Semantische Netze zur Erfassung und Verarbeitung von Informationen und Wissen in der Produktentwicklung

Abstract

Die vorliegende Arbeit untersucht die Erfassung und Verarbeitung von Informationen und Wissen mittels Semantischer Netze zur Unterstützung des Produktenwicklungsprozesses auf Basis des Characteristics-Properties Modelling (CPM) bzw. Property-Driven Development/Designs (PDD). Ziel dieser Arbeit ist es darzustellen, ob und wie Semantische Netze in der Produktentwicklung verwendet werden können. Hierdurch sollen die Vorzüge Semantischer Technologien wie u.a. die verbesserten Erfassungs- und Verarbeitungsmöglichkeiten in der Produktentwicklung zu einer besseren Wiederverwendung und Handhabung von Informationen und Wissen und somit zu Zeit- und Kostenersparnissen beitragen. In dieser Arbeit werden zunächst alle relevanten Grundlagen aus den Ingenieurwissenschaften und der Informatik dargestellt. Hierbei werden zunächst die Rollen von Informationen und Wissen in der Produktentwicklung beleuchtet. Auch der Hintergrund und Aufbau von Semantischen Netzen wird beschrieben. Hierauf aufbauend wird ein Konzept entwickelt und vorgestellt, das es ermöglicht, Semantische Netze in der Produktentwicklung nach CPM/PDD zu verwenden. Zur Realisierung dieses Konzeptes wird ein konzeptionelles Layout dargelegt, das die informationstechnische Umsetzung ermöglicht. Die Realisierbarkeit des entwickelten Konzeptes und des konzeptionellen Layouts werden abschließend mittels einer prototypischen Implementierung und zweier durchgeführter Fallstudien gezeigt.

This doctoral thesis analyses the use of semantic networks for information and knowledge capturing and processing in support of the product development process. These considerations are based on Characteristics-Properties Modelling (CPM) and Property-Driven Development/Design (PDD). The aim of this thesis is to examine whether and how semantic networks can be used in product development. Hereby the advantages of semantic technologies such as advanced capturing and retrieval possibilities can lead to a better handling and reuse of information and knowledge. This can contribute to savings in cost and time. This thesis starts with a description of the relevant backgrounds in engineering and computer science. Here, the roles of information and knowledge in product development are examined. Furthermore, the principles and structures of semantic networks are described. Based on this description, a concept is developed and presented which allows the use and application of semantic networks in CPM/PDD-based product development. To realize this concept, a layout enabling a software realisation is presented. Finally, the technical feasibility is shown by a prototypical implementation and two case studies.