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Digitalisierung im Engineering

Digitalisierung im Engineering

Ein Ansatz für ein Vorgehensmodell zur durchgehenden, arbeitsteiligen Modellierung am Beispiel von AutomationML
Eike Schäffer, Lars Penczek, Andreas Mayr, Jupiter Bakakeu, Jörg Franke, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Die Digitalisierung im Engineering verspricht automatisierte Arbeitsabläufe, höhere Geschwindigkeiten und sinkende Kosten bei der Entwicklung von Automatisierungslösungen. Voraussetzung hierfür ist nicht nur die Modularisierung auf Basis einer strukturierten Beschreibungssprache, sondern auch eine einheitliche, aufeinander aufbauende Modellierung, welche einen automatisierbaren Datenaustausch über die Systemgrenzen hinweg ermöglicht. Um eine breite Anwendung zu erzielen, sollte die zugrundeliegende Ontologie auf bestehenden Normen und Standards aufbauen und in Open-Source-Anwendungen zur Verfügung stehen. Für die kollaborative und konsistente Entwicklung einer solchen Ontologie bedarf es eines strukturierten, methodischen Vorgehens sowie einer damit verbundenen Modellierungslandkarte, welche als Orientierung zur standardisierten, arbeitsteiligen Modellierung dient. Ein möglicher Ansatz für das benötigte Vorgehensmodell sowie der zugehörigen Landkarte wird im Rahmen dieses ...
Industrie 4.0 Management | 35. Jahrgang | 2019 | Ausgabe 1 | Seite 61-66 | DOI 10.30844/I40M_19-1_S61-66
Mensch-Roboter-Kollaboration in der Flugzeugendmontage

Mensch-Roboter-Kollaboration in der Flugzeugendmontage

Ein intelligentes Assistenzsystem für das mechanische Fügen in der manuellen Montage
Frederik Schmatz, Jens Meißner, Jan Sender ORCID Icon, Wilko Flügge, Eugen Gorr
Viele Montageprozesse im Flugzeugbau laufen manuell ab. In der Endmontage der Airbus A320-Familie werden unter anderem die Längsstreben, sogenannte Stringer, am Querstoß zweier benachbarter Flugzeugrumpfsektionen über Stringerkupplungen miteinander verbunden. Hierfür werden derzeit herkömmliche Vollniete eingesetzt. Zukünftig wird hier ein Wechsel auf Vollstanzniete angestrebt. Aufgrund hoher Prozesskräfte beim Stanznieten weisen die Werkzeuge ein hohes Eigengewicht auf, wodurch die Montage zu hohen physischen Belastungen der Mitarbeiter während der manuellen Handhabung führen würde. Ein innovatives Assistenzsystem auf Basis eines kollaborierenden Roboters soll Abhilfe schaffen. Durch eine intelligente Steuerung soll es darüber hinaus die Qualitätssicherung maßgeblich unterstützen. Das System ist Gegenstand dieses Beitrags.
Industrie 4.0 Management | 35. Jahrgang | 2019 | Ausgabe 1 | Seite 19-22 | DOI 10.30844/I40M_19-1_S19-22
MES-Betriebsmittelintegration aus Anwendersicht

MES-Betriebsmittelintegration aus Anwendersicht

Eine praxisbezogene Analyse in produzierenden Unternehmen am Beispiel eines Laser-Assistenzsystems
Ralf Müller-Polyzou, Lucas Meyer, Anthimos Georgiadis
Das Zusammenwirken von Manufacturing Execution Systemen (MES) und Betriebsmitteln gilt im Sinne der Flexibilität und Wandlungsfähigkeit der Produktion als Voraussetzung für die Smart Factory der Industrie 4.0. Der Beitrag beschreibt die praxisbezogene Analyse einer MES-Betriebsmittelintegration am Beispiel eines industriellen Laser-Assistenzsystems zur Werkerführung. Die Situation und Anforderungen aus Anwendersicht werden unter Berücksichtigung der eingesetzten Systeme, Schnittstellen, Protokolle sowie von Plug & Produce untersucht. Die Ausarbeitung basiert auf einer qualitativen Analyse mit Meinungsbildnern und einer quantitativen Analyse mit führenden Unternehmen unter anderem der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Die Studie leistet damit eine Hilfestellung für MES-Investitionen in der Industrie 4.0.
Industrie 4.0 Management | 35. Jahrgang | 2019 | Ausgabe 1 | Seite 31-34 | DOI 10.30844/I40M_19-1_S31-34
Autonome Systeme in der Produktion

Autonome Systeme in der Produktion

Planungssystematik für die Entwicklung autonomer Systeme
Roman Dumitrescu ORCID Icon, Thorsten Westermann, Tommy Falkowski
Autonome Systeme werden perspektivisch alle Lebensbereiche durchdringen und haben das Potenzial, einen gesellschaftlichen Wandel auszulösen. Die Konzipierung dieser hochkomplexen Systeme erfordert leistungsfähige Entwicklungsansätze und -methoden, die disziplinübergreifend angewendet werden. Stellvertretend für die vielschichtigen Anwendungsbereiche von autonomen Systemen steht die industrielle Produktion, in der im Kontext von Industrie 4.0 bereits eine technologieinduzierte Transformation eingeleitet wurde.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 6 | Seite 17-20 | DOI 10.30844/I40M_18-6_17-20
Der angemessene Grad von Autonomie in Cyber-Physischen Produktionssystemen

Der angemessene Grad von Autonomie in Cyber-Physischen Produktionssystemen

Norbert Gronau ORCID Icon
Existierende Fabriken weisen häufig hierarchische Strukturen bei Entscheidungsfindung und Steuerung auf. Cyber-Physische Systeme ermöglichen es prinzipiell, den Grad an Autonomie bei Entscheidungsfindung und Steuerung zu erhöhen. Unklar ist allerdings bisher weitgehend, bis zu welchem Grad Autonomie tatsächlich nützlich ist. Dieser Beitrag differenziert unterschiedliche Definitionen von Autonomie und Ansätze, diese zu erreichen. Erste experimentelle Erkenntnisse in einer Laborumgebung helfen, die aufgestellten Fragen zu beantworten.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 6 | Seite 7-12 | DOI 10.30844/I40M_18-6_7-12
Künstliche Intelligenz verleiht Cyber-Physical Systems Flügel

Künstliche Intelligenz verleiht Cyber-Physical Systems Flügel

Volker Gruhn
Cyber-Physical Systems (CPS) sind ein Beispiel für die immer engere Verbindung von digitaler und realer Welt. Denn in CPS werden Abläufe und physische Gegenstände unmittelbar in digitale Prozesse integriert. Für IT-Experten bedeutet das mehr Komplexität in der Entwicklung von IT-Systemen. Denn die bisherige Modellbildung, mit der sie gearbeitet haben, stößt angesichts der Unordnung in der realen Welt an ihre Grenzen. Künstliche Intelligenz (KI) hilft dabei, diese Komplexität zu beherrschen und so den Einsatz von CPS zu erleichtern beziehungsweise zu ermöglichen. Die Stärke von CPS liegt insbesondere im Finden von Optimierungspotenzialen, im Erkennen von Mustern und in der engen Zusammenarbeit mit Menschen. Verfahren wie Machine Learning, das die Grundlage für beispielsweise Bilderkennung oder Spracherkennung liefert, erlauben einerseits engere Interaktionsmöglichkeiten zwischen Mensch und CPS. Andererseits erhöhen diese Techniken den Autonomiegrad, mit dem CPS arbeiten ...
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 6 | Seite 45-48 | DOI 10.30844/I40M_18-6_45-48
Lean-Management und Industrie 4.0

Lean-Management und Industrie 4.0

Warum Lean-Management eine solide Grundlage für die vierte industrielle Revolution darstellt
Tobias Fischer, Jürgen Köbler
Einerseits ist die vierte industrielle Revolution derzeit das Thema der Industrie, andererseits stellen renommierte Gesellschaften und Unternehmensberatungen einen nicht zufriedenstellenden Implementierungsgrad der gängigen Lean-Methoden fest. Es stellt sich die Frage, inwieweit eine Umsetzung dieser Lean-Methoden sinnvoll für den Einzug der Industrie 4.0 ist oder ob diese Methoden sogar als Voraussetzung angesehen werden können. Hierzu wurden alle gängigen Prinzipien und Methoden des Lean-Managements mit den Prinzipien und Technologien der Industrie 4.0 gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass LeanManagement eine solide Basis für die erfolgreiche Implementierung der vierten industriellen Revolution für die Produktion der Zukunft ist. Lean-Management kann bzw. muss sogar letztlich als eine essenzielle Voraussetzung gesehen werden.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 6 | Seite 53-55 | DOI 10.30844/I40M_18-6_53-55
Ökologische Aspekte des Vendor Managed Inventory

Ökologische Aspekte des Vendor Managed Inventory

Gökhan Cenk ORCID Icon, Emre Kayadelen, Philipp Kürner, Marius Schultenkämper, Dieter Uckelmann ORCID Icon
Moderne Logistikkonzepte spielen angesichts der weltweit zunehmenden Transportleistung aus ökonomischer Sicht bei Unternehmen eine essenzielle Rolle. Hohe Zeitersparnis, schnellere Lieferfähigkeit und reduzierte Bestände bewirken eine schlankere Supply Chain, wodurch hohe Kosteneinsparungen mit einhergehen [1]. Die daraus resultierenden Umweltauswirkungen (z. B. im Hinblick auf die Anzahl der Transporte, Energiebedarf - und Flächenverbrauch durch Logistikflächen) werden bisher wenig betrachtet und werfen die Frage auf, inwiefern Unternehmen Vendor Managed Inventory (VMI) auch aus ökologischer Sicht betrachten. Die vorliegende Studie untersucht das dort in Unternehmen vorhandene ökologische Bewusstsein zum Einsatz von VMI. Basierend auf einer Umfrage in der Logistikbranche in Deutschland wurden die Ergebnisse analysiert, zusammengefasst und als Handlungsempfehlungen herausgegeben.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 6 | Seite 56-60 | DOI 10.30844/I40M_18-6_56-60
Auslastungsmessung in LKW-Laderäumen

Auslastungsmessung in LKW-Laderäumen

Vorhandene Technologien und ein Praxistest mit Ultraschallsensorik in der Automobillogistik
Till Becker ORCID Icon, Thorben Funke, Joshua Coordes
Cyber-Physische Systeme ermöglichen Unternehmen die virtuelle Abbildung von realen Prozessen, wodurch Produktions- und Logistiksysteme effizienter überwacht und gesteuert werden können. Diese Steigerung der Prozesstransparenz wird durch immer günstigere Sensoren und Aktoren ermöglicht.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 5 | Seite 29-32 | DOI 10.30844/I40M18-5_29-32
Charakteristik intelligenter Objekte in einer digitalisierten Logistik

Charakteristik intelligenter Objekte in einer digitalisierten Logistik

Marcus Lewin, Alexander Fay ORCID Icon
Im Zuge der Digitalisierung und Industrie 4.0 werden Objekte und Systeme in der Logistik zunehmend mit Informations- und Kommunikationstechnologien ausgestattet, was mit neuen Funktionalitäten einhergeht. Solche intelligenten Objekte ermöglichen innerhalb von Supply Chains eine hochauflösende Darstellung von Prozessen und unterstützen deren Steuerung. Parallel steigen die Möglichkeiten und Varianten bei der technischen Gestaltung und Integration von intelligenten Objekten. Dies stellt Unternehmen vor neue Herausforderungen in der Beherrschung der steigenden Komplexität. Zur Handhabung dieser Komplexität wird in diesem Beitrag ein Ansatz zur systematischen Strukturierung von Objekten in einer vernetzten Logistik hinsichtlich Funktion, Aufbau sowie Abhängigkeiten in einem Gesamtsystem vorgestellt.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 5 | Seite 21-24 | DOI 10.30844/I40M18-5_21-24
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