Diploma thesis is focused on enterprise planning. The main part of the thesis is dedicated to the design of the planning model in the SW company, which comes from real condition of big SW company. The first chapter introduces the world of enterprise planning to the reader. There are clarified reasons of current rise of demand in this area of planning and the advantages of its use. The following chapter explains the essential theory related to enterprise planning area. It also mentions other system approaches to enterprise planning. In the end of the chapter there are described main principles of the CPM concept and its relation to enterprise planning. The fourth chapter is aimed at the current state, requirements and the issues of the planning processes in companies. The outcome of this chapter is set of recommendations for company planning process and company plans itself. The next chapter familiarizes the reader with the current market situation of the planning suites. There are described main players on this market (and their products), acquisitions proceeded in last time and awaited evolution in future. The sixth chapter is focused on the real planning project itself. It introduces the used product -- Cognos Planning. It follows with description of the main principles of model building -- the essential terminology, key plan objects on which basis is the model built and the process of the model development. At the end of chapter is the summary of the project and its contribution to company. The end of thesis depicts expected progress in this sphere of planning and evaluates the fulfillment of thesis targets and its contribution to this area.

Due to the changes and improvements that have occurred over the years, the manufacturing sector has evolved. Companies in the 21st-century face changes in the marketplace that are difficult to predict due to international competition and the rapid emergence of new products. To cope, companies must reinvent themselves and design manufacturing systems that seek to produce quality and low-cost products, and respond to the changes that must be faced. These capabilities are encompassed in reconfigurable manufacturing systems (RMS), capable of dealing with uncertainties quickly and economically. On the other hand, production planning with this type of system presents a significant challenge. Although simulation-based optimization techniques have been applied to address certain RMS challenges, only a few studies have applied simulation-based multi-objective optimization to simultaneously address several conflicting design objectives, as is the case in this project. This project aims to investigate some aspects using SBMO that directly affect the performance of a plant and demonstrate the usefulness of the method. / <p>Det finns övrigt digitalt material (t.ex. film-, bild- eller ljudfiler) eller modeller/artefakter tillhörande examensarbetet som ska skickas till arkivet.</p>

Les approches conventionnelles pour la génération de processus de fabrication sont inefficaces pour gérer la complexité induite par la variété des produits et la dynamique de fabrication. La génération des processus de fabrication reconfigurables (RPP) est une nouvelle méthode de CAPP qui vise à générer des processus de fabrication pour une famille de produits / pièces. Cette thèse vise à apporter une contribution majeure aux modèles de représentation et aux méthodes de génération permettant la génération des processus de fabrication reconfigurables à deux niveaux de granularité : famille de produits et famille de pièces. Les approches proposées pour le RPP sont compatibles avec une extension du concept de famille de produits / pièces qui est défini en utilisant le concept de domaine. Un modèle pour une variété fonctionnelle de produit / pièce basé sur des entités est développé afin de représenter les informations nécessaires à la gestion des processus reconfigurables en utilisant des techniques modulaires. Des modèles mathématiques et des modèles de représentation sont proposés pour décrire le processus de fabrication reconfigurable à deux niveaux de granularité. Sur la base des modèles de représentation, les méthodes de génération et les algorithmes sont ensuite détaillés dans ce cadre. En outre, un cadre global est proposé pour décrire comment les modèles et les méthodes proposés collaborent pour gérer la variété de produit / pièce et la dynamique de fabrication. Pour illustrer la faisabilité des modèles et méthodes proposés, deux familles de pompes (l’une à engrenage et l’autre à huile) sont utilisées à titre d'exemples illustratifs tout au long de ce mémoire de thèse. / Conventional manufacturing process planning approaches are inefficient to handle the process planning complexity induced by product variety and manufacturing dynamics. Reconfigurable process planning (RPP) is an emerging CAPP approach targeting to the generation of process plans for a product/part family. This thesis aims to give major contributions to the representation models and generation methods to support reconfigurable process planning at two granularity levels: product family and part family. The proposed approaches for RPP are compatible with an extended concept of product/part family which is defined by using the concept of “domain”. A feature-based product/part variety model is developed to represent the required information for RPP by using modular and platform-based techniques. Mathematical models and graph-based representation models are proposed to describe the reconfigurable process plan at two granularity levels. Based on the representation models, the generation methods and algorithms are then developed for RPP. In addition, a global framework is proposed to describe how the proposed RPP models and methods work together to handle the product/part variety and manufacturing dynamics. To test the feasibility of the proposed models and methods, a gear pump family and an oil pump body family are used as illustrative examples throughout this thesis.

Adaptations to a fluctuating market and intensified customer demands for unique products are a challenge for manufacturers. Manual manufacturing is still the most flexible, nevertheless, automation ensures stable quality, minimizes wear and tear of the operators, and contributes to a safer and better working environment as the distance between the operator and the process can be increased and screened off. Hence, the manufacturing industry is searching for human-centric automation solutions that are flexible enough to handle these challenges. Conventional automation is tailored for one or a few similar variants of products, in addition, increased flexibility implies increased complexity to handle. This licentiate thesis demonstrates a flexible Plug &amp; Produce automated manufacturing concept where the complexity is redirected to focus on the products and manufacturing processes by utilizing artificial intelligence. Together with digital threads that connect the product design to automatic manufacturing that enables manufacturing companies to manage new production scenarios with their in-house knowledge. Data is picked directly from the computer-based design of the products and process knowledge that normally exists within the manufacturing company is added through graphical user interfaces. The graphical configuration tools visualize the flow of sequential and parallel manufacturing operations together with process-bound information. Plug &amp; Produce relies on pluggable process modules with re-cyclical manufacturing resources that can be plugged in and out as needed. As an example, a module with a robot can be plugged in to help an existing robot and thereby balance the production capacity. In Plug &amp; Produce resources start working and cooperate with other resources automatically when they are plugged in. To achieve this, the resources are provided with distributed artificial intelligence together with intelligent products that know how to be finalized. In this concept, everything is digitally configurable by the in-house knowledge of the manufacturing companies. A Plug &amp; Produce test bed was built to verify the concept in cooperation with industrial representatives. / Denna licentiatavhandling påvisar ett koncept för att öka flexibiliteten och samtidigt rikta om komplexiteten i automatiserade produktionssystem hos tillverkande företag på ett sätt så att deras interna personal på egen hand kan ställa om tillverkningen mot nya produkter. Anpassningar till marknadens fluktuationer och efterfrågan av nya unika produkter är en ständigt pågående process. Alltmer av produktionen flyttas tillbaka till Sverige och övriga Europa vilket ökar efterfrågan på flexibel och omställbar automation. Automation håller nere prisnivån då arbetskraften är dyr, säkerhetsställer jämn kvalité, minimerar förslitningsskador på de anställda och bidrar till säkrare och trevligare arbetsmiljö då distansen mellan operatör och process kan ökas och avskärmas. Produktion som flyttas till hemmamarknaden från låglöneländer ersätter ofta högflexibel och anpassningsbar manuell tillverkning vilket är en stor utmaning för industrin. Ett Plug &amp; Produce koncept för automatiserad tillverkning utvecklas och beskrivs i denna avhandling där automationen enkelt kan ställas om av den interna personalen och anpassas till nya produkter. Omställning med hjälp egen personal möjliggörs genom att så mycket information som möjligt utvinns från produktens datorbaserade design. Processkunskap som normalt besitts inom det tillverkande företaget adderas därtill med hjälp av grafiska användarinterface som visar flödet av tillverkningsoperationer tillsammans med processpecifika uppgifter såsom mått, bearbetningshastigheter, temperaturer och färg. Plug &amp; Produce system är uppbyggda kring processmoduler med tillverkningsresurser som kan pluggas in och ut efter behov. Till exempel kan en modul med en robot pluggas in för att avlasta befintlig robot och därmed öka produktionshastigheten. Specialdesignade resurser kan pluggas in för att öka effektiviteten och minimera energikonsumtionen. För att den inpluggade processmodulen självmant skall börja jobba och samarbeta med de andra modulerna är den försedd med egen lokal artificiell intelligens. Dessa processmoduler kan tack vare sin intelligens pluggas in i olika Plug &amp; Produce system och är därmed återvinningsbara i nya system. Intelligensen kan vara lokalt placerad i en dator på resursen eller i datormolnet kopplat till resursen. På samma sätt kan produkterna förses med intelligens och kallas då för smarta produkter. Dessa produkter har som mål att bli färdigproducerade genom delmål i form av tillverkningsoperationer. Denna intelligens förses med kunskap och erfarenheter av personalen inom det tillverkande företaget genom användarvänliga interface. När användarvänligheten Plug &amp; Produce testbädd har byggts upp tillsammans med representanter frånprefabricerade trähusindustrin. Tillverkning av prefabricerade trähus är i idag ihög grad manuell då existerande automationslösningar inte är flexibla nog eftersom husen är i hög grad är kundanpassade. Arbetet som beskrivs i denna avhandling gynnar trähusindustrin och därmed klimatet då trä binder kol för en lång tid framåt. / <p>Paper A is not included in the digital licentiate thesis due to copyright . </p>

L’étude présentée dans ce mémoire se focalise sur l’usinage de moules en matériaux composites, en considérant les problèmes d’état de surface et de gamme d’usinage. Les pièces de structure aéronautiques peuvent être obtenues par les procédés de fabrication de la famille LCM (Liquid Composite Molding). Ce procédé impose une température de fonctionnement élevée qui conduit à une dilatation du moule néfaste à la qualité de la pièce injectée. Pour remédier à ce problème, il est nécessaire de réaliser l’outillage dans un matériau à faible dilatation ou se comportant comme le matériau injecté. Pour cela, un matériau composite (Hextool™) est proposé en remplacement des moules métalliques conventionnels. L’étape d’usinage de forme est indispensable car elle donne les dimensions finales de l’outillage et conditionne le temps de polissage manuel nécessaire pour atteindre la rugosité arithmétique visée. Ce travail propose deux voies d’amélioration à travers l’étude micro-géométrique de l’opération de finition par outil coupant puis par outil abrasif. La première voie met en évidence l’existence d’une valeur minimale de rugosité accessible lors d’un usinage avec un outil coupant. L’analyse de ce phénomène permet de proposer une valeur de prise de passe radiale optimisant le ratio rugosité du moule / temps d’usinage. La deuxième conduit à la définition d’un outil abrasif utilisable sur un centre d’usinage. La faisabilité d’une telle opération et les capacités de cette technologie innovante sont discutées. Enfin, le choix des outils, des stratégies d’usinage et de la machine outil sont discutés et aboutissent à la proposition d’une gamme de référence pour l’usinage d’ébauche et de finition de moules en matériaux composites. / Presented research works deal with the milling of mold in composites materials, considering surface roughness and plan of procedure. Aeronautical structure parts could be produced by LCM (Liquid Composite Molding) processes. These processes induce high operating temperature for mold which is harmful for the dimensional quality of manufactured parts. In order to solve this problem, material with low heat elongation or with the same behavior as injected resin should be used for the mold. Thus, a composite material (Hextool ™) is proposed to replace conventional metallic molds. The milling operation produces the final dimensions of the tool and determines the time of manual polishing operation to reach the required arithmetic roughness. This work offers two ways of improvement through the study of micro-geometric surface finishing operation by cutting tool and then abrasive tool. The first way highlights the appearance of a minimum reachable value of roughness during machining with a cutting tool. The analysis of this phenomenon ensures to give an optimal value of radial depth of cut. Indeed, in this case, the best ratio surface quality / machining time is achieved. The second ensures to define an abrasive tool usable on a CNC machine tool. The feasibility of this operation and capabilities of this innovative technology are discussed. Finally, the choice of tools, machining strategy and machine tool are discussed and lead to the proposal of a reference process planning for composite molds roughing and finishing.

[EN] Process planning, as a link between design and manufacturing, is a key function to ensuring that the characteristics of manufactured products meet customer needs. Multiple factors converge in the tasks of manufacturing process planning. When these factors are combined with the diversity of possible strategies and approaches, they form a particularly complex scenario. Moreover, the development of an environment increasingly competitive and globalized forces an increase of flexibility and agility of production systems. This has been especially critical in small and medium enterprises. In order to survive, these enterprises have had to improve their organization creating collaborative structures. Collaborative structures that take advantage of information and communication technologies, allowing overcome the difficulties caused by their location all over the world. An extreme case occurs in the virtual OKP (One-of-a-Kind Production) companies, in which the development of new products is the key process and it is subject to heavy demands of immediacy and diversity in terms of production. These demands can only be achieved through a close cooperation/collaboration between company partners. Taking as a starting point the above, this thesis makes a contribution in the field of collaborative process planning. For this, an ontological approach is proposed. This ontology gives support and consistency to the co-planning tools used in creating process plans, especially in decision-making related to the optimal and dynamics resource allocation. The first proposed ontology, the domain PPDRC (Product and Processes Development Resource Capabilities) ontology, is a generic ontology able to support any kind of process planning to be executed by intelligent agents in a collaborative context. Its generality is validated in this work, by means of its application to the process planning of the development process of products, processes and resources and its specialization, the MIRC (Manufacturing and Inspection Resource Capabilities) ontology, for machining and inspection process planning. The PPDRC ontology presents a number of particular characteristics, such as: social and agentive character of the resources involved in the process planning; the possibility for representing nonlinear process plans; the concept of resource capability based on its skills to perform a specific activity; or the fact that it has been built using concepts of foundational ontologies, facilitating the interoperability with other ontologies. The ontology is particularly effective for the establishment and validation of process plans based on the capabilities of the resources involved, allowing to maintain the information and knowledge about the capabilities of these resources. A knowledge that is enriched by inference from the data, predicates and rules that are part of the ontology. On the other hand, the MIRC ontology is a proposal that has all the characteristics of PPDRC ontology and pays special attention to preparation activities of the resources, because they largely determine their capability to implement operation activities (machining and inspection). This is a characteristic that differentiates it from others, considering that preparation activities are critical to the correct selection and allocation of resources that should be considered during the validation of these process plans. The thesis has been written on the basis of two articles that describe the aforementioned ontologies (PPDRC and MIRC) and they present two separate case studies which demonstrate their validity and scope. To facilitate the reading, this document contains some additional chapters. These additional chapters relate the general approach and the basis of the work, and discuss the results and future works. / [ES] La planificación de procesos, como nexo de unión entre el diseño y la fabricación, es un elemento clave para asegurar que las características de los productos fabricados satisfacen las necesidades del cliente. En las tareas de planificación del proceso de fabricación confluyen múltiples factores que, al conjugarse con la diversidad de estrategias y enfoques posibles, configuran un escenario particularmente complejo. Por otra parte, la evolución de un entorno cada vez más competitivo y globalizado ha obligado a aumentar la flexibilidad y agilidad de los sistemas productivos. Esto ha sido especialmente crítico en las pequeñas y medianas empresas que para sobrevivir han tenido que organizarse creando estructuras de colaboración. Estructuras colaborativas que aprovechan las tecnologías de información y comunicación, y permiten salvar las dificultades originadas por la deslocalización. Un caso extremo se presenta en las empresas de tipo OKP (One-of-a-Kind Production) virtual, en las que el desarrollo de nuevos productos es el proceso clave y está sujeto a grandes exigencias de inmediatez y diversidad de producción, que solo pueden alcanzarse con una estrecha cooperación/colaboración entre los socios. Tomando como punto de partida lo anterior, esta tesis realiza una aportación en el ámbito de la planificación de procesos colaborativa. Para ello se propone una ontología que da soporte y consistencia a las herramientas de co-planificación empleadas en la creación de planes de proceso, especialmente en la toma de decisiones vinculadas con la asignación óptima y dinámica de los recursos. La ontología propuesta en primer lugar, ontología de dominio PPDRC (Product and Processes Development Resource Capabilities), es una ontología genérica capaz de soportar cualquier tipo de planificación de proceso que sea ejecutada por agentes inteligentes en un contexto colaborativo. Una generalidad que se valida en el trabajo, con su aplicación a la planificación del propio proceso de desarrollo de productos, procesos y recursos, y con la especialización de la misma, ontología MIRC (Manufacturing and Inspection Resource Capabilities), para la planificación de los procesos de mecanizado e inspección. La ontología PPDRC presenta toda una serie de características singulares, como: el carácter social y agentivo de los recursos implicados en la planificación; la posibilidad de representar planes de proceso no lineales; el concepto de capacidad de recurso basado en sus habilidades para la realización de actividades; o la utilización de conceptos presentes en ontologías de base, que facilitan su interoperabilidad con otras ontologías. La ontología se muestra especialmente eficaz para el establecimiento y validación de planes de proceso en base a las capacidades de los recursos, al permitir mantener la información y conocimiento sobre sus capacidades. Un conocimiento que se enriquece por inferencia a partir de los datos, predicados y reglas que forman parte de dicha ontología. Por su parte, la ontología MIRC es una propuesta que reúne todas las características de la ontología PPDRC y que presta una especial atención a las actividades de preparación realizadas sobre los recursos, pues éstas condicionan en gran medida sus capacidades para la ejecución de las actividades de tipo operación (mecanizado e inspección). Se trata de una característica que la diferencia de otras, al considerar que las actividades de preparación son claves para la correcta selección y asignación de los recursos y que deben considerarse durante la validación de estos planes de proceso. La tesis se ha redactado en base a dos artículos, en los que se describen las mencionadas ontologías (PPDRC y MIRC) y se presentan sendos casos de estudio que constatan su validez y muestran el alcance de las mismas. Para facilitar su seguimiento, contiene unos capítulos adicionales, en los que se relata el planteamiento general y / [CAT] La planificació de processos, com a nexe d'unió entre el disseny i la fabricació, és un element clau per a assegurar que les característiques dels productes fabricats satisfan les necessitats del client. En les tasques de planificació del procés de fabricació conflueixen múltiples factors, que al conjugar-se amb la diversitat d'estratègies i enfocaments possibles configuren un escenari particularment complex. D'altra banda, l'evolució d'un entorn, cada vegada més competitiu i globalitzat ha obligat a augmentar la flexibilitat i agilitat dels sistemes productius. Açò ha sigut especialment crític en les xicotetes i mitjanes empreses, que per a poder sobreviure han hagut d'organitzar-se, creant estructures de col·laboració. Estructures de col·laboració que aprofiten les tecnologies d'informació i comunicació, i permeten salvar les dificultats originades per la deslocalització. Un cas extrem es presenta en les empreses de tipus OKP (One-of-a-Kind Production) virtual, en les que el desenrotllament de nous productes és el procés clau i està subjecte a grans exigències d'immediatesa i diversitat, que només poden aconseguir-se amb una estreta cooperació/col·laboració entre els socis. Prenent com a punt de partida l'anterior, esta tesi realitza una aportació en l'àmbit de la planificació de processos col·laborativa. Per a això es proposa una ontologia que dóna suport i consistència a les ferramentes de co-planificació empleades en la creació de plans de procés, especialment en la presa de decisions vinculades amb l'assignació òptima i dinàmica dels recursos. L'ontologia proposada en primer lloc, ontologia de domini PPDRC (Product and Processes Development Resource Capabilities), és una ontologia genèrica capaç de suportar qualsevol tipus de planificació de procés que siga executada per agents intel·ligents en un context col·laboratiu. Una generalitat que es valida en el treball, amb la seua aplicació a la planificació del propi procés de desenrotllament de productes, processos i recursos i amb l'especialització de la mateixa, ontologia MIRC (Manufacturing and Inspection Resource Capabilities), per a la planificació dels processos de mecanitzat i inspecció. L'ontologia PPDRC presenta tota una sèrie de característiques singulars, com: el caràcter social i agentiu dels recursos implicats en la planificació; la possibilitat de representar plans de procés no lineals; el concepte de capacitat de recurs basat en les seues habilitats per a la realització de activitats; o la utilització de conceptes presents en ontologies de base, que facilita la seua interoperabilitat amb altres ontologies. L'ontologia es mostra especialment eficaç per a l'establiment i validació de plans de procés basant-se en les capacitats dels recursos, al permetre mantenir la informació i coneixement sobre les seues capacitats. Un coneixement que s'enriqueix per inferència a partir de les dades, predicats i regles que formen part de la dita ontologia. Per la seua banda, l'ontologia MIRC és una proposta que reuneix totes les característiques de l'ontologia PPDRC i que presta una especial atenció a les activitats de preparació realitzades sobre els recursos, perquè estes condicionen en gran manera les seues capacitats per a l'execució de les activitats d'operació (mecanitzat i inspecció). Es tracta d'una característica que la diferència d'altres, al considerar que les activitats de preparació són claus per a la correcta selecció i assignació dels recursos i que han de considerar-se durant la validació d'estos plans de procés. La tesi s'ha redactat basant-se en dos articles, en les que es descriuen les mencionades ontologies (PPDRC i MIRC) i es presenten sengles casos d'estudi que constaten la seua validesa i mostren l'abast de les mateixes. Per a facilitar el seu seguiment, conté uns capítols addicionals, en els que es relata el plantejament general i les bases del treball, i es disc / Solano García, L. (2015). Definición de una ontología integrada de procesos y recursos, para el desarrollo colaborativo de planes de proceso [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58266 / TESIS

Die steigende Anzahl leistungsgewandelter Arbeitnehmer ist eine zunehmende Herausforderung für produzierende Unternehmen. Zur Sicherstellung eines wertschöpfenden und fähigkeitsgerechten Einsatzes erlangt daher eine prospektive und korrektive Arbeitsgestaltung an Bedeutung. Insbesondere in der frühen Phase der Prozessplanung sind digitale Menschmodelle zur Absicherung ergonomisch günstiger Arbeitsplätze und -prozesse geeignet. Die Abbildung leistungsgewandelter Mitarbeiter in digitale Menschmodelle und Planungstools der digitalen Fabrik ist jedoch aktuell nicht hinreichend berücksichtigt. Zur Unterstützung einer fähigkeitsgerechten Arbeitsgestaltung mit digitalen Menschmodellen sind diese um Leistungseinschränkungen zu erweitern. Gleichzeitig bedingen neue Funktionen der Menschmodelle und Planungstools ebenfalls eine Methodik zur digitalen Planung fähigkeitsgerechter Arbeitsplätze.:1 EINLEITUNG 1.1 AUSGANGSSITUATION 1.2 AUFBAU DER ARBEIT 2 STAND DER WISSENSCHAFT UND PRAXIS 2.1 ARBEITSGESTALTUNG UND ERGONOMIE 2.1.1 DEFINITION UND ZIELE 2.1.2 ERGONOMIE IM PRODUKTENTSTEHUNGSPROZESS 2.1.3 PLANUNG UND GESTALTUNG VON ARBEITSSYSTEMEN 2.1.4 ARBEITSGESTALTUNG UND ERGONOMIE IM DIGITALEN KONTEXT 2.1.5 DIGITALE MENSCHMODELLE 2.2 LEISTUNGSGEWANDELTE MITARBEITER 2.2.1 LEISTUNG UND LEISTUNGSFÄHIGKEIT 2.2.2 BEGRIFFSBESTIMMUNG LEISTUNGSGEWANDELTER MITARBEITER 2.2.3 UNTERNEHMENSSTRATEGIEN ZUM EINSATZ LEISTUNGSGEWANDELTER MITARBEITER 2.2.4 VERFAHREN ZUR BEURTEILUNG VON ARBEITSPLÄTZEN UND MITARBEITERN 2.3 SCHLUSSFOLGERUNG 2.4 ABLEITUNG DER ZIELSTELLUNG UND TEILZIELE 3 ERARBEITUNG EINER SYSTEMATIK ZUR KLASSIFIZIERUNG LEISTUNGSGEWANDELTER MITARBEITER 3.1 ZIELSTELLUNG 3.2 DEFINITION DER KRITERIEN 3.2.1 GRUNDKÖRPERSTELLUNG 3.2.2 KÖRPERHALTUNG/BEWEGLICHKEIT 3.2.2.1 BEWEGLICHKEIT DER OBEREN EXTREMITÄTEN 3.2.2.2 RUMPFBEWEGLICHKEIT 3.2.2.3 BEWEGLICHKEIT DER UNTEREN EXTREMITÄTEN 3.2.3 LASTENHANDHABUNG 3.2.4 AKTIONSKRÄFTE 3.2.5 VIBRATIONEN/RÜCKSCHLÄGE 3.2.6 SENSORIK 3.2.7 ARBEITSORGANISATION 3.2.8 ARBEITSUMGEBUNG 3.2.9 GESAMTKATALOG 3.3 EXPERTENINTERVIEWS 3.4 ZUSAMMENFASSUNG 4 BESCHREIBUNG EINES MODELLS ZUR INTEGRATION VON LEISTUNGSEINSCHRÄNKUNGEN IN DIGITALE MENSCHMODELLE 4.1 ZIEL UND VORGEHENSWEISE 4.2 PARAMETRISIERUNG DER KRITERIEN ZUR ÜBERFÜHRUNG IN MENSCHMODELLE 4.2.1 KRITERIEN IM KONTEXT DER EINGABE/VERARBEITUNG/AUSGABE 4.2.2 AUFBEREITUNG DER KRITERIEN ZUR DATENINTERPRETATION 4.2.3 (SEMI-)AUTOMATISCHE ERSTELLUNG VON ARBEITSPLATZANFORDERUNGSPROFILEN 4.2.4 BERÜCKSICHTIGUNG VON MITARBEITERFÄHIGKEITSPROFILEN 4.3 ABLEITUNG NOTWENDIGER FUNKTIONSERWEITERUNGEN UND SCHNITTSTELLEN 4.4 ZUSAMMENFASSUNG 5 ENTWICKLUNG EINER METHODIK ZUR DIGITALEN FÄHIGKEITSGERECHTEN ARBEITSGESTALTUNG 5.1 ZIEL UND VORGEHENSWEISE 5.2 WORKFLOW DER DIGITALEN FÄHIGKEITSGERECHTEN ARBEITSGESTALTUNG 5.2.1 PLANUNGSPROZESS DER DIGITALEN ARBEITSGESTALTUNG 5.2.2 PROZESSBESCHREIBUNG DES WORKFLOWS ZUR DIGITALEN FÄHIGKEITSGERECHTEN ARBEITSGESTALTUNG 5.3 ANFORDERUNGEN AN DIE EINGABE, AUSGABE UND SIMULATION 5.3.1 BERÜCKSICHTIGUNG VON MITARBEITERFÄHIGKEITSPROFILEN 5.3.2 AUSGABE VON ARBEITSPLATZANFORDERUNGSPROFILEN 5.3.3 EINSATZANALYSE UND PRODUKTIVITÄTSVERGLEICH 5.3.4 GESTALTUNGSHINWEISE UND HANDLUNGSEMPFEHLUNGEN 5.3.5 AUSGABEDARSTELLUNG UNTER BERÜCKSICHTIGUNG VON LEISTUNGSEINSCHRÄNKUNGEN 5.4 ZUSAMMENFASSUNG 6 ÜBERTRAGUNG DES MODELLS UND DER METHODE AUF DIGITALE MENSCHMODELLE AM BEISPIEL DES EMA 6.1 ZIEL UND VORGEHENSWEISE 6.2 IST-STAND EMA-MENSCHMODELL UND SOFTWARESYSTEM 6.3 BENUTZERZENTRIERTER GESTALTUNGSPROZESS 6.4 ABLEITUNG NOTWENDIGER SOFTWARETECHNISCHER ANPASSUNGEN 6.4.1 BERÜCKSICHTIGUNG VON KRITERIEN ZUR INTEGRATION VON LEISTUNGSEINSCHRÄNKUNGEN 6.4.2 EINGABE UND ANZEIGE VON MITARBEITERFÄHIGKEITS- UND ARBEITSPLATZANFORDERUNGSPROFILEN 6.4.3 DARSTELLUNG DER EINSATZANALYSE UND PRODUKTIVITÄTSVERGLEICH 6.4.4 BERÜCKSICHTIGUNG NICHT ANFORDERUNGSGERECHTER SIMULATIONSSITUATIONEN 6.4.5 AUSGABE VON SITUATIVEN GESTALTUNGSHINWEISEN UND OPTIMIERUNGSPOTENTIALEN 6.4.6 ASSISTENT ZUR NUTZERGEFÜHRTEN FÄHIGKEITSGERECHTEN ARBEITSGESTALTUNG 6.5 BEWERTUNG DER ERZEUGUNG VON ARBEITSPLATZANFORDERUNGSPROFILEN 6.5.1 ZIELSTELLUNG UND UNTERSUCHUNGSGEGENSTAND 6.5.2 STICHPROBE 6.5.3 UNTERSUCHUNGSABLAUF 6.5.4 ERGEBNISSE 6.5.5 ZUSAMMENFASSUNG 6.6 NUTZERORIENTIERTE EVALUATION 6.6.1 ZIELSTELLUNG UND UNTERSUCHUNGSGEGENSTAND 6.6.2 STICHPROBE 6.6.3 UNTERSUCHUNGSABLAUF 6.6.4 ERGEBNISSE UND WEITERE OPTIMIERUNGSPOTENTIALE 6.6.5 ZUSAMMENFASSUNG 6.7 SCHLUSSFOLGERUNG FÜR DIE SOFTWARE-IMPLEMENTIERUNG 7 PRAKTISCHE ANWENDUNG DER METHODE 7.1 BEISPIEL ZUR OPTIMIERUNG VON ARBEITSPLÄTZEN FÜR DEN EINSATZ LEISTUNGSGEWANDELTER MITARBEITER MITTELS SIMULATION 7.2 ZUSAMMENFASSUNG 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 8.1 ZUSAMMENFASSUNG 8.2 LIMITATIONEN DER ERARBEITETEN LÖSUNGEN 8.3 AUSBLICK LITERATURVERZEICHNIS / The increasing number of employees with restricted performance is a challenge for the industry. A prospective and corrective workplace design is important to ensure a value-adding and ability-appropriate employment. Especially in the early planning phase, digital human models are helpful for ergonomic workplace design. However, today’s digital human models usually lack functions and methods for the digital design of workplaces for employees with restricted perfomance. A further development of digital human models can support the digital planning of ability-appropriate workplaces. Due to new functions of digital human models, new planning methods with digital human models are also required.:1 EINLEITUNG 1.1 AUSGANGSSITUATION 1.2 AUFBAU DER ARBEIT 2 STAND DER WISSENSCHAFT UND PRAXIS 2.1 ARBEITSGESTALTUNG UND ERGONOMIE 2.1.1 DEFINITION UND ZIELE 2.1.2 ERGONOMIE IM PRODUKTENTSTEHUNGSPROZESS 2.1.3 PLANUNG UND GESTALTUNG VON ARBEITSSYSTEMEN 2.1.4 ARBEITSGESTALTUNG UND ERGONOMIE IM DIGITALEN KONTEXT 2.1.5 DIGITALE MENSCHMODELLE 2.2 LEISTUNGSGEWANDELTE MITARBEITER 2.2.1 LEISTUNG UND LEISTUNGSFÄHIGKEIT 2.2.2 BEGRIFFSBESTIMMUNG LEISTUNGSGEWANDELTER MITARBEITER 2.2.3 UNTERNEHMENSSTRATEGIEN ZUM EINSATZ LEISTUNGSGEWANDELTER MITARBEITER 2.2.4 VERFAHREN ZUR BEURTEILUNG VON ARBEITSPLÄTZEN UND MITARBEITERN 2.3 SCHLUSSFOLGERUNG 2.4 ABLEITUNG DER ZIELSTELLUNG UND TEILZIELE 3 ERARBEITUNG EINER SYSTEMATIK ZUR KLASSIFIZIERUNG LEISTUNGSGEWANDELTER MITARBEITER 3.1 ZIELSTELLUNG 3.2 DEFINITION DER KRITERIEN 3.2.1 GRUNDKÖRPERSTELLUNG 3.2.2 KÖRPERHALTUNG/BEWEGLICHKEIT 3.2.2.1 BEWEGLICHKEIT DER OBEREN EXTREMITÄTEN 3.2.2.2 RUMPFBEWEGLICHKEIT 3.2.2.3 BEWEGLICHKEIT DER UNTEREN EXTREMITÄTEN 3.2.3 LASTENHANDHABUNG 3.2.4 AKTIONSKRÄFTE 3.2.5 VIBRATIONEN/RÜCKSCHLÄGE 3.2.6 SENSORIK 3.2.7 ARBEITSORGANISATION 3.2.8 ARBEITSUMGEBUNG 3.2.9 GESAMTKATALOG 3.3 EXPERTENINTERVIEWS 3.4 ZUSAMMENFASSUNG 4 BESCHREIBUNG EINES MODELLS ZUR INTEGRATION VON LEISTUNGSEINSCHRÄNKUNGEN IN DIGITALE MENSCHMODELLE 4.1 ZIEL UND VORGEHENSWEISE 4.2 PARAMETRISIERUNG DER KRITERIEN ZUR ÜBERFÜHRUNG IN MENSCHMODELLE 4.2.1 KRITERIEN IM KONTEXT DER EINGABE/VERARBEITUNG/AUSGABE 4.2.2 AUFBEREITUNG DER KRITERIEN ZUR DATENINTERPRETATION 4.2.3 (SEMI-)AUTOMATISCHE ERSTELLUNG VON ARBEITSPLATZANFORDERUNGSPROFILEN 4.2.4 BERÜCKSICHTIGUNG VON MITARBEITERFÄHIGKEITSPROFILEN 4.3 ABLEITUNG NOTWENDIGER FUNKTIONSERWEITERUNGEN UND SCHNITTSTELLEN 4.4 ZUSAMMENFASSUNG 5 ENTWICKLUNG EINER METHODIK ZUR DIGITALEN FÄHIGKEITSGERECHTEN ARBEITSGESTALTUNG 5.1 ZIEL UND VORGEHENSWEISE 5.2 WORKFLOW DER DIGITALEN FÄHIGKEITSGERECHTEN ARBEITSGESTALTUNG 5.2.1 PLANUNGSPROZESS DER DIGITALEN ARBEITSGESTALTUNG 5.2.2 PROZESSBESCHREIBUNG DES WORKFLOWS ZUR DIGITALEN FÄHIGKEITSGERECHTEN ARBEITSGESTALTUNG 5.3 ANFORDERUNGEN AN DIE EINGABE, AUSGABE UND SIMULATION 5.3.1 BERÜCKSICHTIGUNG VON MITARBEITERFÄHIGKEITSPROFILEN 5.3.2 AUSGABE VON ARBEITSPLATZANFORDERUNGSPROFILEN 5.3.3 EINSATZANALYSE UND PRODUKTIVITÄTSVERGLEICH 5.3.4 GESTALTUNGSHINWEISE UND HANDLUNGSEMPFEHLUNGEN 5.3.5 AUSGABEDARSTELLUNG UNTER BERÜCKSICHTIGUNG VON LEISTUNGSEINSCHRÄNKUNGEN 5.4 ZUSAMMENFASSUNG 6 ÜBERTRAGUNG DES MODELLS UND DER METHODE AUF DIGITALE MENSCHMODELLE AM BEISPIEL DES EMA 6.1 ZIEL UND VORGEHENSWEISE 6.2 IST-STAND EMA-MENSCHMODELL UND SOFTWARESYSTEM 6.3 BENUTZERZENTRIERTER GESTALTUNGSPROZESS 6.4 ABLEITUNG NOTWENDIGER SOFTWARETECHNISCHER ANPASSUNGEN 6.4.1 BERÜCKSICHTIGUNG VON KRITERIEN ZUR INTEGRATION VON LEISTUNGSEINSCHRÄNKUNGEN 6.4.2 EINGABE UND ANZEIGE VON MITARBEITERFÄHIGKEITS- UND ARBEITSPLATZANFORDERUNGSPROFILEN 6.4.3 DARSTELLUNG DER EINSATZANALYSE UND PRODUKTIVITÄTSVERGLEICH 6.4.4 BERÜCKSICHTIGUNG NICHT ANFORDERUNGSGERECHTER SIMULATIONSSITUATIONEN 6.4.5 AUSGABE VON SITUATIVEN GESTALTUNGSHINWEISEN UND OPTIMIERUNGSPOTENTIALEN 6.4.6 ASSISTENT ZUR NUTZERGEFÜHRTEN FÄHIGKEITSGERECHTEN ARBEITSGESTALTUNG 6.5 BEWERTUNG DER ERZEUGUNG VON ARBEITSPLATZANFORDERUNGSPROFILEN 6.5.1 ZIELSTELLUNG UND UNTERSUCHUNGSGEGENSTAND 6.5.2 STICHPROBE 6.5.3 UNTERSUCHUNGSABLAUF 6.5.4 ERGEBNISSE 6.5.5 ZUSAMMENFASSUNG 6.6 NUTZERORIENTIERTE EVALUATION 6.6.1 ZIELSTELLUNG UND UNTERSUCHUNGSGEGENSTAND 6.6.2 STICHPROBE 6.6.3 UNTERSUCHUNGSABLAUF 6.6.4 ERGEBNISSE UND WEITERE OPTIMIERUNGSPOTENTIALE 6.6.5 ZUSAMMENFASSUNG 6.7 SCHLUSSFOLGERUNG FÜR DIE SOFTWARE-IMPLEMENTIERUNG 7 PRAKTISCHE ANWENDUNG DER METHODE 7.1 BEISPIEL ZUR OPTIMIERUNG VON ARBEITSPLÄTZEN FÜR DEN EINSATZ LEISTUNGSGEWANDELTER MITARBEITER MITTELS SIMULATION 7.2 ZUSAMMENFASSUNG 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 8.1 ZUSAMMENFASSUNG 8.2 LIMITATIONEN DER ERARBEITETEN LÖSUNGEN 8.3 AUSBLICK LITERATURVERZEICHNIS

M. Tech. (Department of Business Administration, Faculty of Management Sciences), Vaal University of Technology. / South African government departments, through the relevant executing authority, are required to develop strategic plans in terms of the Public Service Amendment Act (Act No. 30 of 2007) and Public Finance Management Amendment Act (Act No. 29 of 1999). In terms of Treasury Regulation, 2005 section 6, the government departments are further required to comply with budgetary requirements. The key question in this research was to what extent is the strategic planning process aligned to the budgeting process. In light of the research question, the research objective was to investigate the alignment of the strategic planning and budgeting processes in the selected national government departments. In order to achieve the aforementioned research objective, structured questionnaires were distributed to 300 senior managers in the selected government departments of which 203 were completed and retrieved. The government departments that participated in the study were selected using the non-probability convenient sampling technique. A quantitative approach was followed, in which case a survey was used to garner data, which were analysed using statistical analytical methods, such as the means, standard deviations, exploratory factor analysis, correlation analysis and regression analysis. The five factors of strategic planning were extracted from the strategic planning questionnaire data and were coined strategic analysis and assessment (SAA), environmental impact assessment (EIA), goal setting (GS), responsibilities and resource allocation (RRA), and information system (IS). Correlation analysis indicated that there was a positive relationship between the five factors of the strategic planning process and the budgeting process. The regression analysis results confirmed the existence of a predictive relationship between the five factors of strategic planning and the budgeting process. The conclusion from this finding confirmed the alignment of strategic planning with the budgeting process in the selected national government departments. The internal consistency of the measuring instrument was tested by means of Cronbach’s alpha coefficient, while its validity was measured using face validity, content validity, construct validity, convergent validity and predictive validity. In spite of the positive correlation and regression analyses, recommendations were made to improve the strategic planning and budgeting processes.

Una de las primeras etapas en la Planificación de Procesos asistida por ordenador, para procesos de mecanizado por arranque de material, consiste en identificar las zonas de material a eliminar en el bruto de partida para generar la pieza. El resultado es un conjunto de entidades llamadas: Elementos Característicos de Mecanizado, que tienen una clara relación con las operaciones de mecanizado. Al procedimiento de obtención automática de estas entidades se le denomina: reconocimiento automático de Elementos Característicos de Mecanizado (AFR, Automatic Feature Recognition), en el que partiendo del modelo 3D del bruto y de la pieza se establecen las entidades de trabajo adecuadas (Elementos Característicos de Mecanizado). Estas entidades contienen la información necesaria para poder llevar a cabo una Planificación de Procesos automática. A su vez, la información se va completando y ampliando a medida que se avanza en las etapas de la Planificación. En la Tesis se plantea el reconocimiento automático de Elementos Característicos de Mecanizado como una de las primeras etapas de la Planificación de Procesos, y que permite el enlace con el diseño asistido por ordenador. Este reconocimiento debe tener un planteamiento dinámico, ofreciendo distintas opciones. Su solución no debe ser una entrada estática, prefijada, para el resto de etapas de la Planificación. El proceso de reconocimiento está fuertemente influenciado por conceptos y decisiones de índole tecnológico (tipos de herramientas, movimientos característicos de los procesos, influencia del corte vinculado, ), que lo guían y que permiten obtener resultados válidos en la aplicación destino: el mecanizado. Atendiendo a este planteamiento, la Tesis ofrece una solución general y completa al proceso de reconocimiento automático de Elementos Característicos de Mecanizado, teniendo en cuenta a los llamados procesos convencionales (torneado, fresado, limado, rectificado, etc.). La solución propuesta no se restringe a piezas / Gutiérrez Rubert, SC. (2007). Análisis y procesado tecnológico del modelo sólido de una pieza para determinar sus elementos característicos de mecanizado [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1963 / Palancia

Industrial revolutions bring dynamic change to industry through major technological advances (Freeman & Louca, 2002). People and companies must take advantage of industrial revolutions in order to reap its benefits (Bruland & Smith, 2013). Currently, the 4th industrial revolution, industry is transforming advanced manufacturing and engineering capabilities through digital transformation. Company X’s production system was investigated in the research. Detailed evaluation the production process revealed bottlenecks and inefficiency (Melton, 2005). Using the Digital Twin and Discrete Event Factory Simulation, the researcher gathered factory and production input data to simulate the process and provide a system level, holistic view of Company X’s production system to show how factory simulation enables process improvement. The National Academy of Engineering supports Discrete Event Factory Simulation as advancing Personalized Learning through its ability to meet the unique problem solving needs of engineering and manufacturing process through advanced simulation technology (National Academy of Engineering, 2018). The directed project applied two process optimization experiments to the production system through the simulation tool, 3DExperience wiht the DELMIA application from Dassualt Systemes (Dassault, 2018). The experiment resulted in a 10% improvement in production time and a 10% reduction in labor costs due to the optimization