Ein Beitrag zur wissensbasierten Unterstützung bei der Auswahl technischer Ressourcen

Produktbeschreibung

Kurzfassung:

Im Engineering verfahrenstechnischer Anlagen treffen steigende Anlagen- und Gerätekomplexität, kombiniert mit einer stark wachsenden Anzahl technischer Lösungsmöglichkeiten, auf einen ständig zunehmenden Kosten- und Zeitdruck vor dem Hintergrund einer anspruchsvollen, globalen Wettbewerbssituation. Diese Problematik gilt insbesondere für die im Engineering der notwendigen Automatisierungstechnik einbezogene Aufgabenstellung der Auswahl geeigneter technischer Ressourcen in der Feldebene. Diese Auswahl stellt aufgrund der Häufigkeit ihrer Durchführung, aufgrund der Bedeutung der technischen Ressourcen für die Wirtschaftlichkeit und Qualität des Anlagenbetriebs und wegen des mit der Auswahl verbundenen Fehlerrisikos einen bedeutenden Kostenfaktor und -hebel für das Engineering und die gesamte Anlagenplanung dar. Gleichwohl ist die Auswahl, unter Berücksichtigung vielfältiger, spezifischer Bedingungen und Anforderungen des Einsatzortes sowie des Anwenders, eine sehr komplexe und dementsprechend wissensintensive Aufgabenstellung. In Anbetracht dieser Herausforderung verfolgt die vorliegende Arbeit das Ziel, die Auswahl technischer Ressourcen durch den Einsatz auf Wissen basierender Methoden und Werkzeuge zu unterstützen und damit im Sinne der „Automatisierung der Automatisierung“ einen Beitrag zur Effizienzsteigerung des Engineerings zu leisten.

Nach einer Einordnung der Aufgabenstellung in das Engineering verfahrenstechnischer Anlagen und einer Analyse der mit ihr verbundenen grundsätzlichen Herausforderungen, werden verfügbare Möglichkeiten zur Akquise des benötigten (Experten-)Wissens sowie Ansätze und praktizierte Vorgehensweisen zu dessen Verarbeitung untersucht. Basierend sowohl auf den Herausforderungen und Rahmenbedingungen der Aufgabenstellung als auch auf den Defiziten des Status Quo in Praxis und Forschung wird anschließend ein Anforderungskatalog für die Konzeptund Werkzeugentwicklung erarbeitet. Unter Berücksichtigung aktueller, existierender Ansätze und Methoden hinsichtlich der formalen Beschreibung technischer Objekte sowie der Wissensrepräsentation und -verarbeitung erfolgt die Entwicklung eines Konzepts zur wissensbasierten
Auswahlunterstützung. Dafür wird zunächst ein theoretisches Fundament, bestehend aus Voraussetzungen, Festlegungen und Annahmen definiert. Auf diesen Grundlagen wird ein Modell für die geeignete Abbildung des benötigten Wissens entwickelt, welches sich auf die drei Abstraktionsebenen der Meta-, Klassen- und Instanzenebene erstreckt und sowohl anwendungsfallspezifische als auch anwendungsfallunabhängige Wissensanteile repräsentiert. Zudem werden Mechanismen für die geeignete Verarbeitung des repräsentierten Wissens sowie eine Methodik für die Konzeptanwendung beschrieben. Ergänzt wird dies durch einen Ansatz zur
Integration in den durchgängigen Engineeringprozess unter Nutzung etablierter Ansätze zur Beschreibung von Anlagenstrukturinformationen und Semantik. Für die Umsetzung und den praktischen Einsatz des Konzepts werden zwei funktionell kooperierende Softwarewerkzeuge implementiert: ein Wissenseditor für das konzept- und methodenkonforme Erstellen einer konsistenten Wissensbasis auf Grundlage des Wissensmodells sowie ein Werkzeug zur Auswahlunterstützung, welches die im Editor erstellten Wissensinhalte nutzt und die
Wissensverarbeitung im Zusammenhang mit jeweils problemfallspezifischen Informationen durchführt. Das erstellte Konzept wird abschließend unter Verwendung der erstellten Softwarewerkzeuge anhand von verschiedenen Anwendungsfällen aus dem Bereich von Sensorik und Aktorik evaluiert. Die Erkenntnisse aus der Evaluation werden genutzt, um die anwendungsfallübergreifende Anwendbarkeit und, durch den Vergleich mit den aufgestellten Anforderungen, die Vorteilhaftigkeit von Konzept und Werkzeugen zu belegen.

…

Keywords: Prinziplösung, Merkmalräume, Wissensbasierte Systeme, Engineering, Anlagenplanung, Technische Ressourcen, Sensoren, Aktoren, Auswahlunterstützung, Merkmale, Wissensrepräsentation, Durchflussmessung, Prinziplösung, Merkmalräume, Wissensbasierte Systeme, Engineering, Anlagenplanung, Technische Ressourcen, Sensoren, Aktoren, Auswahlunterstützung, Merkmale, Wissensrepräsentation, Durchflussmessung