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System Lifecycle Management

Am Beispiel einer nachhaltigen Produktentwicklung nach Methoden des Model-Based Systems Engineering
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Published/Copyright: March 20, 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 109 Issue 11

Kurzfassung

Die Modellierung heutiger technischer Produkte umfasst das Modellieren interdisziplinärer Produktsysteme. Die Erweiterung des Betrachtungshorizonts im Kontext einer nachhaltigen Produktentwicklung bringt neue Artefakte mit sich, die sowohl die Komplexität erhöhen, als auch eine Rückverfolgbarkeit der neuen Artefakte im Produktlebenszyklus bis zu initialen Anforderungen erschweren. Dieser Beitrag stellt System Lifecycle Management (SysLM) als Schlüsselkonzept vor, welches gestützt auf Methoden des Model-Based Systems Engineering zur Lösung der aufkommenden Probleme am Beispiel eines nachhaltigen Entwicklungsprozesses beiträgt.

Abstract

Modeling today's products means modeling interdisciplinary ‘product systems’ integrating various authoring systems with the technical-administrative product structure and all related processes. Achieving sustainability of the stated product systems, yields new artifacts, expanding the area to be considered and impedes traceability. This paper introduces System Lifecycle Management as key concept. Along with an approach based on methods of Model-Based Systems Engineering the outlined problems are solved on an exemplary sustainable development process. The paper defines a framework for modeling the product system in the early development phases, which accompanies system design considering sustainability aspects in a prospective view.

Professor Dr.-Ing. Martin Eigner, geb. 1951, promovierte 1980 an der Universität Karlsruhe (TU) auf dem Gebiet CAD. Bis 1985 war er Leiter der Technischen Datenverarbeitung und Organisation in einem Geschäftsbereich der Robert Bosch GmbH. Im Anschluss gründete er die EIGNER & PARTNER GmbH, die er als geschäftsführender Gesellschafter und nach Umwandlung in eine Aktiengesellschaft als Vorstandsvorsitzender, später als CTO der EIGNER Inc. in Waltham, Massachusetts (USA) leitete. Im Jahr 2001 gründetet er die Beratungsfirma EIGNER Engineering Consult, die er bis heute als Geschäftsführer leitet. Neben seiner unternehmerischen Tätigkeit ist er seit 1984 als Gastdozent in der universitären Lehre tätig. Im Jahr 1994 wurde er zum Honorarprofessor des Landes Baden-Württemberg berufen, 1999 wurde ihm eine Ehrenprofessur der Universität Karlsruhe (TU) verliehen. Seit 2004 leitet er den Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) der TU Kaiserslautern. Im Jahr 2009 wurde er von UNICUM und KPMG als Professor des Jahres geehrt. Ergänzend zu seiner beruflichen und wissenschaftlichen Tätigkeit engagiert er sich in Gremien diverser Branchen- und Fachverbände.

M.Sc. Hristo Apostolov, geb. 1986, studierte Maschinenbau an der TU Sofia (Bulgarien) und an der TU Kaiserslautern. Seit 2013 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) der TU Kaiserslautern. Sein Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich System Lifecycle Management (SysLM) Methoden und Nachhaltige Produktentwicklung.

Dipl.-Ing. Thomas Dickopf, geb. 1985, studierte Maschinenbau mit angewandter Informatik an der TU Kaiserslautern. Seit 2013 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) der TU Kaiserslautern. Sein Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich System Lifecycle Management (SysLM) Methoden und modellbasierte Entwicklung cybertronischer Systeme.

Dipl.-Kfm. techn. Patrick Schäfer, geb. 1981, studierte Wirtschaftswissenschaften an der TU Kaiserslautern. Seit 2010 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) der TU Kaiserslautern. Sein Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich System Lifecycle Management (SysLM) Methoden und Nachhaltige Produktentwicklung.

Dipl.-Ing. Karl-Gerhard Faißt, geb. 1968, studierte Maschinenwesen an der TU Kaiserslautern. Seit 2004 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Virtuelle Produktentwicklung (VPE) der TU Kaiserslautern und dort für die Gesamtkoordination der Forschungsthemen und -projekte zuständig. Sein Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich System Lifecycle Management (SysLM) Methoden und Design by Properties/Target Driven Design.

References

1. Eigner, M.; Roubanov, D.; Zafirov, R. (Hrsg.): Modellbasierte Virtuelle Produktentwicklung. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg201410.1007/978-3-662-43816-9Search in Google Scholar

2. Eigner, M.; Stelzer;R.: Product Lifecycle Management – Ein Leitfaden für Product Development und Life Cycle Management. 2. Aufl., Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg200910.1007/b93672Search in Google Scholar

3. Azevedo, K.; Bras, B.; Doshi, S.; Guldberg, T.: Modeling Sustainability of Complex Systems – A Multi-Scale Framework using SysML. In: Proceedings of the ASME 2009 Int. Design Engineering Technical Conference, San Diego, USA 2009, S. 1437–144810.1115/DETC2009-87496Search in Google Scholar

4. Bras, B.: Incorporating Environmental Issues in Product Realization. United Nations Industry and Environment20 (2009) 1–2, S. 7–13Search in Google Scholar

5. Barreto, L.V.; Anderson, H.; Anglin, A.; TomovicC.: Product Lifecycle Management in Support of Green Manufacturing – Addressing the Challenges of Global Climate Change. Int. J. of Manufacturing Technology and Management19 (2010) 3/4, S. 294–30510.1504/IJMTM.2010.031374Search in Google Scholar

6. Stark, J.: Product Lifecycle Management – 21st Century Paradigm for Product Realisation. Springer Verlag, London201110.1007/978-0-85729-546-0_1Search in Google Scholar

7. Paredis, C.: Why Model-Based Systems Engineering? – Benefits and Payoffs. 4. PLM Future Tagung, Mannheim 2012Search in Google Scholar

8. Eigner, M.: Modellbasierte Virtuelle Produktentwicklung auf einer Plattform für System Lifecycle Management. In: Sendler, U. (Hrsg.): Industrie 4.0 – Beherrschung der industriellen Komplexität mit SysLM. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg2013, S. 91–11010.1007/978-3-642-36917-9_6Search in Google Scholar

9. Eigner, M.; Dickopf, T.; Apostolov, H.; Schäfer, P.; Faißt, K.-G.; Keßler, A.: System Lifecycle Management – Initial Approach for a Sustainable Product Development Process Based on Methods of Model Based Systems Engineering. In: Proceedings of the 11th International Conference on Product Lifecycle Management (PLM 14), Yokohama, Japan 2014. 10.1007/978-3-662-45937-9_29Search in Google Scholar

10. VDI 2206: Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme. Beuth Verlag, Berlin2004Search in Google Scholar

11. Eigner, M.; Schäfer, P.; Apostolov, H.: Leveraging Product Development for a Sustainable Future. In: Abramovici, M.; Stark, R. (Hrsg.): Smart Product Engineering. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg2013, S. 725–73410.1007/978-3-642-30817-8Search in Google Scholar

12. Eigner, M.; Schäfer, P.; Apostolov, H.: Improving the Life Cycle Eco Performance of a Wheeled Excavator – in the context of ERMA. In: Proc.of the 3rd Commercial Vehicle Technology Symposium, Shaker Verlag, Aachen2014, S. 244–253Search in Google Scholar

13. Aurich, J.; Meissner, H.: Entwicklung cybertronischer Produktionssysteme – Vorgehen für einen integrierten Entwicklungsprozess cybertronischer Produkte und Produktionssysteme. ZWF109 (2014) 1–2, S. 70–7310.3139/104.111084Search in Google Scholar

14. Eigner, M.; Muggeo, C.; Dickopf, T.; Faißt, K.-G.: An Approach for a Model Based Development Process of Cybertronic Systems. In: Proceedings of the 58th Ilmenau Scientific Colloquium, Ilmenau 2014Search in Google Scholar

15. ISO 14040: Umweltmanagement – Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen. Beuth Verlag, Berlin2006Search in Google Scholar

16. Klöpffer, W.; Grahl, B.: Ökobilanz (LCA) – Ein Leitfaden für Ausbildung und Beruf. Wiley-Vch Verlag, Weinheim200910.1002/9783527627158Search in Google Scholar

17. Pickel, P.; Eigner, M.: Life Cycle Assessment (LCA) and its Importance for the Agriculture Sector. In: Proceedings of the 23rd Annual Meeting of the Club of Bologna, Bologna 2012Search in Google Scholar

18. Kwak, M.; Kim, H.: Exploring Opportunities to Improve Life Cycle Environmental Performance of a Complex Product. In: Abramovici, M.; Stark, R. (Hrsg.): Smart Product Engineering, Springer, Berlin, Heidelberg2013, S. 735–74410.1007/978-3-642-30817-8Search in Google Scholar

19. Bras, B.: Sustainability and Product Life Cycle Management – Issues and Challenges. International Journal Product Lifecycle Management4 (2009) 1–3, S. 23–4810.1504/IJPLM.2009.031665Search in Google Scholar

20. Klöpffer, W.: Life Cycle Based Methods for Sustainable Product Development. International Journal LCA, 8 (2003) 3, S. 157–15910.1007/BF02978462Search in Google Scholar

21. Grieves, M.: Product Lifecycle Management – Driving the Next Generation of Lean Thinking. Mcgraw-Hill, New York2006Search in Google Scholar

22. Romaniw, Y.; Bras, B.; Guldberg, T.: An Activity Based Approach to Sustainability Assessments. In: Proceedings of the ASME 2009 Int. Design Engineering Technical Conference, San Diego 2009, S. 1131–113910.1115/detc2009-87396Search in Google Scholar

23. Ciceri, N.; Garetti, M.; Terzi, S.: Product Lifecycle Management Approach for Sustainability. In: Proceedings of the 19th CIRP Design Conference, Cranfield 2009, S. 147–154Search in Google Scholar

24. Terzi, S.; Bouras, A.; Dutta, D.; Garetti, M.; Kiritsis, D.: Product Lifecycle Management – From its History to its New Role. IInternational Journal PLM4 (2010) 4, S. 360–38910.1504/ijplm.2010.036489Search in Google Scholar

25. Eigner, M.; von Hauff, M.; Schäfer, P.: Sustainable Product Lifecycle Management. In: HesselbachJ., HerrmannC. (Hrsg.): Glocalized Solutions for Sustainability in Manufacturing. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg2011, S. 501–50610.1007/978-3-642-19692-8Search in Google Scholar

26. Eigner, M.; Gilz, T.; Zafirov, R.: Proposal for Functional Product Description as Part of PLM Solution in Interdisciplinary Product Development. In: Proceedings of the Design Society International Design Conference 2012, Dubrovnik 2012, S. 1667–1676Search in Google Scholar

27. Eigner, M.; Gilz, T.; Zafirov, R.: Systems Engineering VPE Data Schema – PDM Integration of a Functional Product Description Model in SysML. In: Proceedings of the 13th International Conference Mechatronics 2012, Trauner, Linz 2012, S. 651–657Search in Google Scholar

28. Gilz, T.: PLM Integrated Interdisciplinary System Models in the Conceptual Design Phase based on Model-Based Systems Engineering, Dissertation, TU Kaiserslautern, Kaiserslautern 2014Search in Google Scholar

29. Liu, W.; Zeng, Y.; Maletz, M.; Brisson, D.: Product Lifecycle Management – A Review. In: Proceedings of the ASME Int. Design Engineering Technical Conference, San Diego 200910.1115/DETC2009-86983Search in Google Scholar

30. Sendler, U. (Hrsg.): Industrie 4.0 – Beherrschung der industriellen Komplexität mit SysLM. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg2013, S. 1–2010.1007/978-3-642-36917-9_1Search in Google Scholar

31. Möller, A.; Rolf, A.: Eco Product Lifecycle Management. In: Proceedings of the 2nd International Symposium on Environmentally Conscious Design and Inverse Manufacturing, Tokyo 2001, S. 739–744Search in Google Scholar

32. Abele, A.; Feickert, S.; Kuhrke, D.; Clesle, F.: Environmental Product Lifecycle Management – Customizing the Enterprise Specific Manufacturing Processes. In: Proceedings of the 13th CIRP Int. Conference on Life Cycle Engineering, Leuven 2006, S. 651–656Search in Google Scholar

33. Feickert, S.: Ökologisches Product Lifecycle Management – Ein Integrationskonzept der ökologischen Produktbilanzierung in betrieblichen ERP-Systemen. Shaker Verlag, Aachen2007Search in Google Scholar

34. Friedenthal, S.; Moore, A.; Steiner, R.: A Practial Guide to SysML – The Systems Modeling Language. Morgan Kaufmann Pub, London2009Search in Google Scholar

35. Damerau, T.; Kaufmann, U.; Knothe, T.; Stark, R.; Ulbrich, A.: Modellbasierte Prozess- und Systemgestaltung für die Innovationsbeschleunigung. ZWF106 (2011) 6, S. 449–45310.3139/104.110581Search in Google Scholar

36. Haskins, C.: Systems Engineering Handbook – A Guide for System Life Cycle Processes and Activities, San Diego 2011.Search in Google Scholar

37. Ramani, K.; Ramanujan, D.; Bernstein, W.; Zhao, F.; Sutherland, J.; Handwerker, C.; Choi, J.; Kim, H.; Thurston, D.: Integrated Sustainable Life Cycle Design – A Review. Int. J. Mechanical Design132 (2010) 9, S. 1–15Search in Google Scholar

38. Lindow, K.; Woll, R.; Stark, R.: A Conceptual Framework for Sustainable Engineering Design. In: Proceedings of the 19th CIRP Int. Conf. on Life Cycle Engineering, Berkeley 2012, S. 197–20210.1007/978-3-642-29069-5_34Search in Google Scholar

39. JCMAS H020: Japan Construction Mechanization Association. Earth-Moving Machinery Test Methods for Energy Consumption of Hydraulic Excavators. JCMAS H020 2010.Search in Google Scholar

40. Delligatti, L.: SysML Distilled – A Brief Guide to the Systems Modeling Language. Addison-Wesley, New York2013Search in Google Scholar

41. Anderl, R.; Eigner, M.; Sendler, U.; Stark, R. (Hrsg.): Smart Engineering – Interdisziplinäre Produktentstehung. acatech DISKUSSION, 1. Aufl., Springer Vieweg-Verlag, Berlin, Heidelberg201210.1007/978-3-642-29372-6Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-03-20
Erschienen im Druck: 2014-11-28

© 2014, Carl Hanser Verlag, München

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