VDI 3633 Blatt 2-1997 Performance specification of the simulation study.pdf

1、ICS 03.100.10 VDI-RICHTLINIEN Dezember 1997VEREINDEUTSCHERINGENIEURELastenheft/Pflichtenheftund Leistungsbeschreibungfr die SimulationsstudieVDI 3633Blatt 2Performance specificationof the Simulation studyInhalt Seite1 Zielsetzung 22 Begriffe und Verfahren 22.1 Lastenheft 22.2 Pflichtenheft 23 Gliede

2、rung des Lastenheftes 23 . 1 Proj ektgegenstand 23.1.1 Projektbeschreibung 23.1.2 Aufgabenstellung der Studie 23.1.3 Zielsetzung der Studie 33.1.4 Abnahmebedingungen 33.1.5 Terminplan der Studie 33.2 Projektumfeld 33.2.1 Modellierungsebenen undSystemgrenzen 33.2.2 Vorhandene Daten 33.2.3 Schnittstel

3、len zu vorhandenenSystemen 43.2.4 Vorhandene Planungsergebnisse. . . 43.2.5 Simulationswerkzeugvorgaben undAbstraktionsgrad 43.3 Lieferumfang 43.3.1 Ergebnisdarstellung 43.3.2 Dokumentation 43.3.3 Weiterverwendung 43.3.4 Wartung und Pflege 44 Gliederung des Pflichtenheftes 44.1 Projektdetaillierung

4、44.1.1 Simulatorumfeld 44.1.2 Projektumfeld 54. 1 .3 Detaillierung von Aufgabenstellungund Zielsetzung 5, Seite4.2 Systemanalyse 54.2.1 Strukturunterlagen 54.2.2 Betriebsdaten 54.3 Systemmodellierung 54.3.1 Aufbaustruktur und Animationsmodell 54.3.2 Betriebsdaten 54.3.3 Logistische Verfahren undSteu

5、erstrategien 54.3.4 Betriebsdatenerfassung 54.4 Modellqualitt 54.4.1 Verifizierung des Modells 54.4.2 Validierung des Modells 64.5 Experimente 64.5.1 Experimentplan 64.5.2 Experimentdurchfhrung 64.5.3 Ergebnisauswertung 64.6 Auslieferung 64.6. 1 Arbeits- bzw. Prsentationsunterlagen 64.6.2 Archivieru

6、ng 64.6.3 bergabe der Simulationsumgebung. 64.6.4 Schnittstellenbeschreibung 64.6.5 Bedienungsanleitung und Schulung . 64.6.6 Wartung und Pflege 64.6.7 Abnahme 75 Checkliste zur Leistungsbeschreibung desLastenheftes 76 Checkliste zur Leistungsbeschreibung desPflichtenheftes 8VDI-Gesellschaft Frderte

7、chnik Materialflu LogistikFachbereich SimulationFachausschu Lastenheft/Pflichten heft und Leistungsbeschreibung fr die SimulationsstudieVDI-Handbuch Materialflu und Frdertechnik, Band 8VDI-Handbuch Betriebstechnik, Teil 1B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19C

8、FC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-2- VDI 3633 Blatt 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 19971 ZielsetzungDas vorliegende Blatt 2 der Richtlinie VDI 3633 solldie Kommunikation zwischen planerisch Ttigen ineinem Unternehmen und untemehmensintemen o

9、der-externen Simulationsdienstleistem untersttzen.Absprachen ber Aufgaben, Termine, Aufwendungen und Kosten sollten ber Formalismen strukturiertund schriftlich niedergelegt als Basis fr die Kommunikationsschnittstelle zwischen Auftraggeber (AG)und Auftragnehmer (AN) dienen.Zielgruppe des Blattes 2 s

10、ind Personen, die sich berBlatt 1 Kenntnisse zur Simulation angeeignet haben.Eine Simulationsstudie wird zur Vertiefung der Erkenntnisse zu einem Plan vorgenommen. Da eineStudie (heute noch immer) relativ spt in einer Planung eingesetzt wird, steht der Proze der Erkennt-nisfmdung unter Zeitdruck. Er

11、kenntnisse werdennicht erst durch die Ergebnisse von Modellexperimenten gewonnen, sondern die Modellentwicklungbringt bereits Erkenntnisse, die zu einer modifizierten Aufgabenstellung fhren knnen. Dadurch kanndie Problematik entstehen, da einerseits der Dienstleister seine Aufwendungen vor der Verga

12、be einerStudie kostenmig spezifizieren mu, andererseitsder Erkenntnisproze die Aufgabenstellung und dieAufwendungen verndern kann. Die Dynamik desVerfahrens und der Kosten sollten den Beteiligtenbewut sein.2 Begriffe und VerfahrenDie Begriffe Lastenheft und Pflichtenheft werden inAnlehnung an die Ri

13、chtlinie VDI/VDE 3694 Lastenheft/Pflichtenheft fr den Einsatz von Automatisierungssystemen“ geprgt. Die Verfahrensschrittewurden aus VDI 3633 Blatt 1 abgeleitet.2.1 LastenheftDas Lastenheft beschreibt die Aufgabenstellung freine Simulationsuntersuchung. Das Verhalten desSystems, ausgedrckt durch Sys

14、temgren, ist in Abhngigkeit von den Systemparametem darzustellen(vgl. VDI 3633 Blatt 1, Bild 4):Systemgren knnen sein:- Auslastung- Durchlaufzeit- Bestand- TerminabweichungSystemparameter knnen sein:- Struktur einer Anlage (Layout)- technische Parameter- logistische SteuerprinzipienIm Lastenheft wir

15、d definiert, WAS und WOFR zuuntersuchen ist.Das Lastenheft wird vom Auftraggeber oder in dessen Auftrag erstellt. Es dient als Angebots- und/oderV ertrags grundlage .2.2 PflichtenheftDas Pflichtenheft beschreibt die Lsung aller Anforderungen des Lastenheftes:- das eingesetzte Werkzeug (Simulator und

16、 seineBausteine bzw. Funktionalitt)- Abstraktionsgrad oder Genauigkeit- Schritte des Verfahrens- Form und Inhalt der ErgebnisdarstellungIm Pflichtenheft wird definiert, WIE und WOMITdie Aufgabenstellung gelst wird.In der Regel (Zeitdruck) dient das vom Auftraggebermndlich gefate Lastenheft als Grund

17、lage fr dieAuftragsvergabe und wird vom Auftragnehmer alsPflichtenheft bzw. Angebot schriftlich niedergelegt.3 Gliederung des LastenheftesDieser Hauptabschnitt soll den Erstellen! einesLastenheftes eine Hilfestellung bezglich Strukturund Vollstndigkeit sein. Aufgrund der vielen unterschiedlichen Anf

18、orderungen fr verschiedene Simulationsstudien knnen selbstverstndlich Punkte fehlen bzw. sind einige nicht zutreffende Punkte enthalten. Bevor mit der Erstellung des Lastenheftes begonnen wird, sollten sich die Verantwortlichen zuden in der Checkliste (siehe Seite 7) enthaltenenPunkten Klarheit vers

19、chafft haben.3.1 Projektgegenstand3.1 .1 ProjektbeschreibungZunchst sollte der Auftraggeber folgende Punktebeschreiben:- Unternehmen, Branche- Produkte, Produktionsprogramm- Bedeutung der Anlage im Unternehmen- Zustndigkeit der Beteiligten- Ansprechpartner- verantwortliche PersonenEine Besichtigung

20、der Anlage bzw. des Umfeldes dergeplanten Anlage sollte von allen Projektbeteiligtendurchgefhrt werden. Die Beobachtung von typischen Produktionsprozessen ist hierbei sehr wichtig.3.1.2 Aufgabenstellung der StudieDer Auftraggeber mu eine Aufgabenstellung formulieren, in der er beschreibt, welche Man

21、ahmen sei-B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1997 VDI 3633 Blatt2 -3-nerseits zuknftig geplant sind. Diese Manahmenknnten z.B. eine kom

22、plette Neuplanung einer Fertigungssttte sein. Typische Aufgabenstellungenknnten jedoch auch die Einfhrung neuer Ferti-gungs- bzw. Materialflutechnologien in bereits bestehende Anlagen sein.3.1.3 Zielsetzung der StudieIn der Zielsetzung mu der Auftraggeber gezielteAngaben machen, welche Ergebnisse er

23、 von der Simulationsstudie erwartet.Beispiele:Wie gro ist die Durchlaufzeit meiner Produkte?Wieviel Lagerkapazitt brauche ich?Ergeben sich Einsparmglichkeiten in meinem Maschinenpark?Welche Parameter meiner Fertigung kann ich wievariieren?usw.3.1.4 AbnahmebedingungenDie Bedingungen fr die endgltige

24、Abnahme der Simulationsstudie sollten schon im Vorfeld angesprochen und fixiert werden, damit ein klarer Abschluder Studie definiert werden kann.3.1.5 Terminplan der StudieDer Auftraggeber sollte an dieser Stelle seine Vorstellungen des Terminrahmens der Studie angeben,damit der Auftragnehmer seine

25、Kapazitten diesbezglich berprfen kann. Nur so hat man die Mglichkeit und auch die Zeit, auf unvorhersehbareDinge reagieren zu knnen. Es sollte jeder Meilenstein einer Simulationsstudie mit einem geplantenEndtermin versehen werden.3.2 ProjektumfeldWenn der Auftraggeber bei der Erstellung desLastenhef

26、tes schon konkrete Vorstellungen bezglich der Systemmodellierung hat, so sollte er diese injedem Fall benennen. Die folgenden Punkte dienendem detaillierten Einbringen dieser Vorstellungen indas Lastenheft.3.2.1 Modellierungsebenen und SystemgrenzenIn Anlehnung an VDI 3633 Blatt 1, Bild 12, sollendi

27、ese Spezifikationen hier erlutert werden.Der Auftraggeber sollte darlegen, welche Gestaltungsebenen seines Systems die Simulationsstudietangiert. Im folgenden wird der inhaltliche Zusammenhang der Ebenen aufgezeigt.Administrationsebene:Inhalt: Beschreibung und Erzeugung der SystemlastRegeln der Syst

28、emlastnderungInput: Einwirken des MarktesAuftragszustndesonstige EinflsseOutput: Kundenauftrge (Mengen, Termine)Dispositionsebene:Inhalt: Auftragsverwaltung und -ZuordnungRegeln der AuftragszuordnungInput: Kundenauftrge (Mengen, Termine)evtl. PPS-DatenBearbeitungszustndesonstige EinflsseOutput: Fert

29、igungsauftrge (Mengen, Termine)AuftragszustndeSteuerungsebene:Inhalt: Steuerung von BausteingruppenSteuerung einzelner BausteineRegeln fr die Steuerung (z.B. Blockstrek-kensteuerung)Input: Fertigungsauftrge (Mengen, Termine)Anlagenzustndesonstige EinflsseOutput: OperationsauftrgeBearbeitungszustndeO

30、perationsebene:Inhalt: Abbildung des Materialflusystems(technische Daten)Regeln fr Operationen(z.B. Fehlerhandling)Input: Operationsauftrgesonstige EinflsseOutput: AnlagenzustndeDer Auftraggeber mu festlegen, welche Daten er indie Simulationsstudie einflieen lt und welche Daten er anhand der Studie

31、ermitteln will.Jede Modellierungsebene enthlt ihre eigenen Regeln, in welcher Weise Input- und Outputdaten aufgenommen, erzeugt bzw. verndert werden. Der Auftraggeber mu ebenfalls festlegen, ob diese RegelnModellinput oder -Output sind.3.2.2 Vorhandene DatenIn der Richtlinie VDI 3633 Blatt 1, Bild 9

32、, ist dargestellt, welche Daten in eine Simulationsstudie einflieen. Der Auftraggeber sollte angeben, welche Datener wie fr die Simulationsstudie zur Verfgung stellen kann.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stan

33、d 2016-11-4- VDI 3633 Blatt 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1997Bei der Sichtung der Planungsunterlagen ist dasAugenmerk auf folgende Dinge zu richten:- Layouts- Technische Komponenten der Anlage- Produktunterlagen wie Zeichnungen, Stcklisten,Mengen und Termine3.2.3

34、Schnittstellen zu vorhandenen SystemenUm eine eventuelle Kopplung des Simulators mitvorhandenen Systemen des Auftraggebers vornehmen zu knnen, sollten die Schnittstellen dieserSysteme beschrieben werden.3.2.4 Vorhandene PlanungsergebnisseWenn der Auftraggeber schon Erkenntnisse irgendwelcher Art bez

35、glich der Planungsaufgabe hat, sosollte er diese selbstverstndlich dem Auftragnehmermitteilen, um doppelte Arbeit zu vermeiden.An dieser Stelle knnte der Auftraggeber auch nochnicht nher untersuchte Ideen zur Lsung der Aufgabenstellung einbringen.3.2.5 Simulationswerkzeugvorgaben undAbstraktionsgrad

36、Einige Auftraggeber haben bezglich des Simulationswerkzeuges werksinteme Vorgaben. In einemsolchen Fall ist der Auftragnehmer in der Auswahldes Werkzeuges eingeschrnkt.Der Auftraggeber sollte den gewnschten Abstraktionsgrad der Simulationsstudie benennen. Reicht ihmz.B. eine Strukturdarstellung des

37、Materialflusses aus,oder mu das mastbliche Hallenlayout fr die Studie zugrunde gelegt werden?3.3 LieferumfangIn diesem Abschnitt des Lastenheftes sollte der Auftraggeber den geforderten Lieferumfang der Simulationsstudie auffuhren. Folgende Punkte sind hierbeiin Betracht zu ziehen:- der eingesetzte

38、Simulator und die Dokumentation- die erzeugten Simulationsmodelle und die Dokumentation- Erkenntnisse aus der Simulation in Form von Programmcode- Erkenntnisse aus der Simulation in Form vonPapier3.3.1 ErgebnisdarstellungAn dieser Stelle sollte der Auftraggeber die Art dergewnschten Ergebnisdarstell

39、ung beschreiben. Dieseerfolgt zumeist graphisch oder als Text auf Papierbzw. auf Folien zwecks Prsentation der Ergebnisse.Hier sollte auf jeden Fall die Kostenrelevanz bedachtwerden.Da die Mglichkeiten zur Ergebnisdarstellung sehrumfangreich sind, sei an dieser Stelle auf Blatt 3 derRichtlinie VDI 3

40、633 Experimentplanung und -auswertung“ verwiesen.3.3.2 DokumentationWenn vom Auftraggeber eine Dokumentation zurSimulationsstudie gewnscht wird, so mu er beschreiben, mit welchen Inhalten sie ausgestattet seinsoll. Als Beispiele seien hier Wochenberichte oderein Bericht ber die angewandten Steuerstr

41、ategiengenannt.3.3.3 WeiterverwendungSoll das Simulationsmodell nach Fertigstellung derStudie in irgendeiner Form weiterverwendet werden,so sollte der Auftraggeber die Art der Weiterverwendung beschreiben. Eine stndige Aktualisierung desSimulationsmodells oder die Verwendung des Simulationsmodells a

42、ls Schulungsgrundlage knnten hierals Beispiele dienen.3.3.4 Wartung und PflegeJe nach Art der Weiterverwendung des Simulationsmodells bedarf es der Wartung und Pflege. Die Vorstellungen des Auftraggebers hierzu sollten in dasLastenheft eingebracht werden. Der Abschlu sogenannter Wartungsvertrge soll

43、te bedacht werden.4 Gliederung des PflichtenheftesIn diesem Hauptabschnitt werden die einzelnen Bestandteile eines Pflichtenheftes aufgefhrt und erklrt. Da ein Auftragnehmer sich bei der Erstellungeines Pflichtenheftes immer auf das Lastenheft beziehen mu, knnen in Struktur und VollstndigkeitDiffere

44、nzen zur hier angegebenen Vorgehens weiseauftreten.Bevor mit der Erstellung des Pflichtenheftes begonnen wird, sollten sich die Verantwortlichen zu den inder Checkliste (siehe Abschnitt 6) enthaltenen Punkten Klarheit verschafft haben.4.1 Projektdetaillierung4.1.1 SimulatorumfeldWird die Simulations

45、studie nicht im eigenen Hause,sondern von einem Dienstleister durchgefhrt, sosollte sich dieser zu Beginn des Pflichtenheftes vorstellen. Hierbei sollte er zu folgenden Punkten Angaben machen:- Unternehmen- zur Verfgung stehende Simulationswerkzeuge- Referenzen- Ansprechpartner und VerantwortlicheB9

46、74908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1997 VDI 3633 Blatt2 -5-4.1.2 Projektumfeld(siehe Abschnitt 3.1.1)4.1.3 Detaillierung von Aufgabenstel

47、lungund ZielsetzungZur ihm gestellten Aufgabe sollte der AuftragnehmerStellung nehmen und die Zielsetzung der Studie auseigener Sicht beschreiben. Dies ist notwendig, damitschon im Vorfeld mglichst viele Miverstndnisseausgerumt werden knnen.4.2 SystemanalyseIn Anlehnung an die vom Auftraggeber gefor

48、dertenModellierungsanforderungen erstellt der Auftragnehmer die von ihm erbringbaren Modellierungsvoraussetzungen. Wenn der Auftragnehmer beispielsweise fordert, da die Animationsoberfiche desSimulationsmodells dem mastabsgetreuen Hallenlayout entsprechen mu, so kann der Auftragnehmerdiesen Punkt nu

49、r erfllen, wenn der Simulator zu dieser Darstellung in der Lage ist.4.2.1 StrukturunterlagenUnter Strukturunterlagen werden hier Zeichnungenoder Plne der Anlage verstanden. Die Aufbereitungdieser Unterlagen fr ein Simulationsmodell ist hufig mit einem groen Zeitaufwand verbunden. Dengrten Nutzen zieht man im allgemeinen aus CADZeichnungen und Ablaufplnen