cyber-physische Systeme

Transparenz in der Produktion ist eine wesentliche Grundlage, wenn nicht sogar der Treiber einer digitalen Fabrik bzw. „Smart Factory“. In einer transparenten Produktionsstätte sind Softwarelösungen wie Enterprise-Resource-Planning-Systeme (ERP) oder Manufacturing Execution Systems (MES), Sensoren, mobile Endgeräte und Produktionsanlagen miteinander vernetzt und tauschen kontinuierlich Daten aus.

Die Produktion der Zukunft findet in einer Umgebung statt, in der intelligente Cyber-Physische Systeme (CPS) das technologische Fundament zur Realisierung einer effizienten und damit wettbewerbsfähigen Produktion bilden. Es wird eine Methodik vorgestellt, mit welcher potenzielle CPS-Einsatzfelder identifiziert werden können.

In diesem Beitrag werden einige technische Ansätze zur Gestaltung von benutzerfreundlichen Mensch-Maschine-Schnittstellen im Bereich Hardware und Software vorgestellt. In diesem Zuge werden einige bereits erkennbare Potenziale diskutiert, die sich aus der Nutzung dieser Technologien ergeben, um damit Geringqualifizierten weiterhin eine Teilhabe an effizienten, wertschöpfenden Tätigkeiten im industriellen Umfeld zu ermöglichen.

Konzentrieren sich aktuelle Untersuchungen zu den Auswirkungen von Industrie 4.0 hinsichtlich Geschäftsprozesse auf die Beschreibung einer Zukunftsvision unter Einsatz cyber-physischer Systeme und der Betrachtung isolierter Industrie 4.0-Technologien, so ist die Fokussierung von Veränderungsmechanismen auf der prozessualen Metaebene Gegenstand dieses Artikels.

Intelligente und autonome Roboter sind für die Entwicklung der Industrie 4.0 von essentieller Bedeutung. Dabei müssen sie sich in einer unübersichtlichen und unvorhersehbaren Umwelt zurechtfinden und auf Ereignisse sofort reagieren können. Um Handlungen zu planen, ist die Echtzeitverarbeitung komplexer Sensorinformationen notwendig.Daher werden am DFKI RIC Hardware-Beschleuniger für die Robotik auf Basis des Datenflussparadigmas entwickelt.

Deutschland hat bekanntermaßen einen sehr leistungsstarken Industriesektor, dessen Produkte weltweit nachgefragt werden. Die wesentlichen Erfolgsfaktoren sind dabei die hohen Qualifikationen der Arbeitskräfte, die weltweit bekannte hochgradige Qualität der Produkte, das dynamische Innovationssystem und die hohe Produktivität der Unternehmen.

Prozessinnovation ermöglicht bessere Produkte, niedrigere Stückkosten oder eine höhere Produktivität. Zentral sind dabei Technologien – von Additive Manufacturing über Machine Learning bis hin zu komplexen Industrie 4.0-Lösungen. Damit die Integration in bestehende Systeme gelingt, zeigt diese Ausgabe der productivITy Beispiele für erfolgreiche Prozessinnovationen.Lassen Sie sich inspirieren und gestalten die vierte industrielle Revolution mit.

Im Zentrum Industrie 4.0 Potsdam (ZIP4.0) wird die Steuerung des Transportsystems dezentral realisiert. Die zentrale SPS ist durch mehrere Knoten ersetzt, die als CPS die lokale Steuerung übernehmen und kooperieren. Mit der Industrie-4.0-Box, die die Implementierung von CPS innerhalb eines Bestandssystems auf kostengünstige Weise realisiert, entstand ein anpassungsfähiges und robustes System nach dem Industrie-4.0-Prinzip.