neuen Komponenten eines Systems führen. Auch kann das Einführen einer neuen Technologie dazu führen, dass sich örtlich getrennte Standorte über neue Systeme und/oder Anpassungsprozessen von zumindest Teilsystemen neu verständigen müssen. Aufgrund von zunehmend komplexeren Prozessen und Systemen können derartige Abstimmungsprozesse mitunter zeitaufwendig und verbunden mit nicht unerheblichen Verständigungsschwierigkeiten einhergehen. Aus dem Stand der Technik sind bereits erste Lösungsansätze als bekannt zu entnehmen.
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So ist aus der Druckschrift
DE 10 2011 111 187 A1 eine Montageanordnung und -verfahren, insbesondere zur Montage von Kraftfahrzeugen als bekannt zu entnehmen. Dabei weist eine Montagebaugruppe eine Simulationseinheit auf, welche an einer Montagestation oder in einem benachbarten Raum angeordnet ist. Die Montagebaugruppe wird von der Simulationseinheit simuliert. Der Montagevorgang wird vom Monteur in Echtzeit nach Abschluss des Simulationsprozesses durchgeführt. Zudem wird ein Montageverfahren eines Kraftfahrzeugs offenbart.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2015 009 804 A1 ist zudem ein Gesamtprozess-Leitsystem mit virtuellem Leitstand für Arbeitsgruppen als bekannt zu entnehmen. Dabei beschäftigen sich diese Arbeitsgruppen mit der Konzeption, Herstellung und/oder Anpassung sowie Lieferung von Software. Dabei fordert das Leitsystem nicht nur die Durchsetzung eines vergleichsweise hohen Digitalisierungs- und Automatisierungsgrades aller Arbeitsvorgänge in der Organisation, sondern ermöglicht und fördert zudem eine weitere Steigerung dieses Grades. Dabei liefert das Leitsystem nachweisbar leistungsfähige Standard-Automatisierungsmodule mit möglichst neuartiger hochleistungsorientierter Hardware-Unterstützung (etwa Einsatz von CUDA und/oder FPGA oder Embedded Linux). Ferner erstreckt sich das Leitsystem über alle wertschöpferischen Vorgänge in der Organisation unabhängig von den verwendeten technischen Plattformen, wobei sie alle quantitativ in Form von multidimensionalen Messreihen erfasst und miteinander mittels statistischer Verfahren in formal nachweisbarer Art in Bezug setzt, einschließlich der fachlichen Anforderungs- beziehungsweise Spezifikationstexte wie Pflichten- und Lastenhefte sowie anderen digitalen und in einem maschinenlesbaren Format verfügbare Projekt-Dokumentationen, die sich auf verfügbaren Speichermedien und/oder in Datenbanken befinden. Zudem ermöglicht das Leitsystem eine automatisierte, echtzeitfähige, Berichterstattung mit interaktiver, hardware-unabhängigen visuellen Darstellung der gesamten Wertschöpfungskette auf dem virtuellen Leitstand aus den aggregierten Messdaten in konfigurierbaren und einstellbaren Detaillierungsgraden, wobei das System für Benutzer mit und ohne technischer Ausbildung vereinfachte Darstellungen der aggregierten Daten durch unternehmensspezifische Anpassungsmöglichkeiten vorsieht. Dies kann etwa durch einen interaktiven, flexiblen Daten-Explorationsmodus oder durch austauschbare, konfigurierbare beziehungsweise adaptive Prozess-Modelle vollzogen werden. Dabei ist eine formale Prozessoptimierung nach Lean Six Sigma-Verfahren möglich, wobei alle Arbeitsschritte in der Organisation unmittelbar, das heißt mittels virtueller Sensor-Technik messbar werden. Zudem implementiert das Leitsystem Maschine-Lernen-Ansätze, um automatisierte Problemerkennung zu fördern und Menschen bei der Lösung adaptiv und interaktiv zu unterstützen. Auch können so bisher nicht bekannte oder unternehmensspezifische Leistungskennzahlen in der Softwaretechnik ermittelt und gespeichert werden.
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Aus der Druckschrift
US 2002/0044104 A1 ist zudem ein Augmented-Reality-System zur situationsbezogenen Unterstützung der Interaktion zwischen einem Benutzer und einem Engineering-Gerät als bekannt zu entnehmen. Dabei wird ein Augmented-Reality-System mit einer mobilen Vorrichtung zum kontextabhängigen Einfügen von Montageanweisungen vorgestellt. Das kontextabhängige Einfügen von Montageanweisungen mit prozessoptimierter Zuordnung der notwendigen Arbeitsschritte bietet eine situationsbezogene Unterstützung durch Arbeitsabläufe.
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Auch wenn bisherige Ansätze bereits vielversprechende Simulation ermöglichen, fehlt es häufig an Akzeptanz, da insbesondere in historisch gewachsenen Firmenstrukturen die gelebten Realitäten mit einer Vielzahl von Organisationssystemen zu komplex für häufig recht eindimensionale Planungsroutinen von Simulationsanwendungen sind.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein System und Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen bereitzustellen, welches kostengünstige Simulation unter Berücksichtigung von gegenwärtigen Systemen ermöglicht.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein System zur Simulation von Industrieprozessen bereitgestellt wird. Solch ein System umfasst dabei eine Virtuelle Plattform mit zumindest einer Visualisierungsebene auf mindestens einem Server, wobei die virtuelle Plattform auf einer Bildschirmvorrichtung darstellbar ist und ausgelegt ist von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt zu werden und eine virtuelle Smart-Objekt-Bibliothek, wobei die Smart-Objekt-Bibliothek in die virtuelle Plattform eingebunden ist und ausgelegt ist sowohl bestehende als auch neu anzulegende Objekte und/oder Prozessabläufe der Realität zumindest teilweise als jeweilige virtuelle Objekte auf der zumindest einen Visualisierungsebene bereitzustellen. Das System umfasst ferner zumindest eine Schnittstelle, welche ausgelegt ist virtuelle Objekte und/oder Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander zumindest teilweise in Ablaufroutinen von zumindest einem Informationssystem von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität zu übertragen und/oder diese Ablaufroutinen und/oder Objekte von dem zumindest einen Informationssystem für Simulationszwecke in dem System bereitzustellen. Auf diese Weise ist es möglich bereits während der Simulation von Industrieprozessen einen Bezug zu reell vorhandenen Informationssystemen herzustellen, sodass der Simulationsprozess und die damit verbundenen Planungsaktivitäten effizienter und somit kostengünstiger durchführbar sind. Zudem müssen beteiligte Personen nicht mehr an einem Ort zusammenkommen, sondern können sich von ihrem jeweiligen Standort virtuell zu der Simulation beispielsweise in Form eines Prozessworkshops zuschalten. Dies kann zum Beispiel ähnlich einer Videokonferenz mit bekannten Technologien wie Skype vollzogen werden. Der Einsatz der virtuellen Plattform beispielsweise in Form von jeglicher gängiger Software für Virtual Reality bietet also die Möglichkeit komplexe Situationen von Objekten der Realität, welche in den jeweiligen Industrieprozessen bestehen und vorgesehen sind, zu visualisieren und so die Realität nachzuempfinden. Hierdurch benötigen die beteiligten Personen keine Transferleistung beim Verständnis der Situation, sondern können sich direkt auf die Problempunkte fokussieren. Der Begriff Industrieprozess ist dabei breit zu interpretieren und umfasst somit sämtliche Vorgänge und physischen Objekte, welche an einem Industriestandort vorzufinden sind. Beispielsweise kann somit sowohl die eigentliche Industrieproduktion mit sämtlichen dabei vorgesehenen reellen Objekten und Prozessabläufen gemeint sein, als auch hierzu zugehörige Logistikprozesse und für die Logistik benötigte Objekte. Beispielsweise könnten etwa Behälter mit Informationseinheiten in Form von gedruckten Papieren und Scanvorrichtungen, insbesondere Handscanvorrichtungen virtuell nachgebildet werden, sodass diese Prozesse darstellbar sind. Dies kann beispielsweise das Berichtwesen genauso umfassen wie umfängliche Buchungen. Mit der vorgesehenen Schnittstelle ist es zudem möglich bereits während der Simulation die nötigen Informationssysteme der Realität derart einzubinden, sodass hier bereits erste Erkenntnisse und Arbeitsschritte darstellbar sind. Mit anderen Worten ermöglicht das vorgestellte System zumindest teilweise eine Anbindung an bestehende IT-Systeme in Echtzeit, sodass die virtuellen Simulationen und die komplexen Vorgänge bereits mit Informationssystemen der Realität in Form von beispielsweise bereits vorhandenen Standardsoftwarelösungen verbindbar beziehungsweise koppelbar sind, sodass Auswirkungen des Handelns parallel sowohl in Virtual Reality als auch in reellen Informationssystemen nachvollziehbar und automatisiert umsetzbar sind. Dabei ist es vorstellbar, dass die Schnittstelle zumindest teilweise durch zumindest einen Teilbereich der Smart-Objekt-Bibliothek beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist und/oder zumindest teilweise durch zumindest eine Funktion von zumindest einem Teilbereich der Smart-Objekt-Bibliothek beziehungsweise der darin hinterlegten Objekte vorgesehen ist. So ist es möglich mittels vorgesehener Arbeitsroutinen innerhalb der Smart-Objekt-Bibliothek die dort abgelegten Objekte derart zu hinterlegen, sodass zumindest teilweise somit zumindest ein Teilbereich der vorgesehenen Schnittstelle abgebildet wird. Die in der Smart-Objekt-Bibliothek hinterlegten Objekte können zudem während der Anwendung selbst entstehen oder es können bereits zuvor angelegte Objekte entsprechend verwendet werden. Diese können beispielsweise zumindest zum Teil von einem Anwender selbst zuvor angelegt worden sein oder etwa von einem kommerziellen Produkt hinzu geladen werden. Das System sieht dabei durch das Bereitstellen der zuvor genannten Schnittstelle beispielsweise vor, dass hinzugefügte Objekte entsprechend für den Einsatz vorbereitet und/oder angepasst werden. Insofern ist der Begriff Smart-Objekt-Bibliothek derart zu verstehen, dass hier eine besondere Form von Objekten entsprechend bereitgestellt werden, sodass die zuvor erläuterte Schnittstelle anwendbar ist. In diesem Sinne ist es vorstellbar, dass somit die in dem System simulierten Industrieprozesse entsprechend in den reellen Informationssystemen derart darstellbar und auch dort ausführbar sind, sodass in diesen IT-Systemen entsprechende Folgeaktivitäten beziehungsweise aufgrund der Simulationen ausgelösten Befehlsketten oder allgemein Arbeitsroutinen und deren Ergebnisse von den Nutzern nachvollzogen werden können. Dies ist beispielsweise in Echtzeit möglich, wobei es vorstellbar ist, dass in den über die Schnittstelle angebundenen IT-Systeme ausgelöste und generierte Ergebnisse als solche entsprechend als ein Ergebnis (oder mehrere Ergebnisse) der Simulation anzeigbar sind, sodass ein normaler Betrieb aufgrund der vorgestellten Aktivität des angebundenen Simulationssystems nicht beeinträchtigt werden. Die in dem System vorgesehene Bibliothek ermöglicht es jede Art von Interaktionen der Objekte untereinander nachzustellen. Dabei kann sowohl eine Vorauswahl an Objekten vorgesehen sein, als auch die Möglichkeit gegeben sein, weitere Objekte neu aufzunehmen und zu gestalten. Beispielsweise können die Objekte zumindest teilweise grafisch in der virtuellen Plattform visualisiert werden. Das Wissen, welches mittels der Simulation mit dem vorgestellten System neu geschaffen wird, beispielsweise das Wissen um die Anordnung und Ausprägung der virtuellen Objekte (welche auch als Smart-Objekte bezeichnet werden können) an sich als auch ihre Interaktionen untereinander beziehungsweise ihr Verhalten in den jeweiligen Prozessabläufen ermöglicht es, Rückschlüsse für möglicherweise notwendige Konfigurationen von bestehenden IT-Systemen zu ziehen. Insofern wird mit der Simulation über das vorgestellte System nicht nur eine bedingte Abbildung der Realität mittels der über die Schnittstelle verbundenen IT-Systeme möglich, sondern es wird mit anderen Worten parallel eine Art Testlauf mit reellen IT-Systemen vollzogen, sodass hier bereits weitere Verbesserungspotenziale noch während der Simulation einsehbar sind. So muss also nicht separat die Virtual Reality-Szene erstellt und parallel dazu manuell die Konfigurationen der entsprechenden IT-Systeme vorgenommen werden, sondern diese Arbeitsschritte können zumindest teilweise parallel vollzogen werden. Die Auswahl vordefinierter Virtual Reality-Szenen ermöglicht es den Kontext der Anwendung (beispielsweise einen Wareneingang, ein Lager oder einen Montageprozess) abzuleiten, womit also das entsprechende Modul und der zugehörige Prozess in einem jeweiligen IT-System identifiziert werden kann. Im Extremfall ist es vorstellbar, dass die Simulation zumindest teilweise direkt in einem jeweiligen IT-System eine entsprechende Befehlsstruktur in Form beispielsweise eines Scripts oder zumindest einer Befehlszeile generiert, wobei dieses Teilergebnis dann bereits in der reellen Welt, sprich in dem reellen Industrieprozess eingesetzt werden kann. Auf diese Weise können Prozesse beschleunigt werden, da somit eine zumindest teilweise Überlappung von zu vollführenden Aufgabenpaketen bereits während einer Simulation in Echtzeit ausgeführt und/oder ausführbar hervorgebracht werden können. Mit anderen Worten kann durch das Aufbauen des Prozesses in Virtual Reality (oder im IT-System) die jeweilige andere Instanz automatisch konfiguriert werden. Mit anderen Worten kann die vorgesehene Schnittstelle auch dafür verwendet werden, von IT-Systemen vorgesehene Strukturen für den Aufbau der Simulation bereitzustellen, sodass an dieser Stelle eine wechselseitige Beeinflussung ermöglicht wird. Über die Schnittstelle kann somit auf der einen Seite die Simulation eine Folge von Aktionen in den jeweiligen Informationssystemen auslösen und auf der anderen Seite können auch bereits vorhandene Ablaufroutinen oder Anweisungen in den jeweiligen Informationssystemen zumindest teilweise als Grundlage für zu generierende Aktionen im System in Form von Simulationen von Industrieprozessen bewirken. Auch ist vorstellbar, dass diese zuvor genannten Möglichkeiten zumindest zeitweise beziehungsweise teilweise parallel stattfinden und sich somit beispielsweise entsprechende Verbesserungsschleifen generieren lassen. Insbesondere die wechselseitige Bedingung von neu aufzusetzenden oder zu optimierenden Prozessen können somit auf vorteilhafte Weise unterstützt und zusätzlich beschleunigt werden. Auf diese Weise können aufwendig reell betriebene Teststände in Zukunft überflüssig werden, sodass mit den vorgestellten Lösungen an dieser Stelle weitere Kosten eingespart werden können. Auch kann mittels des Systems und seiner Anwendung die Akzeptanz von neuen Industrieprozessen gefördert werden, wobei mittels der vorgestellten Lösungen bereits vor der eigentlichen ersten Anwendung des Prozesses mögliche auftretende Probleme mit vorhandenen Informationsprozessen bereinigt beziehungsweise gelöst werden können. Es können somit komplexe fachliche Prozesse im Zusammenspiel mit vorhandenen IT-Systemen beziehungsweise allgemein vorhandenen Informationssystemen und die Interaktion von Objekten in Prozessketten untereinander simuliert werden. Handelsübliche Simulationssysteme bieten diese Vernetzung zu bestehenden Informationssystemen nicht, sodass häufig zusätzliche Kosten für zusätzliche Analysen in Bezug beispielsweise auf Kompatibilitätsaspekte von bestehenden IT-Systemen ausgelöst werden. Die vorgesehene Schnittstelle ermöglicht also eine Verbindung von der Simulationen, angefangen bei dem Anlegen der einzelnen Objekte an sich bis hin zu den jeweiligen Interaktionen dieser Objekte zueinander, zu den jeweiligen Informationssystemen, sodass neben der eigentlichen virtuellen Simulation auch ein entsprechender Einblick auf Auswirkungen und Aktionen und/oder Ablaufroutinen in den bereits vorhandenen Informationssystemen ermöglicht wird.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen bereitgestellt wird. Solch ein Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Betreiben eines Systems gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, Betreiben einer virtuellen Plattform mit zumindest einer Visualisierungsebene auf mindestens einem Server, wobei die virtuelle Plattform auf einer Bildschirmvorrichtung darstellbar ist und ausgelegt ist von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt zu werden, Hinterlegen und Betreiben einer virtuellen Smart-Objekt-Bibliothek, wobei die Smart-Objekt-Bibliothek in die virtuelle Plattform eingebunden ist und ausgelegt ist sowohl bestehende als auch neu anzulegende Objekte und/oder Prozessabläufe der Realität zumindest teilweise als jeweilige virtuelle Objekte auf der zumindest einen Visualisierungsebene bereitzustellen. Des Weiteren umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Betreiben zumindest einer Schnittstelle in dem System, wobei die Schnittstelle ausgelegt ist virtuelle Objekte und/oder Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander zumindest teilweise in Ablaufroutinen von zumindest einem Informationssystem von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität zu übertragen und/oder diese Ablaufroutinen und/oder Objekte von dem zumindest einen Informationssystem für Simulationszwecke in dem System bereitzustellen. Die zuvor genannten Vorteile für das System gelten soweit übertragbar auch für das vorgestellte Verfahren.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verwenden von einem System gemäß Ansprüchen 1 bis 5 in einem Verfahren gemäß Anspruch 6 vorgesehen ist. Die zuvor genannten Vorteile für das System gelten soweit übertragbar auch für die vorgesehene Verwendung.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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So ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ausgelegt ist Handlungen vollständig zu dokumentieren, sodass Simulationen zu jedem Zeitpunkt weiteren Nutzern zugänglich sind und von diesem verändert und als neue Version gespeichert werden können. Handlungen sind somit alle Aktivitäten, welche im Zusammenhang mit der Erstellung und Durchführung der Simulation vorgesehen sind. Neben den Personen, welche die Simulation gestalten und durchführen, können also auch weiteren Personen zu jedem Zeitpunkt Einblicke in diese Simulationen gewährleistet werden. So können dann Verbesserungsvorschläge oder eventuell auftretende Probleme beziehungsweise Fragestellungen sehr gezielt und somit effizient und kostengünstig von zahlreichen Personen besprochen werden, wobei die Ergebnisse eine gute Grundlage für reell auftretende Aufgabenbereiche insbesondere im Zusammenhang mit bestehenden IT-Systemen gewährleisten. Die zuvor genannten Vorteile lassen sich somit noch besser umsetzen beziehungsweise erreichen. Beispielsweise kann somit eine Dokumentation der Simulation in Form von Workshopergebnissen laufend dokumentiert werden, sodass auch zu einem späteren Zeitpunkt jegliche Aspekte der Simulation verschiedenen Nutzern an verschiedenen Standorten zugänglich gemacht werden können. Insofern können Personen, die nicht an einem Workshop beziehungsweise der Simulation teilnehmen konnten, die durchgeführte Simulation jederzeit nachholen und die gesamte Simulation erleben und somit auch kommentieren. Anmerkungen können etwa direkt markiert werden oder als eine neue Prozessvariante gespeichert werden. Auch die über die Schnittstelle eingebundenen IT-Systeme und deren Zwischenergebnisse können dabei in diese Dokumentation einfließen beziehungsweise können einen Teilbereich dieser Dokumentation darstellen. Auch ist vorstellbar, dass eine Historie dieser Darstellung in den IT-Systemen als Teilergebnis in der Dokumentation einem Nutzerkreis zur Verfügung gestellt wird, um somit mögliche Verbesserungspotentiale besser einschätzen zu können. Dabei ist vorgesehen, dass bereits durchgeführte Simulationen mit der Einbindung der Informationssysteme und allen dabei gewonnenen Erkenntnissen unmittelbar einem großen Kreis von Nutzern zugänglich gemacht werden. Insofern müssen nicht wie sonst üblich erst aufwendige Zusammenfassungen einer Simulation erstellt werden, welche dann erst zeitversetzt einem oder mehreren Nutzern zur Verfügung gestellt werden können. Dadurch, dass die Dokumentation unmittelbar verfügbar ist, können auftretende Probleme zwischen einem zu simulierenden Fachprozess und den entsprechenden IT-Systemen schneller erkannt und somit effizient gelöst werden, da alle benötigten Personen, welche zu einer Lösung beitragen sollen, unmittelbar die Ergebnisse in direkter Weise einsehen können.
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Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ferner ausgelegt ist Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander gesondert darzustellen, welche nicht in Ablaufroutinen von zumindest einem Informationssystem von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität darstellbar sind. Eine gesonderte Darstellung kann beispielsweise eine visuelle Markierung solcher virtuellen Objekte umfassen. Auch ist vorstellbar, dass ein entsprechendes Protokoll dieser virtuellen Objekte zusätzlich in dieser gesonderten Darstellung vorgesehen ist. Auch ist vorstellbar, dass eine gesonderte Darstellung mittels zumindest einer zusätzlichen Visualisierungsebene vorgesehen ist. So könnten beispielsweise solche Objekte mit einem Rahmen oder jeglichen sonstigen Symbolen vorgesehen sein. Auf diese Weise erhält ein Nutzer schnell und effizient einen Überblick über die fehlenden Anbindungen und kann entsprechend einen geeigneten Handlungsbedarf ableiten. Insbesondere können somit auf effiziente und somit kostengünstige Weise nötige Abläufe von angebundenen IT-Systemen besser identifiziert werden. Zudem kann somit mittels des Systems und seiner Anwendung in einem jeweiligen Standort mit einer entsprechenden Simulation eines zu generierenden Prozesses erkannt werden, inwiefern bestehende IT-Systeme und deren jeweiligen Interaktionen untereinander für neue Prozesse in welchem Umfang geeignet sind beziehungsweise wo die Lücken und/oder Grenzen von bestehenden IT-Systemen und/oder IT-System-Verbunden liegen. Darüber hinaus kann somit schnell erkannt werden, welche Arbeitsschritte parallel zu dem Aufbau des eigentlichen Industrieprozesses in den jeweiligen zugehörigen IT-Systemen durchgeführt beziehungsweise vorgenommen werden müssen, um somit eine schnelle Umsetzung der Simulation in die Realität zu erreichen. Diese Erkenntnisse können beispielsweise zusätzlich innerhalb der Dokumentation als weitere Zwischenergebnisse generiert werden und beispielsweise in Form von Arbeitsanweisungen jeweiligen Nutzerkreisen in Form von durchzuführenden Lastenheften oder allgemein als Basisinstruktion zur Verfügung gestellt werden.
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Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ausgelegt ist die Interaktionen der virtuellen Objekte zueinander zumindest teilweise mittels Komponenten von Augmented Reality, Virtual Reality und/oder Komponenten von Mixed Reality darzustellen. Der Einsatz von diesen Technologien kann die zuvor genannten Vorteile noch direkter für jeweilige Nutzer erlebbar und somit auch begreifbar machen. Über die Schnittstelle können zudem unmittelbar weitere Erkenntnisse, welche mit diesen Technologien gewonnen werden, in die zuvor vorgestellten Abläufe einfließen, sodass ein noch effizienteres und somit kostengünstigeres Prozedere mittels des Systems ermöglicht wird.
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Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das zumindest eine Informationssystem ausgewählt ist aus: ERP (zum Beispiel SAP), Staplerleitsystem, Materialwirtschaftssystem, Lagerleitstand, Automatiklager, Verpackungsplanung, Versandplanung, Warehouse Management, Prozesssimulationssoftware, insbesondere Prozesssoftware aus zum Beispiel Presswerk, Karosseriebau, Lackiererei, Montage, Predictive Maintenance, Asset-Management, Werkerführung, Produktionsplanung, MES, Leitstand, Betriebsdatenerfassung, Maschinendatenerfassung, Leitstand, Taktung, Transportsysteme (FTS = Fahrerlose Transportsysteme), JIS (Just in Sequence), Instandhaltung, Finanzintegration, Berichtswesen. Das System kann somit an die jeweilig genannten Informationssysteme über die Schnittstelle angebunden werden, sodass die zuvor genannten Vorteile für diese konkreten Anwendungen besonders gut erreicht werden können. Es ist vorstellbar, dass mehrere der zuvor genannten Informationssysteme gleichzeitig und/oder parallel entsprechend berücksichtigt werden.
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Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ausgelegt ist Handlungen vollständig zu dokumentieren, sodass Simulationen zu jedem Zeitpunkt weiteren Nutzern zugänglich sind. Die zuvor genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für diese besondere Variante des vorgestellten Verfahrens.
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Des Weiteren ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ferner ausgelegt ist Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander gesondert darzustellen, welche nicht in Ablaufroutinen von zumindest einem Informationssystem von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität darstellbar sind. Die zuvor genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für diese besondere Variante des vorgestellten Verfahrens.
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Schlussendlich ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das System ausgelegt ist die Interaktionen der virtuellen Objekte zueinander zumindest teilweise mittels Komponenten von Augmented Reality, Virtual Reality und/oder Komponenten von Mixed Reality darzustellen. Die zuvor genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für diese besondere Variante des vorgestellten Verfahrens.
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Das vorgestellte System und Verfahren lässt sich in unterschiedlichsten Industriebereichen und Branchen anwenden. Auch ist vorstellbar, dass die Grundideen in weiteren Bereichen beispielsweise im Dienstleistungssektor und der dort vorzunehmenden Prozesse angewendet werden. Dabei kann eine jeweilige Anwendung beispielsweise während einer Projektplanungs-/Anbahnungsphase vorgesehen sein. Auch während einer Testphase, insbesondere mit Keyusern, von den zu simulierenden Industrieprozessen lässt sich eine Anwendung des vorgestellten Systems und Verfahrens vorstellen. Darüber hinaus lassen sich auch Trainings- und weitere Qualifizierungsmaßnahmen rund um die zu simulierenden Prozesse mit den vorgestellten Lösungen unterstützen und/oder durchführen. Insbesondere die Wechselseitige Bedingung von neu aufzusetzenden oder zu optimierenden Prozessen können somit auf vorteilhafte Weise unterstützt und zusätzlich beschleunigt werden.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in den Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 ein schematisches Flussdiagramm von einem Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen; und
- 2 System zur Simulation von Industrieprozessen.
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1 zeigt ein schematisches Flussdiagramm 10 von einem Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen. Solch ein Verfahren zur Simulation von Industrieprozessen umfasst dabei die folgenden Schritte: In einem ersten Schritt 12 wird ein System 20 gemäß den Ansprüchen 1 bis 5 betrieben. In einem zweiten Schritt 14 wird eine virtuelle Plattform 22 mit zumindest einer Visualisierungsebene auf mindestens einem Server betrieben, wobei die virtuelle Plattform 22 auf einer Bildschirmvorrichtung 30 darstellbar ist und ausgelegt ist von mehreren Nutzern gleichzeitig genutzt zu werden. In einem dritten Schritt 16 wird eine virtuelle Smart-Objekt-Bibliothek 24 hinterlegt und betrieben, wobei die Smart-Objekt-Bibliothek 24 in die virtuelle Plattform eingebunden ist und ausgelegt ist sowohl bestehende als auch neu anzulegende Objekte und/oder Prozessabläufe der Realität zumindest teilweise als virtuelles Objekt auf der zumindest einen Visualisierungsebene bereitzustellen. In einem vierten Schritt 18 wird zumindest eine Schnittstelle in dem System 20 betrieben, wobei die Schnittstelle 32 ausgelegt ist Interaktionen der virtuellen Objekten zueinander zumindest teilweise in Ablaufroutinen von zumindest einem Informationssystem 34 von zu den virtuellen Objekten korrespondierenden Objekten der Realität zu übertragen und/oder diese Ablaufroutinen von dem zumindest einen Informationssystem 34 für Simulationszwecke in dem System 20 bereitzustellen.
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2 zeigt ein System 20 zur Simulation von Industrieprozessen. Das System 20 ist mit einer virtuellen Plattform 22 und einer Smart-Objekt-Bibliothek 24 dargestellt, wobei ein erster Verbindungspfeil 26 die Interaktion zwischen der virtuellen Plattform 22 und der Smart-Objekt-Bibliothek 24 darstellt. Ein zweiter Verbindungspfeil 28 verdeutlicht zudem, inwiefern Aktivitäten und Simulationen auf Bildschirmvorrichtungen 30 visualisiert werden können. Die Bildschirmvorrichtungen 30 können beispielsweise Standardmonitore oder tragbare Mobilgeräte mit entsprechenden Bildschirmen sein. Auch könnten die Bildschirmvorrichtungen 30 etwa VR- / AR- oder MR-Brillen sein. Über eine Schnittstelle 32, welche hier schematisch in Form eines Doppelblockpfeils dargestellt wird, ist das System 20 mit einem Informationssystem 34 verbindbar. Bezogen auf die Bildebene sind rechts von dem System 20 drei mögliche Simulationsergebnisse 36 dargestellt und verdeutlichen somit, dass unterschiedlichste Ergebnisse mittels des Systems 20 hervorgebracht werden können. Ein dritter Verbindungspfeil 38 zeigt auf ein Dokumentationssymbol 40 und verdeutlicht, dass die Simulationsergebnisse 36 parallel zur Simulation mittels des Systems 20 dokumentiert werden können. Es ist beispielsweise vorstellbar, dass mittels des Systems 20 ein Regalsystem simuliert werden soll, wobei entsprechend sechs Regalplätze virtuell angelegt werden sollen. Über die Schnittstelle 32 ist es nunmehr möglich diese sechs Regalplätze gleichzeitig in einem jeweiligen Informationssystem 34 anzulegen. Mit anderen Worten sind also die vorgesehenen Objekte in der Bibliothek derart mit ihren Eigenschaften vorgesehen, sodass eine Objektinterkation untereinander möglich ist und die Anwendung der Schnittstelle an dieser Stelle sinnvoll unterstützt wird. Andersrum kann wiederum eine gewisse Anzahl von bereits vorhandenen Regalplätzen, welche in dem Informationssystem 34 mit Bezug zu dem reellen Regalsystem hinterlegt sind, die Simulationen an dieser Stelle unterstützen. Die 2 zeigt dabei nur schematisch eine mögliche Ausführungsform des vorgestellten Systems 20. Insbesondere ist es auch vorstellbar, dass die Schnittstelle 32 zumindest teilweise durch zumindest einen Teilbereich der Smart-Objekt-Bibliothek 24 vorgesehen ist und/oder zumindest teilweise durch zumindest eine Funktion von zumindest einem Teilbereich der Smart-Objekt-Bibliothek 24 vorgesehen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Flussdiagramm
- 12
- erster Schritt
- 14
- zweiter Schritt
- 16
- dritter Schritt
- 18
- vierter Schritt
- 20
- System
- 22
- virtuelle Plattform
- 24
- Smart-Objekt-Bibliothek
- 26
- erster Verbindungspfeil
- 28
- zweiter Verbindungspfeil
- 30
- Bildschirmeinrichtung
- 32
- Schnittstelle
- 34
- Informationssystem
- 36
- Simulationsergebnis
- 38
- dritter Verbindungspfeil
- 40
- Dokumentationssymbol
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011111187 A1 [0003]
- DE 102015009804 A1 [0004]
- US 2002/0044104 A1 [0005]
