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Main Title: Konzept und Lösungen für automatische Produktdatenverwaltung
Translated Title: Concept and solutions for automated product data management
Author(s): Fresemann, Carina
Advisor(s): Stark, Rainer
Referee(s): Stark, Rainer
Gerhard, Detlef
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Is Supplemented By: 10.14279/depositonce-10369
10.14279/depositonce-10370
10.14279/depositonce-10371
Language Code: de
Abstract: Aktuelle Produktdatenmanagement Werkzeuge wurden im Kern gegen Ende der 80er Jahre mit der Maßgabe entwickelt, Ingenieure aus Konstruktionsabteilungen bei der Ablage von CAD Daten zu unterstützen. Durch sukzessive Erweiterungen der initialen Werkzeuge entstand eine umfangreiche, mitunter aufwändig zu bedienende Software. Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, den Arbeitsaufwand während der Datenablage bei Ingenieuren zu verringern. Dafür sollen die manuellen Tätigkeiten der Datenverwaltung durch Algorithmen ersetzt werden. Diese Arbeit beschreibt und erprobt ein Konzept für ein im Hintergrund agierendes, algorithmisch gestütztes Produktdatenmanagement Werkzeug. Das Verständnis von Produktdatenverwaltung folgt den klassisch formulierten Dimensionen Variantenmanagement, Gliederung von Produkten, Bildung von Sichten sowie Verwaltung des Status und der Versionen. Als Ausgangsbasis für das Konzept formuliert diese Arbeit die Bedarfe von Ingenieuren sowie Limitationen und Verbesserungspotentiale an die softwaregestützte Produktdatenverwaltung. Eine Studie mit Anwendern ermittelt ergänzend die Relevanz der Bildung von Sichten sowie praktische Hemmnisse der effizienten Arbeitsweise. Im weiteren Verlauf der Arbeit wird das Konzept des algorithmisch gestützten, im Hintergrund agierenden Produktdatenmanagement Werkzeugs beschrieben. Für die Interaktion mit Anwendern werden neue Schnittstellen definiert: erstens in den Autoren Werkzeugen für die Datenablage und zweitens in einer Suchumgebung. Die Ausführung der operativen Verwaltungstätigkeiten innerhalb des automatischen Produktdatenmanagements wird durch fünf Experimente analysiert. Zunächst erfolgt die automatische Zuweisung von Produktdaten zu Varianten und Metadaten zu Gliederungen mithilfe einer textuellen Zuweisung. Die gewonnene Datenbasis wird plausibilisiert, indem sie periodisch ohne Nutzerinteraktion auf Konsistenz mit sich selbst geprüft wird. Diese Konsistenzprüfung erfolgt in zwei weiteren Teilexperimenten auf Basis statistischer Analyse sowie geometrischer Zusammengehörigkeit. Die neue Nutzerinteraktion wir mit einem Assistenten auf Basis natürlicher Sprachverarbeitung erprobt. Der Einfluss des erarbeiteten Konzepts auf die Arbeitsaufwände von Ingenieuren bei der Dateneingabe wurde in einer Umfrage mit Experten evaluiert. Das Konzept und die damit verbundenen Arbeitsweisen wurden als verständlich und arbeitserleichternd bewertet, positiv wurde der Einfluss auf die Datenqualität bewertet.
Towards the end of the 80s, product data management tools were initially developed regarding the aim to provide design and development engineers with support relative to the storage of CAD data. The gradual expansion of the initial tools resulted in an extensive software package that is sometimes difficult to use and is therefore rather considered as cumbersome. The present work aims at a reduction of effort for engineers during the establishment and data storage by providing automatisms that take over the tasks of data management. This thesis describes and samples a concept for an automatic and background processing product data management tool. The understanding of product data management follows the classical dimensions variant management, product structuring, views, as well as status and versions. As a starting point this work formulates the needs of engineers, limitations and improvement potential for IT-supported product data management. In addition the relevance of views as well as the influence of data management tasks on the workload are determined by a user study. In the further course of the work the concept of an algorithmic supported and background processing product data management tool is described. The influence on the new job split between user and software as well as methods for product data management is included in the conceptual description. Due to the future background processing tool new user interfaces are required for the data input executed in the authoring tool as well for the data consumption in a search and browse environment. The data input is implemented in an experiment with an natural language processing based assistant. The execution of the automated data management tasks will be analyzed in five experiments. First of all product data is allocated to variants as well as to meta data to structures by means of text processing. The resulting data base will be checked periodically regarding its self-conformity without user interaction. Two different mechanisms are used: one of them compares the geometrical fit, the other one the statistical plausibility. A new user interface is proposed as chat bot based on natural language processing. The five practical tests use industrial data or industry related examples and successfully prove technical feasibility. The influence of the developed concept on the effort is evaluated in an experts-survey. The concept and the associated working methods were assessed as under-standable and as work facilitating. The influence on the data quality was rated specifically positive which therefore results in a positive influence on the acceptance of the data-consuming users.
URI: https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/13342
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-12131
Exam Date: 5-Feb-2021
Issue Date: 2021
Date Available: 19-Jul-2021
DDC Class: 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Subject(s): Produktdatenverwaltung
maschinelles Lernen
Produktdatenmanagement
Produktlebenszyklusmanagement
product data management
machine learning
product lifecycle management
License: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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