Visual analysis of multi-dimensional metamodels for manufacturing processes

  • Visuelle Analyse multidimensionaler Metamodelle für Fertigungsprozesse

Gebhardt, Sascha; Kuhlen, Torsten (Thesis advisor); Weyers, Benjamin (Thesis advisor)

Aachen (2020)
Doktorarbeit

Dissertation, RWTH Aachen University, 2020

Kurzfassung

Computersimulationen sind ein wichtiges Werkzeug zum Entwurf und zur Konfiguration von Fertigungsprozessen, da sie häufig Entwicklungszeit und -kosten sparen. Dennoch haben komplexe Simulationen Laufzeiten im Bereich von Stunden bis Wochen. Um Analyseprozesse zu beschleunigen werden Ersatzmodelle erstellt, die eine weitere Abstraktion über den eigentlichen Simulationsmodellen darstellen. Diese werden auch als Metamodelle bezeichnet und können als multidimensionale Funktionen f: R^n -> R^m dargestellt werden. In dieser Dissertation untersuche ich, wie das allgemeine Verständnis eines Produktionsprozesses durch die Visualisierung solcher Metamodelle verbessert werden kann. Dazu habe ich einen interaktiven Visualisierungsansatz geschaffen, der auf CMV basiert und verschiedene Visualisierungstechniken umfasst, die dazu dienen, Nutzer beim Verständnis verschiedener Aspekte von Metamodellen zu unterstützen. Dieser Ansatz ist prototypisch in der Anwendung memoSlice umgesetzt. Die Anwendung ist von Desktopumgebungen bis hin zu CAVE-VR-Systemen skalierbar. Dementsprechend wurde weitere Forschung bezüglich Interaktion in VR durchgeführt, um ein konsistentes Interaktionskonzept über alle Systeme hinweg zu bieten. Weitergehend wurden mehrere Verfahren zur Erhöhung der Antwortfreudigkeit des Gesamtsystems untersucht, um eine verzögerungsfreie Interaktion auf allen Zielsystemen zu ermöglichen. Ich demonstriere den Nutzen meiner Ansätze durch die Illustration mehrerer Fallstudien, die die Darstellung gängiger Arbeitsabläufe umfassen, sowie die Präsentation der Ergebnisse einer externen Nutzerstudie und die Integration von memoSlice in eine Fabrikplanungsanwendung für VR.

Identifikationsnummern

Downloads