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2022 | OriginalPaper | Chapter

2. Requirements for the Optimization of Processes Using a Digital Twin of Production Systems

Authors : Sebastian Stobrawa, Berend Denkena, Marc-André Dittrich, Moritz von Soden

Published in: DigiTwin: An Approach for Production Process Optimization in a Built Environment

Publisher: Springer International Publishing

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Abstract

Production planning and control can be supported by Digital Factory methods to optimize production processes and workflows. A central component of the Digital Factory is simulation, which is used to represent real objects and processes in a virtual environment. This virtual environment is suitable for performing analyses and planning processes so that understanding about the real system can be gained. Accordingly, planning processes such as factory planning, investment planning, capacity planning, bottleneck analyses, inventory planning and internal material transport can benefit from simulation by gaining more valid and far-reaching insights. However, simulations must be designed for specific use cases in order to be able to process them. Therefore, the corresponding parameters for the use of the simulation must be determined. The approach presented here focuses on several use cases to create a framework that is not only valid for a single use case, but allows for an arbitrary application which is as comprehensive as possible. This leads to a Digital Twin, which, in turn, can handle several use cases and is not focused on one use case like the simulation. The following chapter deals with the mentioned applications, primarily focusing on the requirements of the use cases for the simulation framework by identifying and specifying the required parameters. Accordingly, a comprehensive list of parameters and their exact properties is presented to support production planning and control. With this understanding, an efficient determination of these parameters can be carried out in the further course of this book, from which the generation of a Digital Twin is enabled.

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1.
go back to reference Nyhuis P, Wiendahl HP (2009) Fundamentals of production logistics. Springer, Berlin HeidelbergCrossRef Nyhuis P, Wiendahl HP (2009) Fundamentals of production logistics. Springer, Berlin HeidelbergCrossRef
2.
go back to reference Hackstein R (1984) Produktionsplanung und -steuerung (PPS) - Ein Handbuch für die Betriebspraxis. VDI Verlag, Düsseldorf Hackstein R (1984) Produktionsplanung und -steuerung (PPS) - Ein Handbuch für die Betriebspraxis. VDI Verlag, Düsseldorf
3.
go back to reference VDI 4499 (2008) Digitale Fabrik. Beuth Verlag, Berlin VDI 4499 (2008) Digitale Fabrik. Beuth Verlag, Berlin
4.
go back to reference Wenzel S, Peter T (2017) Prozess-Simulation in kleinen und mittleren Unternehmen mittels des Bausteinkastensystems KMUSimMetal. In: Wenzel S, Peter T (eds) Simulation in Produktion und Logistik. University Press, Kassel, pp 433–442 Wenzel S, Peter T (2017) Prozess-Simulation in kleinen und mittleren Unternehmen mittels des Bausteinkastensystems KMUSimMetal. In: Wenzel S, Peter T (eds) Simulation in Produktion und Logistik. University Press, Kassel, pp 433–442
5.
go back to reference Spieckermann S (2005) Diskrete, ereignisorientierte Simulation in Produktion und Logistik - Herausforderungen und Trends. Simulation und Visualisierung 2005 - SimVis, pp 3–14 Spieckermann S (2005) Diskrete, ereignisorientierte Simulation in Produktion und Logistik - Herausforderungen und Trends. Simulation und Visualisierung 2005 - SimVis, pp 3–14
6.
go back to reference Rabe M, Spieckermann S, Wenzel S (2008) Verifikation und Validierung für die Simulation in Produktion und Logistik: Vorgehensmodelle und Techniken. Springer, Berlin Rabe M, Spieckermann S, Wenzel S (2008) Verifikation und Validierung für die Simulation in Produktion und Logistik: Vorgehensmodelle und Techniken. Springer, Berlin
7.
go back to reference Wenzel S, Weis M, Collisi-Böhmer S, Pitsch H, Rose O (2008) Qualitätskriterien für die Simulation in Produktion und Logistik. Springer, BerlinCrossRef Wenzel S, Weis M, Collisi-Böhmer S, Pitsch H, Rose O (2008) Qualitätskriterien für die Simulation in Produktion und Logistik. Springer, BerlinCrossRef
8.
go back to reference Stark R, Damerau T (2019) Digital twin. In: Chatti S, Laperrière L, Reinhart G, Tolio T (eds) The international academy for production engineering. CIRP encyclopedia of production engineering. Springer, Berlin Heidelberg Stark R, Damerau T (2019) Digital twin. In: Chatti S, Laperrière L, Reinhart G, Tolio T (eds) The international academy for production engineering. CIRP encyclopedia of production engineering. Springer, Berlin Heidelberg
9.
go back to reference Denkena B, Dittrich MA, Stobrawa S, Stjepandic J (2019) Automated generation of a digital twin using scan and object detection for data acquisition. 18. ASIM Fachtagung: Simulation in Produktion und Logistik, 18.-20. September 2019, Chemnitz, Wissenschaftliche Scripten, Auerbach, pp 49–58 Denkena B, Dittrich MA, Stobrawa S, Stjepandic J (2019) Automated generation of a digital twin using scan and object detection for data acquisition. 18. ASIM Fachtagung: Simulation in Produktion und Logistik, 18.-20. September 2019, Chemnitz, Wissenschaftliche Scripten, Auerbach, pp 49–58
10.
go back to reference Denkena B, Doreth K, Köller M, Wilmsmeier S, Winter F (2020) Simulationsbasierte kombinierte Instandhaltungs- und Produktionsplanung. In: Mayer G, Pöge C, Spieckermann S, Wenzel S (eds) Ablaufsimulation in der Automobilindustrie. Springer Vieweg, pp 261–273 Denkena B, Doreth K, Köller M, Wilmsmeier S, Winter F (2020) Simulationsbasierte kombinierte Instandhaltungs- und Produktionsplanung. In: Mayer G, Pöge C, Spieckermann S, Wenzel S (eds) Ablaufsimulation in der Automobilindustrie. Springer Vieweg, pp 261–273
11.
go back to reference Denkena B, Dittrich MA, Keunecke L, Wilmsmeier S (2020) Continuous modelling of machine tool failure durations for improved production scheduling. Prod Eng Res Develop (WGP) 14(2):207–215 Denkena B, Dittrich MA, Keunecke L, Wilmsmeier S (2020) Continuous modelling of machine tool failure durations for improved production scheduling. Prod Eng Res Develop (WGP) 14(2):207–215
Metadata
Title
Requirements for the Optimization of Processes Using a Digital Twin of Production Systems
Authors
Sebastian Stobrawa
Berend Denkena
Marc-André Dittrich
Moritz von Soden
Copyright Year
2022
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-77539-1_2

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