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Microscopic traffic simulation is a well-accepted simulation approach for simulation problems where the effects of individual driver behavior and/or vehicle interactions need to be taken into account at a fairly detailed level. Such problems include the optimization of traffic light controls patterns or the design of lane layouts at intersections. Such simulation models typically require very detailed and accurate models of the underlying road networks. The manual creation of such networks constitutes a high effort, limiting the simulated area in practical applications to the absolutely necessary. With the increased availability of satellite based geographical data we investigate, if and how such data can be automatically transformed into route networks with adequate level of detail for microscopic traffic simulation models. We further outline the design of data structures for an extensible simulation framework for microscopic traffic simulation which is capable of including different types of publically available data sources.

Die industriellen Branchen waren in den letzten Jahren geprägt von einem zunehmenden Wettbewerbsdruck, der seinen Ursprung in der Transformation von einem Verkäufer- zu einem Käufermarkt und der intensivierten Globalisierung hat. Als Maßnahmen wurde branchenübergreifend mit einer Diversifizierung der Produktpalette (u. a. durch eine Erhöhung der Variantenvielfalt) und verkürzten Produktlebenszyklen reagiert. Zur Unterstützung der damit verbundenen erhöhten Anzahl an Produktionsanläufen und Anlageninbetriebnahmen wurde die "Virtuelle Inbetriebnahme" erdacht, welche auch der Reduzierung des Risikofaktors Steuerungssoftware diente. Die Methode Emulation ist ein wichtiger Bestandteil der aufwandsintensiven Modellerstellung für die "Virtuelle Inbetriebnahme". Die Methoden zur wirtschaftlichen Erstellung von Emulationsmodellen setzten an dem Punkt der aufwandsintensiven Modellerstellung an. Im Kontext der Modellgenerierung wird hier neben der Möglichkeit einer datengetriebenen Modellgenerierung aus Planungssystemen der Digitalen Fabrik auch die durchgängige Nutzung des technischen Systems aus existierenden Planungsmodellen diskutiert. Außerdem wird die Transformation eines Simulations- in ein Emulationsmodell vorgestellt und die vollkommende Neumodellierung als Alternative angeboten. Die vorgestellten Möglichkeiten setzten dabei auf einem Rahmenwerk zur Emulation auf, welches neben einer Modellierungsrichtlinie auch einen Vorschlag zum nachhaltigen Aufbau von Emulationsmodellen enthält. Darüber hinaus wird ein Konzept erörtert, wie sich die Anlagensimulation einer VIBN und die Materialflusssimulation integrieren lassen. Die hier vorgestellten Methoden und Konzepte ermöglichen eine wirtschaftlichere Erstellung von Emulationsmodellen durch eine Aufwandsreduzierung. Somit werden finanzielle und zeitliche Hindernisse gegenüber dem verstärkten Einsatz der Emulation reduziert und durch den verbreiteten Einsatz können die Potentiale der Emulation häufiger genutzt werden.

Die Simulation von Produktionsprozessen wird heute in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Simulation dient hierbei zur Analyse, dem Design und der Optimierung der Produktions- und Logistikprozesse und dem dabei anfallenden Ressourceneinsatz und kann hierbei sowohl in der Planung, Inbetriebnahme als auch während des operativen Betriebs genutzt werden. Den unbestritten großen Potentialen der Materialflusssimulation in Unternehmen stehen entsprechend hohe Aufwände entgegen. Diese entstehen sowohl bei der Implementierung der Modelle als auch deren Nutzung. Durch schlechte Integration und Standardisierung der Simulation, steigende Anforderungen der Unternehmen bzgl. Genauigkeit, Flexibilität, Anpassbarkeit, Geschwindigkeit, Kosten, Wiederverwendbarkeit, Zyklen und phasenübergreifender Nutzbarkeit usw. werden die Aufwände teils unnötig gesteigert. Ein Ansatz, der seit einigen Jahren immer wieder als ein Lösungsbeitrag für eine bessere Nutzung der Simulation auch gerade in KMU's betrachtet wird, ist die automatische Generierung von Simulationsmodellen. Unter automatischer Modellgenerierung werden verschiedene Ansätze subsumiert, die erlauben Simulationsmodelle oder zumindest Teile von Modellen mittels Algorithmen zu erzeugen. Bisher wurde kein Ansatz veröffentlicht, der für einen breiteren Nutzerkreis und über einen speziellen Teilbereich hinaus gute Ergebnisse liefert.In dieser Arbeit wurde ein umfassendes Rahmenwerk zur Integration bzw. Automatisierung der Simulation entworfen und validiert. Es wurden sowohl organisatorische, methodische als auch prototypisch technische Komponenten betrachtet. In diesem Zusammenhang wird die These vertreten, dass eine breit anwendbare automatische Modellgenerierung allein durch die Nutzung von Standards zum Datenaustausch bzw. zur Konzeptmodellerstellung sinnvoll zu implementieren ist. Konkret wurde der Core Manufacturing Simulation Data (CMSD) Standard genutzt bzw. bildet die Referenzanwendung des Standards die Basis der gesamten Arbeit. Die Unterstützung aller Simulationsphasen, d.h. nicht allein der Modellerstellung sondern auch der Alternativenbildung, Initialisierung, Ergebnisauswertung usw. in allen Komponenten wird durchgehend gewährleistet. Weiterhin wurden konkret Modellgenerierungsmethoden und Verfahren zur Abbildung des dynamischen Verhaltens in Modellen klassifiziert und einzelne Lösungsansätze vorgestellt.

This article investigates the usability of crowd sourced geographical information from systems such as OpenStreetMap (OSM) for logistic simulation. Our investigations are motivated by the need to efficiently and quickly build simulation models containing complex infrastructure elements such as streets, rails, waterways, and their junctions. We, therefore, discuss the representation of such data in geographical information systems as well as possible export and import mechanisms. We further suggest transformations of the exported data for facilitating its use for logistics simulation.We finally introduce a prototype based on OSM data of the Volkswagen AG plant in Wolfsburg (Germany) and report some performance results.

In den vergangenen Jahren hat sich die virtuelle Inbetriebnahme als Methode der "Digitalen Fabrik" zur Verkürzung der realen Inbetriebnahmezeit und zum Softwaretest einzelner Maschinen oder Anlagen etabliert. Eine weitere Methode der Digitalen Fabrik ist die Materialflusssimulation; sie untersucht ganze Fabriken beispielsweise hinsichtlich produktionslogistischer Fragestellungen. An einem Prototyp wurden die Potentiale und Herausforderungen dargestellt, die infolge der Verbindung von Materialflusssimulation und virtueller Inbetriebnahme entstehen.