Produktentwicklung

Der Kognitive Loop

Der Kognitive Loop

Und wie sich „Intelligenz“ auf Siliziumbasis konstelliert
Claus Riehle, Thorsten Pötter, Thomas Steckenreiter
In der Prozesstechnik denkt man in Produktionsoperationen, die von Sensoren und Aktoren gesteuert bzw. geregelt werden. Und jede Realisierung von Stoffumwandlung basiert auf einem physischen Substrat, was in gleicher Weise für lebende Systeme und ihr Verhalten gilt. Unterschieden werden in dem Beitrag drei Systemebenen: die Funktionsebene, das Interface zur Umwelt und die kognitive Ebene . Mithilfe dieser drei Ebenen lässt sich der Lernzyklus bzw. der bisherige sehr gut veranschaulichen. Vergleicht man in dieser Unterscheidungsweise intelligentes Verhalten von Menschen mit den technischen Entwicklungsstufen Maschinisierung, Automatisierung, Regelung und Deep Learning, dann wird das in der kybernetisch-soziologische Systemtheorie gängige Merkmal „“ verständlich. Daraus wird der Schluss gezogen, dass wir im Rahmen einer digitalisierten Kultur von Produktion und Organisation mit einem auf Silizium-Basis (SI) rechnen sollten. Um diese Analogie hervorzuheben, bezeichnen wir das vom ...
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 2 | Seite 52-56 | DOI 10.30844/I40M_20-2_S52-56
Geschäftsmodelle im Kontext der Blockchain-Technologie

Geschäftsmodelle im Kontext der Blockchain-Technologie

Teil 2
David Holtkemper, Jan Breidenbach
Die digitale Transformation schreitet immer weiter voran. Sie wird als „vierte industrielle Revolution“ betitelt und hat eine umfassende Vernetzung aller Lebens- und Wirtschaftsbereiche zur Folge. Sie ist der Haupttreiber des sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Wandels. Im Zuge dieses Wandels werden immer wieder neue Technologien entwickelt und Themen wie Künstliche Intelligenz, Big Data Analytics oder Blockchain rücken in den Fokus von Unternehmen und der breiten Öffentlichkeit. Ein Beispiel dieser schnellen Entwicklung stellt die Blockchain-Technologie und ihr erster Anwendungsfall Bitcoin dar. Dies ist die Fortsetzung eines zweiteiligen Beitrages, dessen erster Teil in der Ausgabe 6/2019 von Industrie 4.0 Management erschienen ist.
Industrie 4.0 Management | 36. Jahrgang | 2020 | Ausgabe 1 | Seite 49-52
Geschäftsmodelle im Kontext der Blockchain-Technologie

Geschäftsmodelle im Kontext der Blockchain-Technologie

Teil 1
David Holtkemper, Jan Breidenbach
Die digitale Transformation schreitet immer weiter voran. Sie wird als „vierte industrielle Revolution“ betitelt und hat eine umfassende Vernetzung aller Lebens- und Wirtschaftsbereiche zur Folge [1] . Sie ist der Haupttreiber des sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Wandels [2]. Im Zuge dieses Wandels werden immer wieder neue Technologien entwickelt und Themen wie Künstliche Intelligenz, Big Data Analytics oder Blockchain rücken in den Fokus von Unternehmen und der breiten Öffentlichkeit. Ein Beispiel dieser schnellen Entwicklung stellt die Blockchain-Technologie und ihr erster Anwendungsfall Bitcoin dar [3]. Die Fortsetzung dieses zweiteiligen Beitrages folgt in der Ausgabe 1/2020 von Industrie 4.0 Management.
Industrie 4.0 Management | 35. Jahrgang | 2019 | Ausgabe 6 | Seite 42-46
Integrierte System- und Testspezifikation

Integrierte System- und Testspezifikation

Ein modellbasierter Ansatz zur Absicherung komplexer technischer Systeme am Beispiel der Weltraumrobotik
Ruslan Bernijazov, Michael Hillebrand, Roman Dumitrescu ORCID Icon
Die Weltraumrobotik eröffnet faszinierende Möglichkeiten in der Exploration und Entdeckung anderer Planeten und Himmelskörper oder bei der Untersuchung von terrestrischen Vorgängen wie z. B. dem Klima. Die Entwicklung solcher Systeme ist geprägt durch eine hohe technologische Komplexität der zu entwickelnden Systeme. Eine wesentliche Herausforderung stellt die Absicherung dieser Systeme vor dem Hintergrund „Right the First Time“ dar. Absicherung am realen Prototypen ist zum einen kostspielig und zum anderen können die Versuche die realen Umgebungsbedingungen, wie Mikrogravitation, nur eingeschränkt abbilden. Die durchgehende virtuelle Absicherung dieser Systeme beginnend in der Konzeptphase bis hin zur Inbetriebnahme nimmt daher eine Schlüsselrolle bei der erfolgreichen Entwicklung ein. Das Forschungsprojekt INVIRTES stellt dabei eine integrierte Entwicklungsumgebung zur durchgehenden System- und Testspezifikation, Detailentwicklung und Simulation dieser Systeme bereit. ...
Industrie 4.0 Management | 35. Jahrgang | 2019 | Ausgabe 1 | Seite 15-18
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
Futter fürs Hirn

Futter fürs Hirn

Industrie 4.0 für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie
Severin Weiss
Das Ziel, Industrie 4.0 als digitale Agenda in sämtlichen produzierenden Betrieben zu implementieren und so die Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen, gilt selbstverständlich auch für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Verändertes Konsumentenverhalten, gesetzliche Vorgaben sowie die wachsende Spezialisierung stellen die Branche dabei vor immer neue Herausforderungen. Auch wenn die Automatisierung von Anlagen schon oft umgesetzt ist, fehlt es aber in vielen Fällen noch an der strukturierten Integration in ein gesamtheitliches Datenkonzept. Durch die digitale Vernetzung aller Prozesse bieten sich hier innovative Lösungen. Was Industrie 4.0 für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie bedeutet, wo die Chancen liegen und welche konkreten Maßnahmen zur Umsetzung es gibt, ist Thema dieses Beitrags.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 5 | Seite 55-58 | DOI 10.30844/I40M18-5_55-58
Intelligente Schnittstellen für Analoge Dinge

Intelligente Schnittstellen für Analoge Dinge

Semantische Technologien und Mixed Reality machen versteckte Abhängigkeiten sichtbar
Simon Mayer, Kay Römer
Komponenten in industriellen Anlagen stehen miteinander in einer Vielzahl von physischen und virtuellen Abhängigkeiten. Wir stellen ein System vor, welches diese Abhängigkeiten - physischer, funktionaler, virtueller und regulativer Natur sowie bezüglich des Laufzeitverhaltens einer Komponente - für Anwender intuitiv sichtbar macht und ihnen ermöglicht, Abfragen zu den Komponenten und ihren Interaktionen und Interdependenzen zu stellen. Die vorgestellte Herangehensweise und unsere Prototypen basieren auf relationalen Informationsmodellen, die diese Informationen für Nutzerschnittstellen aufbereiten und einfach zugänglich machen sowie einer Mixed Reality Schnittstelle, um Abhängigkeiten zwischen Komponenten sowie Abfrageresultate zu visualisieren. Dabei eignet sich unser Ansatz nicht nur für bereits digitalisierte „schlaue“ Komponenten, sondern auch für „dumme“ Gegenstände wie Böden, Ablageplatten und -fächer, ihren Materialien und die bearbeiteten Werkstücke ...
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 4 | Seite 33-37
Industrie 4.0 ist kein digitaler Wandel, sondern eine Revolution

Industrie 4.0 ist kein digitaler Wandel, sondern eine Revolution

Thomas Steckenreiter, Thorsten Pötter, Claus Riehle
Die ganze Tragweite dessen, was sich hinter dem Begriff „Industrie 4.0“ verbirgt, ist nach der Erfahrung der Autoren noch viel zu wenig in der Breite angekommen, insbesondere im Management des Mittelstands. Aus diesem Grund werden im folgenden Beitrag neben den wesentlichen Voraussetzungen für Industrie 4.0 auch die Merkmale für den revolutionären Charakter der „Digitalisierung“ wiedergegeben. Das „Durchdigitalisieren“ der Organisation nimmt uns Menschen ebenso Entscheidungsarbeit ab wie teilautonome, vernetzte Künstliche Intelligenz (KI). Das erleichtert und irritiert Mitwirkende gleichermaßen. Die digitale Transformation wird daher Folgen haben für Produktion und Organisation, d. h. auf Technik und auf Unternehmenskultur einwirken.
Industrie 4.0 Management | 34. Jahrgang | 2018 | Ausgabe 2 | Seite 43-47 | DOI 10.30844/I40M18-2_43-47
Beschreibung von Maschinenfähigkeiten

Beschreibung von Maschinenfähigkeiten

Ein produktorientiertes Beschreibungskonzept für Maschinenfähigkeiten in der Fertigungsindustrie
Xuan-Luu Hoang, Constantin Hildebrandt, Alexander Fay ORCID Icon
Aufgrund kürzerer Produktlebenszyklen, einer steigenden Anzahl von Produktvarianten und abnehmender Losgrößen wird von Fertigungsunternehmen Flexibilität erwartet, Produkte mit leicht geänderten Eigenschaften herstellen zu können. Dazu muss geprüft werden, ob die vorhandenen Maschinen dafür geeignet sind. Eine explizite, vom Rechner auswertbare Fähigkeitsbeschreibung einer Maschine kann für einen automatisierten Abgleich mit sich ändernden Produktanforderungen genutzt werden, wodurch der Anteil fixer Planungskosten gesenkt werden kann. Daher wird in diesem Beitrag ein produktorientierter Ansatz für die Beschreibung von Maschinenfähigkeiten in der Fertigungsindustrie vorgestellt. Die Anwendung des Konzepts wird anhand einer Bohrstation erläutert.
Industrie 4.0 Management | 33. Jahrgang | 2017 | Ausgabe 6 | Seite 29-32
Institut für Technologiemanagement

Institut für Technologiemanagement

Bereich für Produktionsmanagement Universität St.Gallen
Christoph Benninghaus
Der Bereich Produktionsmanagement an der Universität St.Gallen beschäftigt sich intensiv mit dem Thema Industrie 4.0 und angrenzenden Themenfeldern. Forschungsseitig werden dabei insbesondere neue Erkenntnisse und Lösungsansätze im Bereich Produktionsmanagement, Komplexitätsmanagement sowie Smart Services untersucht. Darüber hinaus unterstützt das Institut industrielle Organisationen in verschiedenen Branchen und Regionen in ihrer strategischen Planung, der Prozessoptimierung und bei der Umsetzung von Verbesserungsinitiativen. Von der Prozessaufnahme bis hin zur Ausarbeitung der Produktionsstrategie sowie Empfehlungen für den Einsatz von Industrie 4.0 Lösungen bieten wir eine Vielzahl von Forschungs- und Transferprojekten an. Einige dieser Projekte werden im Folgenden kurz skizziert.
Industrie 4.0 Management | 32. Jahrgang | 2016 | Ausgabe 4 | Seite 68-69
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