Lösung: Produktionssteuerung

STAG – Brückenbau zwischen Produktion und IT-Welt

STAG – Brückenbau zwischen Produktion und IT-Welt

Automatisiertes Mapping für einen verbesserten Zugang zu Betriebsdaten
Oliver Amft ORCID Icon, Dovydas Girdvainis ORCID Icon, Christoph Rathfelder ORCID Icon
Das Sammeln von Daten aus verschiedenen Quellen in der Produktion und die Bereitstellung dieser Daten für verschiedene IT-Systeme ist eine der Kernaufgaben im Prozess der Digitalisierung der Fabrik. Aufgrund der unterschiedlichen Protokolle und Schnittstellen ist die Datenerfassung mit besonderen Herausforderungen verbunden. Mit dem Sensor Technology Adapter Gateway (STAG) präsentieren wir eine Lösung, die die Lücke zwischen dem Shopfloor und den IT-Systemen schließt. STAG ist eine industrietaugliche Middleware, die die Übersetzung zwischen Datenmodellen und Protokollen automatisiert.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 3 | Seite 14-22 | DOI 10.30844/I4SD.25.3.14
Digitale Zwillinge für die Produktion

Digitale Zwillinge für die Produktion

RAPIDZ – Ressourcenanalyse und Prozessintegration durch Digitale Zwillinge
Christian Salzig ORCID Icon, Julia Burr ORCID Icon, Sophie Hertzog
In der heutigen Fertigungsindustrie sind Digitale Zwillinge ein entscheidender Schlüssel zur Optimierung von Produktionsprozessen und der effizienten Nutzung von Ressourcen. Das Erstellen Digitaler Zwillinge ist allerdings oft mit hohen oder schwer abschätzbaren Aufwänden verbunden und häufig werden unbekannte Kennwerte wie Materialparameter benötigt, was den Einsatz in der Realität erschwert. Mit RAPIDZ stellen wir ein Werkzeug zur Erstellung und Nutzung Digitaler Zwillinge vor, welches durch seinen modularen Aufbau, diese Barriere durchbricht. Die virtuellen Modelle physischer Systeme ermöglichen dann eine umfassende Analyse und Prognose von Materialflüssen, Energieverbrauch und Maschinenleistung in Echtzeit. Die Nutzung von RAPIDZ steigert die Effizienz von Produktionslinien, verbessert Flexibilität und Reaktionszeit und ermöglicht proaktive Wartungen, sodass Ausfallzeiten minimiert werden.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 3 | Seite 6-12 | DOI 10.30844/I4SD.25.3.6
Die Lernfabrik „InTraLab“

Die Lernfabrik „InTraLab“

Digital transformierte Arbeit erfahren und lernen
Norbert Gronau ORCID Icon, Malte Teichmann ORCID Icon
Lernfabriken bieten eine praxisnahe Umgebung zur Simulation von Produktionsprozessen, in der Lernende Kompetenzen durch direkte Anwendung neuer Technologien erwerben können. Das Industrial Transformation Lab (InTraLab) simuliert hybride Produktionsprozesse und integriert reale Demonstratoren sowie virtuelle Simulationen. Dies ermöglicht Lernenden den Erwerb von Handlungskompetenzen und Fähigkeiten, die für die digital transformierte Arbeitswelt entscheidend sind.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 2 | Seite 46-51
Fehlermanagement in der Produktion

Fehlermanagement in der Produktion

Aktuelle Gegebenheiten und Herausforderungen in der Industrie
Johannes Prior ORCID Icon, Milan Brisse ORCID Icon, Nikita Govorov, Robert Egel ORCID Icon, Bernd Kuhlenkötter ORCID Icon
Die vorliegende Studie untersucht unter Teilnahme von 23 Unternehmen die Praxis des erfahrungsbasierten Fehlermanagements. Ziel dieser Untersuchung ist es, zentrale Kriterien für ein effektives Fehlermanagement in der Produktion zu identifizieren. Hierzu wurde ein Fragebogen mit 77 Fragen zu acht Themenbereichen entwickelt, darunter Fehlerkultur, Dokumentation, Ursachenforschung und softwaregestütztes Wissensmanagement. In der anschließenden Analyse werden positive und negative Maßnahmen herausgearbeitet, um daraus konkrete Handlungsempfehlungen zur Optimierung des erfahrungsbasierten Fehlermanagements abzuleiten.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 2 | Seite 38-45 | DOI 10.30844/I4SD.25.2.38
Mehr Wettbewerbsfähigkeit für die Kleinserienproduktion

Mehr Wettbewerbsfähigkeit für die Kleinserienproduktion

Skalierbare und flexible Rohkarosserie-Fertigungslinie mit kollaborativen mobilen Robotern
Walid Elleuch, Tadele Belay Tuli ORCID Icon, Martin Manns ORCID Icon
Durch den höheren Bedarf für eine Anpassung von Produkten an Kundengruppen und -bedürfnisse sind Body-In-White produzierende Unternehmen mit einer höheren Variantenmontage in den späteren Phasen der Produktionslinie konfrontiert, wodurch die Produktionskosten pro Einheit steigen. Flexible Produktionsprozesse mit flexiblen Materialflüssen und Fertigungsabläufen sowie der automatischen Rekonfiguration von Werkzeugen sind die Säulen eines resilienten Produktionssystems. In diesem Artikel wird eine konzeptionelle Lösung für die flexible Karosserierohbau-Blechfertigung mit autonomen kollaborativen Robotersystemen vorgestellt, um die Produktkosten für einen höheren Wettbewerbsvorteil zu senken.
Industry 4.0 Science | 41. Jahrgang | 2025 | Ausgabe 2 | Seite 60-67
Intelligente Shopfloor-Assistenten dank KI

Intelligente Shopfloor-Assistenten dank KI

Produktivitätssteigerung durch den Einsatz generativer KI
Eckart Uhlmann ORCID Icon, Julian Polte ORCID Icon, Christopher Mühlich ORCID Icon, Yassin Elsir
In modernen Produktionsbetrieben verkompliziert oft eine heterogene IT-Landschaft den Arbeitsalltag. Ein vielversprechendes Gegenmittel ist der Einsatz intelligenter Agenten. Diese nutzen generative KI für Routineaufgaben und können so die Effizienz steigern. Ob die Integration dieser intelligenten Systeme in bestehende Netzwerke gelingt, entscheidet darüber, ob der Informationsfluss verbessert und manueller Aufwand reduziert werden kann.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 64-71
Parameteroptimierung für einen Lakeinjektor

Parameteroptimierung für einen Lakeinjektor

Entwicklung einer KI-Pipeline an einem Beispiel aus der Fleischindustrie
Tim Zeiser ORCID Icon, Alexander Prange ORCID Icon, Corinna Köters ORCID Icon, Maik Schürmeyer, Theo Lutz ORCID Icon
Die Herstellung von Kochschinken bringt einige Herausforderungen mit sich. Für die Produktion werden Fleischteile mithilfe von Salzlake in einem mehrstufigen Pökel- und Garprozess verarbeitet. Dabei kann es zu Qualitätsschwankungen kommen, die auf Strukturfehler im Fleisch zurückzuführen sind. Das Resultat: Die Salzlake wird nicht optimal aufgenommen. Ein auf historischen Daten trainiertes KI-Modell soll das Problem lösen.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 40-46 | DOI 10.30844/I4SD.24.6.40
Einführung von Machine Learning in die Produktion

Einführung von Machine Learning in die Produktion

Ein KMU-spezifischer, holistischer Leitfaden
Manuel Savadogo, Malte Stonis ORCID Icon, Peter Nyhuis ORCID Icon
Machine Learning bietet insbesondere im Produktionsumfeld eine Vielzahl an Potenzialen und gewinnt somit immer mehr an Bedeutung. Jedoch fehlte kleinen und mittleren Unternehmen ein Leitfaden, der spezifisch auf ihre individuellen Herausforderungen ausgelegt ist und sie Schritt für Schritt durch die Einführung leitet. Im Zusammenspiel mit einer Potenzialanalyse, der Ermittlung relevanter Voraussetzungen sowie einer Reifegraduntersuchung kann dieser Leitfaden Abhilfe leisten.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 6 | Seite 88-95
Doppelte Transformation im Maschinen- und Anlagenbau

Doppelte Transformation im Maschinen- und Anlagenbau

Digitalisierung und Nachhaltigkeit bei Unikat- und Kleinserienfertigern
Sigrid Wenzel ORCID Icon, Deike Gliem ORCID Icon, Christoph Laroque ORCID Icon
Ein entscheidender Wettbewerbsfaktor für mittelständische Unikat- und Kleinserienfertiger liegt in der termingerechten Fertigstellung, Lieferung und Inbetriebnahme ihrer Produkte. Eine präzise Planung der Logistik ist dabei ebenso wichtig wie die Steuerung der Produktion. Allerdings sind die Prozesse oft von Unsicherheiten geprägt, etwa durch lokale Bedingungen beim Kunden oder die Zusammenarbeit mit Zulieferern. Digitale Schatten zur Datenauswertung in Echtzeit bieten da einen überzeugenden Lösungsansatz.
Industry 4.0 Science | 40. Jahrgang | 2024 | Ausgabe 5 | Seite 10-17 | DOI 10.30844/I4SD.24.5.10
Interaktives Lagebild

Interaktives Lagebild

Ein Werkzeug für das Krisenmanagement in prozessorientierten Unternehmen
Holger Kohl, Thomas Knothe ORCID Icon, Nicole Oertwig ORCID Icon, Patrick Gering, Julia-Anne Scholz
Viele Unternehmen bringt die Krise um den Coronavirus SARS-CoV-2 in existenzielle Nöte. Der plötzliche Ausfall von Zulieferern und Kunden oder eine kurzfristige Änderung von Regularien (z. B. Kurzarbeitsregeln) stellen Betriebe vor Herausforderungen. Hinzu kommen sich laufend ändernde Einflüsse und Informationsquellen. Ein gemeinsames Lagebild bietet Einsatzkräften im Sicherheitsbereich seit langem Orientierung und wird nun auch für Unternehmen relevant. Die Verknüpfung und Visualisierung von externen Informationen aus dem Unternehmensumfeld (z. B. Corona-Fallzahlen in der Region eines Hauptzulieferers) mit den internen Fähigkeiten eines Unternehmens (z. B. Verfügbarkeit der Mitarbeiter) bleibt jedoch ein ungelöstes Problem. Dieser Beitrag zeigt, wie ein Lagebild auch für Unternehmen zu einem zielgerichteten Handeln beitragen kann.
Industrie 4.0 Management | 37. Jahrgang | 2021 | Ausgabe 1 | Seite 37-40
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