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Um die zunehmende Komplexität und Automatisierung von Cyber-Physikalischen Produktionssystemen (CPPS) zu bewältigen, wurden wissensbasierte Instandhaltungsstrategien und -modelle als Schlüsselfaktor identifiziert. Durch diese, soll eine Sicherung und Verbesserung der Maschinenverfügbarkeit und Prozessstabilität erreicht werden. Trotz der Bereitschaft vieler Unternehmen, in besagte Neuerungen zu investieren, fehlen ihnen oftmals die hierfür nötigen Kompetenzen und Kapazitäten (z.B.: geeignete Methoden zur Datenanalyse und Prognose). Um diese Problematik zu lösen, stellen die AutorInnen ein ganzheitliches Reifegradmodell zur Bewertung und Identifizierung von Stärken und Schwächen der Instandhaltung auf operativer, taktischer und strategischer Ebene nach einem mehrdimensionalen analytischen Ansatz, vor.

intelligent production systems, lifecycle monitoring, cyber physical systems, industrial internet of things, smart maintenanceUm eine effiziente Fertigung zu gewährleisten, müssen Produktionssysteme die Fähigkeiten besitzen, mit Maschinen und Menschen in einer verteilten Umgebung zu kommunizieren und zu interagieren, den Verschleißzustand von funktionsrelevanten Komponenten zu überwachen und ihr Verhalten situationsbezogen selbst anzupassen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die historische Entwicklung intelligenter Produktionssysteme. Des Weiteren werden technische und organisatorische Voraussetzungen für die Implementierung intelligenter Produktionssysteme mit dem Fokus auf Smart Maintenance in einem verfügbarkeitsorientierten Geschäftsmodell vorgestellt und kritisch diskutiert.

Produktionsanlagen sind heute auf die Massenproduktion identischer Güter ausgelegt. Zwar besitzen sie oft eine gewisse Flexibilität, diese ist aber vorab klar definiert. Im Kontrast zu Flexibilität, wobei es sich um die Fähigkeit handelt, zwischen vordefinierten Produktvarianten zu wechseln, steht die Wandlungsfähigkeit. Die Wandlungsfähigkeit einer Anlage beschreibt die Fähigkeit, auch ungeplante Änderungen effizient durchzuführen. Diese sind heute mit einem hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Wandlungsfähigkeit erlaubt es Produzenten schneller auf veränderte Nachfragesituationen zu reagieren und auch Produktionsaufträge, die nur kleine Stückzahlen umfassen, effizient zu fertigen. Das Ziel hierbei ist es, eine effiziente Fertigung von Aufträgen mit der Losgröße Eins zu erreichen, also die individualisierte Massenproduktion. Bei dem Konzept des Digitalen Zwillings handelt es sich dabei um ein Schlüsselkonzept zur Umsetzung der geforderten Wandlungsfähigkeit.

Der von der Politik beschlossene Ausstieg aus der Kernenergie und das Ziel, den Energiemix erheblich auf erneuerbare Energien auszurichten, beschert der Branche großes Wachstumspotenzial. Die Digitalisierung und die Technologien, die sich daraus ergeben, wie Sensorik, Robotik und Assistenzsysteme, künstliche Intelligenz sowie Virtual- und Augmented Reality unterstützen die Unternehmen dabei, das Potenzial zu realisieren. In der Studie „Industrialisierung der Windindustrie“ der TU München hat sich herausgestellt, dass die Digitalisierung auf den „Levelized Cost of Energy“ (LCOE) einen positiven Effekt haben wird.

Derzeit sind in ca. 90 % der produzierenden Unternehmen Ganzheitliche Produktionssysteme (GPS) eingeführt [1, 2] und haben sich in den letzten Jahren als Industriestandard etabliert [3]. Augenblicklich stehen Unternehmen vor den Herausforderungen der digitalen Transformation der Produktion, subsumiert unter dem Begriff „Industrie 4.0“. Die Industrie 4.0 soll weitere auf dem Ganzheitlichen Produktionssystem basierende Produktivitätssteigerungen erzielen. Um das Potenzial der Industrie 4.0 zu nutzen, müssen Unternehmen zunächst Lösungsalternativen und Handlungsräume durch die Industrie 4.0 identifizieren und anschließend das Potenzial anhand der individuellen Rahmenbedingungen aufzeigen und bewerten. Dieser Beitrag beschreibt eine retrospektivische, quantitative Analyse der Wechselwirkungen von GPS und Industrie 4.0, basierend auf 260 praxisorientierten Industrie 4.0 Use Cases, in denen erfolgreich Industrie 4.0 umgesetzt wurde. Somit werden Unternehmen dabei unterstützt, ...

Die digitale Transformation produktionslogistischer Prozesse verspricht große Potenziale zur Effizienzsteigerung, da diese somit zielgerichteter gesteuert und bestehende Kapazitäten besser ausgenutzt werden können. Ein entscheidender Faktor dabei ist die Qualität der zu erhebenden und zu verarbeitenden Informationen. In diesem Beitrag wird eine Methode zur systematischen digitalen Transformation produktionslogistischer Prozesse vorgestellt, mit Fokus auf Informationsflüsse und deren Qualität.

Experteninterviews haben gezeigt, dass viele Tätigkeiten im Behälter-management manuell durchgeführt werden und Transparenz über die Ladungsträgerbestände fehlt. Die Folgen sind unter anderem Unter- oder Überbestände von Ladungsträgern. In diesem Beitrag wird das Konzept der datenbasierten Dienstleistung „automatisierte Kreislaufüberwachung“ vorgestellt. Die Dienstleistung basiert auf der Integration von Identifikations-, Kommunikations- und Lokalisierungstechnologien in Ladungsträgern und der durchgängigen Erfassung von Zustandsdaten in den logistischen Prozessen. Die Daten werden in einem cloudbasierten Service-System verarbeitet und lösen bei potenziellen Über- und Unterbestände so genannte Supply-Chain-Event aus, um frühzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen zu können und eine Lieferstörung zu verhindern.

Aufgrund des Wandels der Arbeit in der Produktion infolge der Einführung Cyber-Physischer Systeme besteht ein Bedarf an adäquaten Gestaltungsprinzipien für Benutzerschnittstellen zwischen Menschen und Maschinen. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurde eine Methode zur Bestimmung und Evaluation von derartigen Gestaltungsprinzipien entwickelt, die Gegenstand dieses Beitrags ist. Die Methode kann dazu verwendet werden, einen Regelkatalog für eine erfolgreiche Integration der Human Factors in Cyber-Physische Produktionssysteme zu erstellen sowie Gestaltungsprinzipien zu evaluieren.

In vielen Industrien werden zurzeit neutrale Datenplattformen entwickelt, die zur Datenakquisition, Datenaufbereitung und -verarbeitung sowie anschließender Bereitstellung an kommerzielle Nutzer, an öffentliche Stellen (z.B. Statistikämter) oder an Sicherheitsorgane dienen sollen. Nachgelagert und getrennt von der Datenplattform, findet dann u.a. eine Entwicklung von kommerziellen Services auf den entsprechenden Serviceplattformen statt. Beispiele für Serviceplattformen im Luftfahrtumfeld sind z.B. Aviatar, Skywise oder AnalytX. Das Zusammenspiel der Plattform- und Serviceentitäten, ggf. sogar branchenübergreifend und mit öffentlichen Institutionen, ist sowohl auf technischer Ebene in Bezug auf Datensicherheit, Datenqualität, Datenklassifizierung und Datenzuordnung zu Kategorien wie personenbezogen, sicherheitsrelevant, nur anonymisiert zu verwenden etc. als auch auf rechtlicher Ebene in Bezug auf Datenhoheit, geistiges Eigentum und Beachtung von luftfahrtspezifischen ...

In Zeiten fortschreitender Globalisierung nehmen die internationalen Investitions- und Konsumgütermärkte zunehmend dynamischere Formen an. Die Märkte sind im Wandel und Kunden der Industrie verlangen nach qualitativer und zeitgleich flexibler Produktfertigung. Um weiterhin marktbeständig zu bleiben, müssen die Unternehmen auf die neuen Anforderungen reagieren und sich von herkömmlichen Produktionskonzepten lösen. Als Reaktion bietet die Digitalisierung unterschiedliche Technologien und Methoden zur Abhilfe. Der folgende Beitrag beschreibt den derzeitigen Stand und die zukünftige Umsetzung der virtuellen Produktion in Unternehmen und fokussiert sich im Speziellen auf das Potenzial der Augmented Reality im Produktionsumfeld. Es entsteht ein umfassendes Gesamtbild der aktuellen Marktsituation und erleichtert entsprechende investitionsstrategische Entscheidungen.