Grafische Methoden der Prozessanalyse

Vorwort

Inhaltsverzeichnis

E Einführung in die Prozess- Orientierte Analyse

E1 Prozess- Orientierte Analyse

1.1 Einleitung

1.2 Konzept von POA

1.3 Statisches Modell

1.3.1 Systemspezifikation

1.3.2 Ökonomische Analyse

1.3.3 Ökologische Analyse

1.4 Dynamische Analyse

1.4.1 Systemverhalten

1.4.2 Prozesssimulation

1.4.3 Maschinen- und Prozesssteuerung

1.5 Vorgehen bei einer Produktionsanalyse

1.5.1 Reale Welt im Modell

1.5.2 Modelldefinitionen

1.5.3 Erfassung eines Modells

1.6 Projektziele von POA-Modellen

1.6.1 Neuplanung

1.6.2 Technische Aufdatierung

1.6.3 Reverse Engineering

1.7 Organisation des Buchs

E2 Abgrenzung der Prozess- Orientierten Analyse

2.1 Einleitung

2.2 Upper- und Lower-CASE

2.3 Strukturierte Analyse

2.3.1 Methodenbeschreibung

2.3.2 Vergleich POA und SA

2.4 Unified Modeling Language

2.4.1 Methodenbeschreibung

2.4.2 Vergleich POA und UML

2.5 Computerunterstützung

2.5.1 CASE-Tool

2.5.2 Programmierung

S Statische Analyse

S1 Statische Analyse mit dem Flussdiagramm

1.1 Einleitung

1.2 Flussdiagramm: Wozu?

1.2.1 Zweck

1.2.2 Anwendung

1.2.3 Abgrenzung

1.3 Elemente des Flussdiagramms

1.3.1 Diagramm

1.3.2 Prozess

1.3.3 Fluss

1.3.4 Flusseinteilung

1.3.5 Regeln für Prozess und Fluss

1.4 Systemabgrenzung

1.4.1 Externe Entität

1.4.2 Kontextdiagramm

1.4.3 Regeln für externe Entität und Kontextdiagramm

1.5 Systemstruktur und Hierarchie

1.5.1 Systemstruktur

1.5.2 Nummerierung der Prozesse und Diagramme

1.5.3 Gleichgewicht von Vaterprozess und Kinddiagramm

1.5.4 Flusshierarchie durch Verzweigung

1.5.5 Regeln für Flussverbindungen und Hierarchie

1.6 Elementspezifikation und Objektverzeichnis

1.6.1 Elementspezifikation

1.6.2 Objektverzeichnis

1.7 Empfehlungen und Richtlinien

1.7.1 Bestandteile eines Modells

1.7.2 Empfehlungen für zweckmässiges Vorgehen

1.7.3 Empfehlungen für leicht lesbare Diagramme

1.7.4 Empfehlungen für Systemoptimierung

1.8 Anwendungsbeispiel: Tankstelle

S2 Wertfluss- Diagramm

2.1 Einleitung

2.2 Wertfluss-Diagramm: Wozu?

2.2.1 Zweck

2.2.2 Anwendung

2.2.3 Abgrenzung

2.2.4 Definitionen

2.3 WFD-Elemente

2.3.1 Vom Flussdiagramm zum WFD

2.3.2 Prozess

2.3.3 Externe Entität

2.3.4 Wertfluss

2.4 Flussarten und Flusskategorien

2.4.1 Einteilung der Flüsse

2.4.2 Flusskategorie: Ressourcen- und Informationsfluss

2.4.3 Flusskategorie: Produktfluss

2.4.4 Flusskategorie: Fiktiver Wertfluss

2.4.5 Flusskategorie: Geldfluss

2.5 Wertberechnung

2.5.1 Vorgehen bei der Wertberechnung

2.5.2 Prinzip der Wertberechnung

2.5.3 Wertberechnung in der Hierarchie

2.5.4 Flussgleichung

2.5.5 Prozessbilanz

2.6 Elementspezifikation und Berechnung

2.6.1 Parameterdeklaration

2.6.2 Flussspezifikation

2.6.3 Prozessspezifikation

2.6.4 Berechnung basierend auf Gleichungen mit Parametern

2.7 Spezielle Beispiele

2.7.1 Wertaustausch mit der Aussenwelt

2.7.2 Beispiel der Abfallberechnung in einer Firma

2.7.3 Anzeige von Gewinn und Verlust

2.7.4 Investitionsrechnung

2.7.5 Immaterielles Vermögen: Markenname

2.8 Anwendungsbeispiel: Tankstelle

S3 Ressourcenfluss-Diagramm

3.1 Einleitung

3.2 Ressourcenfluss-Diagramm: Wozu?

3.2.1 Zweck

3.2.2 Anwendung

3.2.3 Abgrenzung

3.2.4 Definitionen

3.2.5 Konzept der Energie und Exergie

3.3 RFD-Elemente

3.3.1 Vom Flussdiagramm zum RFD

3.3.2 Prozess

3.3.3 Ressourcenfluss

3.3.4 Externe Entität

3.4 Flussarten und Flusskategorien

3.4.1 Einteilung der Flüsse

3.4.2 Flusskategorie

3.4.3 Flussart

3.5 Berechnungen in der Fluss- und Prozessspezifikation

3.5.1 Vorgehen bei den Berechnungen

3.5.2 Parametererhebung und -deklaration

3.5.3 Allgemeine Flussspezifikation

3.5.4 Allgemeine Prozessspezifikation

3.6 Massenanalyse im RFD

3.6.1 Massenbilanz

3.6.2 Allgemeingültige Flussberechnungen

3.7 Energieberechnung im RFD

3.7.1 Energieinhalt von Ressourcenflüssen

3.7.2 Energiebilanz

3.7.3 Prozesswert Energieeffizienz

3.8 Exergieberechnung im RFD

3.8.1 Exergie von Ressourcenflüssen

3.8.2 Exergiebilanz

3.8.3 Beispiel: Exergieanalyse einer Streckspulmaschine

3.8.4 Prozesswert Exergieeffizienz

3.9 Analyse der grauen Energie

3.9.1 Berechnung der grauen Energie

3.9.2 Prozesswert graue Prozessenergie

3.9.3 Beispiel: Graue Energie einer Spinnerei

3.10 Anwendungsbeispiel: Tankstelle

D Dynamische Analyse

D1 Zustandsdiagramm

1.1 Einführung

1.2 Zustandsdiagramm: Wozu?

1.2.1 Zweck

1.2.2 Anwendung

1.2.3 Abgrenzung der Methodik

1.3 Elemente des Zustandsdiagramms

1.3.1 Diagramm

1.3.2 Zustand

1.3.3 Zustandsübergang

1.3.4 Regeln und Beispiele für Zustandsdiagramme

1.4 Strukturierung des Modells

1.4.1 Zustandsstrukturierung in der Hierarchie

1.4.2 Elementspezifikation

1.4.3 Objektverzeichnis

1.5 Vom Flussdiagramm zum Zustandsdiagramm

1.5.1 Hierarchie von Flussdiagramm und Zustandsdiagramm

1.5.2 Schrittweises Vorgehen

1.5.3 Schritt 1: Ziel und Anforderungen an das Projekt festlegen

1.5.4 Schritt 2: Flussdiagramm ergänzen

1.5.5 Schritt 3: Prozessverhalten spezifizieren

1.6 Empfehlungen und Richtlinien

1.6.1 Empfehlungen für Zustandsdiagramme

1.6.2 Bestandteile eines POA-Modells

1.7 Anwendungsbeispiel: Tankstelle

D2 Simulationsmodell

2.1 Einleitung

2.2 Simulationsmodell: Wozu?

2.2.1 Zweck

2.2.2 Anwendung

2.2.3 Abgrenzung

2.3 Von Flussdiagramm zu Programmcode

2.3.1 Schrittweises Vorgehen

2.3.2 Schritt 1: Zweck und Anforderungen des Projekts spezifizieren

2.3.3 Schritt 2: Systemstruktur mit Flussdiagramm festlegen

2.3.4 Schritt 3: Prozessverhalten mit Zustandsdiagramm modellieren

2.3.5 Schritt 4: Benutzeroberfläche erstellen

2.3.6 Schritt 5: Jedes Programmmodul codieren

2.3.7 Schritt 6: Systemverhalten testen

2.4 Unterschiede im Codieren von Simulationsmodell und

Echtzeitsteuerung

2.4.1 Vergleich Simulationsmodell und Echtzeitsteuerung

2.4.2 Codieren eines Simulationsmodells

2.4.3 Weitere Schritte mit dem Simulationsmodell

2.5 Einsatz marktgängiger Simulationswerkzeuge

2.5.1 Zusammenhang POA und Werkzeuge für diskrete Simulation

2.5.2 Evaluation marktgängiger Simulationswerkzeuge

2.5.3 Anwendungsbeispiel: Tankstelle mit Simulationsprogramm

2.6 Anwendungsbeispiel: Tankstelle

2.6.1 Statisches und dynamisches Modell der Tankstelle

2.6.2 Benutzeroberfläche

2.6.3 Programmcodierung

D3 Echtzeitsteuerung

3.1 Einleitung

3.2 POA bei Echtzeitsteuerung: Wozu?

3.2.1 Zweck

3.2.2 Anwendung

3.2.3 Abgrenzung

3.2.4 Definitionen

3.3 Betriebszustände von Produktionsmaschinen

3.3.1 Produktive und nicht-produktive Zustände

3.3.2 Überwachen des Systemzustands

3.3.3 Fehlerbehandlung

3.4 Systemsicht in der Zustandsdomäne

3.4.1 Zweck

3.4.2 System mit diskreten Parametern

3.4.3 System mit kontinuierlichen und diskreten Parametern

3.4.4 System mit kontinuierlichen Parametern

3.5 Programmdesign und Codierung

3.5.1 Codierung

3.5.2 Programmdesign

3.5.3 Programmcodierung

3.6 Speicherprogrammierte Steuerung eines Heizlüfters

3.6.1 Systemstruktur

3.6.2 Systemverhalten

3.6.3 Risikoanalyse

3.6.4 Programmiersprachen für SPS

3.7 Anwendungsbeispiel: Tankstelle

3.7.1 Steuerung der Zapfsäule

3.7.2 Programmcodierung

F Fallstudien

F1 Systemanalyse eines Dienstleistungsbetriebes

1.1 Betrieb einer Bar kennen lernen

1.2 Modell erstellen

1.2.1 Zu untersuchendes System Bar spezifizieren

1.2.2 Detaillierung der Diagramme

1.3 Erkenntnisse aus der Fallstudie mit POA

F2 Ökonomische Analyse einer Weberei mit integrierter Veredlung

2.1 Modell einer textilen Produktion

2.2 Firma und Produkt

2.3 Vorgehen beim Erstellen des Modells

2.4 Wertfluss-Diagramme von WebEdel

2.4.1 Kontextdiagramm

2.4.2 WFD Ebene 1: „Produziere Gewebe“

2.4.3 WFD der tieferen Ebenen

2.4.4 Fiktiver Wertfluss für Kostenabwälzung

2.5 Erkenntnisse aus der Fallstudie mit POA

F3 Exergieanalyse in der Backwarenindustrie

3.1 Energieanalyse der Croissant-Linie

3.2 Ressourcenfluss-Diagramm der Croissant-Linie

3.2.1 Kontextdiagramm

3.2.2 Ressourcenfluss-Diagramm Produktionsebene

3.3 Massenberechnung der Croissants

3.3.1 Energieberechnung der Ressourcenflüsse

3.3.2 RFD der zweiten Ebene und Produktionslayout

3.4 Exergieanalyse des Backprozesses

3.4.1 Zweck der Exergiebilanz

3.4.2 Exergieberechnung der Croissants

3.4.3 Exergieberechnung der Energieflüsse

3.4.4 Exergetische Effizienz des Backprozesses

3.5 Erkenntnisse aus der Fallstudie mit POA

F4 Konzept und Steuerung einer Entmagnetisierlinie für Fernsehbildröhren

4.1 Entmagnetisieren von Bildröhren

4.2 Neukonzeption einer Entmagnetisierlinie

4.3 Systemgestaltung der neuen Produktionslinie

4.4 Prozesssteuerung für die Bearbeitung der Masken

4.5 Erkenntnisse aus der Fallstudie mit POA

F5 Simulation einer Hochleistungsweberei

5.1 Neues Produktionssetup für eine Weberei

5.2 Modell einer Weberei

5.2.1 Schritt 1: Kontextdiagramm

5.2.2 Schritt 2: Flussdiagramm erste und zweite Ebene

5.2.3 Schritt 3: Zustandsdiagramm

5.2.4 Schritt 4: Zustandsspezifikation und Zustandsliste

5.3 Simulationsmodell für Arbeitsorganisation

5.3.1 Programmdesign

5.3.2 Benutzeroberfläche

5.3.3 Initialisierung

5.3.4 Online-Anzeige

5.4 Resultate der Simulation der M8300

5.5 Erkenntnisse aus der Fallstudie mit POA

F6 Reengineering einer Standseilbahn

6.1 System einer Standseilbahn

6.2 Technische Aufdatierung des Transportsystems

6.3 Fluss- und Zustandsdiagramme

6.3.1 Flussdiagramm des Transportsystems

6.3.2 Zustandsdiagramm des Antriebs

6.3.3 Systemhierarchie

6.4 Transportsimulation

6.4.1 Fernsteuerung

6.4.2 Benutzeroberfläche

6.4.3 Programmcode

6.5 Erkenntnisse aus der Fallstudie mit POA

A Anhang

A.1 Abkürzungen

A.2 Glossar

A.3 Literaturverzeichnis

Index