Smart Devices

Smart Devices
Vermittler zwischen Mensch, Maschine und Software

Florian Lindner, Kevin Nikolai Kostyszyn, Dennis Grunert, Karl Lossie und Robert Schmitt

Durch den rasanten Anstieg der Nutzung von Smart Devices im industriellen Umfeld entstehen neue Möglichkeiten einer optimalen Einbindung des Menschen in vernetzte Produktionssysteme. Für einen erfolgsversprechenden Einsatz der Smart Devices in der industriellen Kommunikation sind geeignete Schnittstellen zwischen Devices und Softwaresystemen, Maschinen und Mitarbeitern erforderlich. In diesem Beitrag werden neue mögliche Schnittstellen zu Smart Devices vorgestellt und entsprechende Anwendungsmöglichkeiten auf dem Shopfloor diskutiert.

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Wie Sie Condition Monitoring wirtschaftlich nutzen
Strategische Ausrichtung, Vorgehensmodelle und Voraussetzungen

Thomas Müller

Durch die ständige mediale Präsenz von Industrie 4.0 und die damit verbundenen – nicht selten mit alarmierenden Botschaften versehenen – Handlungsempfehlungen erleben altgediente Themenfelder wie Condition Monitoring gewissermaßen eine Renaissance. Altgedient sind sie deshalb, weil die Ansätze aus Hersteller- und Betreibersicht schon seit vielen Jahren vorhanden sind, doch aus vielschichtigen Gründen nur eingeschränkt wertschöpfend umgesetzt werden können.

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Dezentrale Steuerungen in der digitalen Fabrik
Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen an die SPS 4.0

Matthias Seitz, Sergii Poluektov und Hans Peter, Hochschule Mannheim

Die intelligente Fabrik der Zukunft soll unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ durch sogenannte Cyber-Physical Systems (CPS) gesteuert werden. Damit ist gemeint, dass die Anlagenkomponenten selbständig den Prozess steuern und somit keine zentrale Steuerung mehr erforderlich ist. Man erhofft sich dadurch flexible Systeme, die nicht individuell programmiert werden müssen, sondern aus Modulen per Plug and Play zusammengesetzt werden können. Welche Aufgaben bleiben der SPS und welche Anforderungen muss sie hierfür erfüllen? Dieser Beitrag diskutiert an einem Beispiel die Möglichkeiten und Grenzen der SPS 4.0 aus heutiger Sicht.

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EU Projekt FourByThree
Auf dem Weg zu eigensicheren Robotern

José de Gea Fernández und Marc Ronthaler

Seit einiger Zeit ist zu beobachten, dass Eigenschaften von Haushalts- oder Servicerobotern in Produktionsumgebungen Einzug halten, wo sie Kooperation ermöglichen und damit die Voraussetzung für einen von Mensch und Maschine gemeinsam genutzten Arbeitsraum schaffen. Dieser Beitrag stellt einige der bereits kommerziell erhältlichen Systeme vor, untersucht die technologischen Voraussetzungen, die über die letzten Jahre am DFKI Robotics Innovation Center auf diesem Gebiet entwickelt wurden und gibt einen Ausblick anhand der aktuellen Entwicklungen im EU Projekt FourByThree.

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online EXKLUSIV

Methode zur Strukturierung der Anforderungen an Führungsexperten

Barbara T. Wulfken und Egon Müller

Veränderte fertigungstechnische Herausforderungen im Rahmen Industrie 4.0 sowie die verstärkte Ausrichtung auf Elektromobilität in der Automobil- und Zulieferindustrie, führen nicht nur zu erheblichen Änderungen im Produktionsbereich, sondern außerdem zu einem erweiterten Anspruch an Führungsexperten. Der Artikel stellt eine Methodik vor, wie Anforderungen an Führungskräfte systematisch dargestellt und definiert werden können, um eine bedarfsgerechte Personalauswahl und -entwicklung sicherzustellen.

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Flexible Produktionssysteme in der Praxis

Ulrich Berger, Thomas Creutznacher, Raffaello Lepratti und Steffen Lamparter,

Deutschland hat bekanntermaßen einen sehr leistungsstarken Industriesektor, dessen Produkte weltweit nachgefragt werden. Diese Stärke lässt sich aus der guten Kooperation zwischen international agierenden Konzernen und einem breiten Spektrum mittelständischer Unternehmen herleiten. Dabei nimmt das produzierende Gewerbe rund 50 % der deutschen Exporte ein. 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. Allerdings stehen diese Unternehmen vor einer Vielzahl von Herausforderungen. Dazu zählt neben dem steigenden internationalen Wettbewerbsdruck die Notwendigkeit von kontinuierlichen Innovationen, um den Wettbewerbsvorsprung zu verteidigen. Zudem werden die Wertschöpfungsnetze immer komplexer und die Märkte volatiler [1]. Vor dem Hintergrund dieser Entwicklungen spielen flexible Produktionssysteme eine immer größere Rolle. Um Flexibilität in einem globalen Wertschöpfungsnetzwerk zu ermöglichen, sind Lösungen notwendig, wie sie auch in der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie formulierten Vision „Industrie 4.0“ adressiert werden. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer kooperativen Industriebefragung über flexible Produktionssysteme beschrieben, welche im Kontext des europäischen Forschungsprojekts cPAS durchgeführt wurde. Auf dieser Basis werden Anforderungen und Potenziale einer zunehmenden horizontalen Integration zwischen Unternehmen sowie zwischen Produktionsplanungs- und Laufzeitsystemen diskutiert.

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Datenschutz im „smarten“ Business
Industrie 4.0 darf nicht zum Monitoring 4.0 werden

Regina Mühlich

Smart Home ist in aller Munde. Komfortables und bequemes Steuern der Haustechnik, auch von unterwegs, per Smartphone oder Tablet. Mit Smart Factory wartet das Äquivalent im industriellen Bereich auf. Die „kluge Fabrik“ ist Ergebnis und Anspruch der vierten industriellen Revolution, die unter dem Begriff Industrie 4.0 seinen Ausdruck findet. Doch so groß die Chancen dadurch sind, dürfen auch die Gefahren nicht außer Acht gelassen werden. Gerade der Datenschutz muss an die neuen Herausforderungen angepasst werden. 

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Cyberphysische Produktionssysteme

Jan Meißner, Niklas Hering, Annika Hauptvogel und Bastian Franzkoch

Die Beherrschbarkeit stetig individueller werdender Prozessketten bei gleichzeitig steigender Marktdynamik ist eine aktuelle Herausforderung produzierender Unternehmen. Der Steuerung von Produktionsprozessen kommt in diesem Zusammenhang eine immer größere Bedeutung zu. Jedoch mangelt es an geeigneten Lösungsansätzen, die den Anforderungen einer schnellen Produktionsanpassung gewachsen sind.

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Informationssicherheit durch eigenes Funknetz

Zusätzliche Schutzschicht vor dem Internet

Aurelius Wosylus, Sigfox Deutschland

Sicherheit ist in einer zunehmend vernetzten Industrie eine zentrale Herausforderung, denn jedes IoT-angebundene Device ist potenziellen Fremdzugriffen und Manipulationen ausgesetzt. Unternehmen suchen deshalb Wege, diese Risiken für ihre Systeme zu minimieren. Sigfox bietet für die Device- und Sensor-to-Cloud-Kommunikation ein eigenes Netz, das sich wie eine Schutzschicht zwischen die Sigfox-Devices und die Cloud-App legt. Sigfox-Devices kommunizieren also nicht direkt über das Internet. Dennoch kommen ihre Daten in die Cloud. Das Sigfox-Netz gewährleistet damit auch für Maschinen- und Anlagenbauer eine sehr hohe systemimmanente Sicherheit, da Angriffe über das Internet quasi ausgeschlossen sind.

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Ist prädiktive Instandhaltung die Killer-App für das Industrial Internet of Things?

Christoph Papenfuss

Vorausschauende (prädiktive) oder zustandsorientierte Instandhaltung ist für Industriekunden und die Industrie 4.0-Initiative ein erstrebenswertes Ziel. Eine ineffiziente, regelmäßig nach Plan erfolgende Wartung durch entsprechende Software zu ergänzen oder gar zu ersetzen, verspricht, Geräteausfälle und ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren, die Sicherheit zu verbessern und letztlich in einer Zeit unstabiler Preise und Budgets ein besseres Unternehmensergebnis zu erreichen.

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