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                          INHALTSVERZEICHNIS

             Verzeichnis der verwendeten Abkuerzungen           3
             Vorwort                                            4
    1.       Einleitung                                         5

    2.       Automatisierung von Informationsprozessen in
             der technischen Produktionsvorbereitung            7
    2.1.     Entwicklungsstand                                  7
    2.2.     Trends                                            11
    2.2.1.   Technische Produktionsvorbereitung                11
    2.2.2.   Mittel und Methoden der kuenstlichen Intelligenz  13
    2.2.3.   Charakteristika, Einsatz und Aufbau von 
             Expertensystemen                                  15
    2.3.     Zielstellung                                      24

    3.       Konzept eines Expertensystems fuer die 
             technische Produktionsvorbereitung                26
    3.1.     Entwicklungstechnologie                           26
    3.2.     Modellierung der Problemloesung                   27
    3.3.     Funktionales Bausteinkonzept des Expertensystems  34
    3.4.     Technologische Informationssuche -
             Anwendungsgebiete fuer das Expertensystem         35
    3.5.     Anforderungen an die Datenstruktur                38
    3.6.     Moegliche Einbindung in ein CAD/CAM-System        39
    3.6.1.   Voraussetzungen / Anforderungen                   39
    3.6.2.   Schnittstellenbetrachtung                         40
    3.7.     Dialograhmenprogramm - Konzeption                 45
    3.8.     Beschreibung der Eingabe- und Ausgabeanforderungen
             sowie der internen Funktionen der Bausteine       47
    3.8.1.   Dialogbausteine                                   47
    3.8.2.   Systembausteine                                   53
    3.8.3.   Weitere zum Gesamtsystem gehoerige 
             Programmkomponenten                               59

    4.       Entwicklung eines Informations- und Auskunfts-
             systems als ein Hilfsmittel zur Umsetzung der 
             Konzeption                                        61
    4.1.     Technologisches und programmierungstechnisches
             Leistungsvermoegen                                61
    4.2.     Modell des Informations- und Auskunftssystems     62
    4.3.     Datenbasis                                        65
    4.4.     Rechercheprogramme                                67
    4.5.     Systemanpassung                                   68
    4.6.     Nutzungsformen                                    71

    5.       Oekonomische Aspekte zum Einsatz eines 
             Expertensystems in der technischen 
             Produktionsvorbereitung                           74

    6.       Zusammenfassung und Ausblick                      78

             Literaturverzeichnis                              80
             Verzeichnis der Abbildungen                       86
    Anlage : Dokumentation des Dialogbausteines INFODBS
    Verzeichnis der verwendeten Abkuerzungen

    A-Info   Ausgabeinformation(en)
    CAD      computer aided design
    CAM      computer aided manufacturing
    CAP      computer aided planning
    CIM      computer integrated manufacturing
    DBS      Dialogbaustein
    E/A      Eingabe/Ausgabe
    EDV      Elektronische Datenverarbeitung
    EDVA     EDV-Anlage
    E-Info   Eingabeinformation(en)
    ES       Expertensystem
    FME      Fertigungsmittelentwicklung
    FPG      Fertigunsprozeszgestaltung
    MAP      manufacturing automation protocoll
    RID      Rechnerinterne Darstellung
    SBS      Systembaustein
    TEAS     Technologisches Auskunftssystem
    U-Info   Uebergabeinformation(en)
    UP       Unterprogramm
    VWP      Vorrichtungen, Werkzeuge, Pruefmittel
    WB       Wissensbasis
    Wff.     Werkstoff
    Wst.     Werkstueck
    Wz.      Werkzeug
    WZM      Werkzeugmaschine   
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                             Vorwort

    Die  vorliegende Arbeit entstand waehrend meiner Assistenten-
    taetigkeit  im Wissenschaftsbereich  Technologische  Prozesse 
    der Sektion Technologie der metallverarbeitenden Industrie an 
    der Ingenieurhochschule Zwickau.

    Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. sc.techn. Auerswald 
    fuer  seine Betreuung und Unterstuetzung waehrend dieser Zeit 
    sowie  fuer seine wertvollen Hinweise und Anregungen bei  der 
    Anfertigung der Dissertationsschrift.

    Weiterhin moechte ich allen danken,  die mir bei der Bearbei-
    tung der Thematik Unterstuetzung gewaehrten.  Mein besonderer 
    Dank gilt den Kollegen der Forschungsgruppe Rechnergestuetzte 
    Fertigungsprozeszgestaltung.
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    1. Einleitung

    Die  moderne automatisierte Fertigung unter Einsatz von Rech
    nersteuerung,  Robotern  sowie fortgeschrittener  Fertigungs- 
    und Meszsysteme bildet einen wichtigen Schwerpunkt der  Hoch
    technologie,  der insbesondere aus dem komplexen Zusammenwir
    ken  von  Mikroelektronik und mechanischer  Fertigungstechnik 
    erwaechst /112/.  Mit den Stichworten CAD und CAM,  die  eine 
    integrierte und flexible Automatisierung von der Konstruktion 
    und  Planung bis zur Fertigung und schlieszlich auch den  Ab-
    satz  umreiszen,  wird  eine weitreichende  Perspektive  fuer 
    viele Industriezweige aufgezeigt.
     Die  Durchsetzung  der Rechnerunterstuetzung in einigen  Ab
    schnitten  des  Reproduktionsprozesses  macht  heute  bereits 
    deutlich,  dasz  die intensive Verfolgung dieser Strategie zu 
    akzeptablen Ergebnissen fuehren wird.
     Die internationale Entwicklung zeigt,  dasz sich alle Berei
    che  der  Produktion und ihrer Vorbereitung  in  verstaerktem 
    Masze auf folgende Probleme einzustellen haben :

          - kleiner werdende Losgroeszen
          - steigende Produktionsvielfalt
          - hoehere Qualitaetsansprueche
          - kuerzere Produktentwicklungszeiten
          - kuerzere Lieferzeiten.

    Durch  Innovationen in der Mikroelektronik muessen unsere Be-
    triebe  in die Lage versetzt werden,  durch Flexibilitaet  in 
    der  Produktion sowie ihrer Vorbereitung diesen  Herausforde
    rungen zu begegnen.
     Die Entwicklung zeigt,  dasz es heute und in der Zukunft ne-
    ben der schnellen Erledigung der einzelnen Arbeitsgaenge  vor 
    allem  darum  geht,  die Durchlaufzeit eines Erzeugnisses  zu 
    minimieren  und  somit einen  Auftrag  insgesamt  kurzfristig 
    abzuwickeln  um  einer Nachfrage schnellstmoeglichst  gerecht 
    werden  zu koennen.  Ein erster Ansatzpunkt liegt hierbei  in 
    den  Bereichen der  technischen  Produktionsvorbereitung.  In 
    Analysen wird nachgewiesen,  dasz die Taetigkeit in Konstruk
    tion  und Technologie ca.  60% der Gesamtdurchlaufzeit  eines 
    Erzeugnisses  beanspruchen und dasz beispielsweise diese  Be
    reiche im Maschinenbau die Produktionskosten zu 60-80% beein
    flussen /29/102/129/.
    "Gelingt es in der uebergroszen Mehrzahl der  Kombinate,  die 
    Arbeit  der Ingenieure durch Personalcomputer und andere  Ge
    raete  auf eine neue materiell-technische Grundlage zu  stel
    len, so wuerde ihre Effizienz erheblich steigen. Routinemaes
    sige Taetigkeit koennte automatisiert,  Zeit und Energie fuer 
    schoepferische  Prozesse gewonnen werden.  Die Beschleunigung 
    hier  wuerde  sich bis in die  volkswirtschaftlichen  Steige
    rungsraten der Arbeitsproduktivitaet fortsetzen." /50/
     Zur  Unterstuetzung der Erreichung dieser Ziele ist es  not
    wendig  ingenieurmaeszige  Software  bereitzustellen.   Diese 
    Software musz so beschaffen sein,  dasz sie dem Anwender eine 
    echte  Unterstuetzung  ist und von ihm nur  minimale  Zusatz
    kenntnisse  abfordert.  Ein  weiteres wichtiges Anliegen  der 
    Softwareentwicklung musz es sein, die durchgaengige Modulari
    sierung nie aus dem Auge zu verlieren.  Dies dient einmal da-
    zu,  die Ausbaufaehigkeit von Softwaresystemen zu gewaehrlei
    sten  und zum anderen, leicht die jeweilige Anpassung an  Be
    triebsspezifika realisieren zu koennen.
     Neue  Wege der Systementwicklung werden hierbei im Zuge  der 
    Entwicklung von Rechnern der 5.  Generation  gewiesen.  Erste 
    Anwendungen  von sogenannter "Kuenstlicher Intelligenz"  sind 
    bekannt geworden. Auch auf nationaler Ebene sind mittlerweile 
    Veroeffentlichungen  ueber Systeme mit Merkmalen kuenstlicher 
    Intelligenz erschienen.  Ein wichtiges Teilgebiet der kuenst
    lichen Intelligenz bilden die Expertensysteme.  Diese Systeme 
    sollen das Wissen von Fachspezialisten fuer potentielle  Nut
    zer staendig verfuegbar halten und bei Anforderungen entspre-
    chend verarbeiten  bzw.  ausgeben.  Medizinische "Diagnosesy
    steme"  /8/23/78/ waren die ersten implementierten  Versionen 
    von Expertensystemen. Mittlerweile sind jedoch auch Experten
    systeme fuer industrielle Nutzungen in Anwendung.
     Unter  Beachtung dieser Aspekte steht die Aufgabe,  die ver
    oeffentlichten Erkenntnisse zusammenzufassen und auszuwerten. 
    Ziel dieser Arbeit soll es sein,  das Konzept eines Experten
    systems zur Unterstuetzung der Arbeit in der technischen Pro-
    duktionsvorbereitung vorzustellen.
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