Unternehmensübergreifende Integration durch IoT-Plattformen
Erschließung von Information durch das Zusammenführung von Datenquellen

Sander Lass

Portale sind bekannte Mittel zum Informationsaustausch im B2B- und B2C-Kontext und gewinnen im Rahmen der Digitalisierung im Unternehmen an Bedeutung. Plattformen sind Mittel zur deren Realisierung. Sie umfassen verschiedene zentrale Funktionen, die vom Nutzer nicht aufwendig entwickelt werden müssen. In ihrer einfachsten Form sorgen sie für die Verbindung zwischen den Geräten. Hinzu treten weitere Komponenten, u. a. für die Anwendungsentwicklung und für Analytics. Der Beitrag zeigt Voraussetzungen der Umsetzung von IoT-Plattformen auf.

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Success Story

Mit MES & Co auf dem Weg zu Industrie 4.0

ARI-Armaturen ist ein international führender Entwickler, Hersteller und Vertreiber von Armaturen sowie ergänzenden Dienstleistungen zum Regeln, Absperren, Sichern und Ableiten von flüssigen und gasförmigen Medien.  An drei Standorten – ausschließlich in Deutschland – produziert das Unternehmen Qualitätsschwerarmaturen nach modernsten Standards. 1950 gegründet ist die inhabergeführte ARI-Gruppe heute mit mehr als 800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern international erfolgreich. Dreizehn eigene Vertriebs- töchter in England, Dänemark, Frankreich, Österreich, Spanien, Italien, den USA, China, Malaysia, Singapur, Indien, Russland, Vereinigte Arabische Emirate sowie weitere Vertriebspartner in mehr als 50 Ländern weltweit bieten ARI-Service rund um den Globus.

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Wissensmanagement mithilfe von IIoT-Plattformen in der Produktionslogistik

Susanne Altendorfer-Kaiser, Montanuniversität Leoben und Benjamin Kormann, Robert Bosch GmbH

Ein Kernelement von Industrie 4.0 und IoT ist die Möglichkeit zur Sammlung von extrem hohen Datenvolumina in Echtzeit [1]. Um damit Geschäftsprozessoptimierungen zu erreichen, ist es notwendig, Wissen aus diesen Daten zu generieren. Hierzu müssen Voraussetzungen bezüglich Infrastruktur und Organisation geschaffen werden. Dieser Beitrag beschreibt, wie mittels eines Knowledge-Discovery-Prozessmodells in der Produktionslogistik in Kombination mit dem Acatech-I-4.0 Referenzmodell ein Vorgehen abgeleitet werden kann, das mittels Data Analytics Vorteile von Industrie 4.0 systematisch in Geschäftsprozessen nutzbar macht.

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Blockchain-Technologie und das Internet of Things
Kurzfristiger Hype oder eine Symbiose
für neue IoT-Geschäftsmodelle?

Andranik Tumasjan, Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Die Blockchain-Technologie – ein verteiltes Datenregister („ledger“), in welchem Transaktionen von Werten aller Art sicher, transparent und konsensuell ohne das Vertrauen in eine zentrale Instanz durchgeführt werden können – ist eine sozio-technische Innovation, die das Potenzial hat, neue Geschäftsmodelle zu ermöglichen und bisherige Geschäftsmodelle obsolet zu machen. Während die meisten Anwendungen heute im Finanzsektor existieren (z. B. Zahlungsabwicklung), bietet sich die Technologie für unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten insbesondere in der Industrie an. Vor allem bei der Anwendung im Bereich Internet of Things (IoT) ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten für neue Geschäftsmodelle. Der vorliegende Beitrag beleuchtet anhand von drei Thesen und konkreten Beispielen die Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain-Technologie für neue IoT-Geschäftsmodelle.

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M2M-Kommunikation – wenn Maschinen miteinander sprechen

Anja Wilde und Mathias Eiber

Kooperative Wertschöpfung, orchestriert über eine Blockchain: Am Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Ilmenau wird ein Demonstrator entwickelt, der eine vernetzte Fertigung von der Auftragserstellung bis zum fertigen Produkt ermöglicht. Der Demonstrator koppelt das additive Lichtbogenschweißen mit Thermografie und 3D-Scanverfahren, um eine spanende CNC-Nachbearbeitung produktindividuell zu optimieren. Die Datenübertragung zwischen den einzelnen Fertigungsprozessen erfolgt dabei auf Basis von Smart Contracts. Smart Contracts steuern den Fertigungsablauf und ermöglichen eine Kommunikation der Maschinen untereinander. Die Daten sind in der Blockchain vor Verlust oder Manipulation geschützt, aber dennoch permanent über das Internet verfügbar. Variable Zugriffsrechte erlauben die Weitergabe der Daten auch an Firmen in einem Partnernetzwerk, so dass eine Fertigung in kooperativen, unternehmensübergreifenden Netzwerken ermöglicht wird.

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Mobile IIoT-Technologien in hybriden Lernfabriken
Szenariobasierte Entwicklung von Prozessverständnis als Basis für Handlungskompetenz im Anwendungszentrum Industrie 4.0

Malte Teichmann, André Ullrich, Benedict Bender und Norbert Gronau, Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insb. Prozesse und Systeme, Potsdam

Der Wandel zur automatisierten Produktion, die fortschreitende Digitalisierung der Wertschöpfungsprozesse sowie die stetige Implementierung von mobilen Industrial Internet of Things-Technologien (IIoT) in diese zur Unterstützung der Mitarbeiter stellen betriebliche Weiterbildung vor Herausforderungen. Komplexere Anforderungen und veränderte Tätigkeitsprofile erfordern Handlungskompetenzen bei Mitarbeitern im Sinne der Fähigkeit, in unbekannten Situationen auf Basis eigenen Könnens handlungsfähig zu bleiben [1]. Jene sowie dafür notwendiges umfassendes Verständnis gegenüber digitalisierten Produktionsprozessen [2] kann jedoch durch konventionelle Lehrmethoden nicht realisiert werden, da diese der erhöhten Anforderungskomplexität und den komplexen Rückkopplungen im Rahmen der Steuer- und Regelkreise nicht gerecht werden können. Diese Aspekte aufgreifend wird im Folgenden ein szenariobasierter Weiterbildungsansatz für eine Lernfabrik vorgestellt, der insbesondere die Potenziale mobiler IIoT-Technologien zur Ausgestaltung dieser in den Blick nimmt.

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Sicherheit im industriellen Internet der Dinge
Herausforderungen und Konzepte

Uwe Laufs und Sven Wagner, Fraunhofer IAO, Stuttgart

In zahlreichen Branchen und Anwendungsbereichen bietet das industrielle Internet der Dinge (IIoT) mit der Vernetzung intelligenter Objekte eine Vielzahl an Möglichkeiten und Chancen. Hinsichtlich der Sicherheit solcher Systeme entstehen jedoch, ähnlich wie im eher an Privatanwender gerichteten Internet der Dinge, durch den hohen Verteilungsgrad, die Heterogenität der vernetzten Systeme sowie den Umfang und die Dynamik der Vernetzung ganz neue Herausforderungen. Ebenso können die Auswirkungen von Angriffen drastisch sein. Ein Dreh- und Angelpunkt für Sicherheit im IIoT sind vertrauenswürdige Identitäten der beteiligten Subsysteme, ohne die ein sicheres Gesamtsystem nur schwer zu realisieren ist. Für die Absicherung der Systemidentitäten bieten sich zertifikatsbasierte Verfahren an. Die hierfür gängige Lösung mittels Public Key Infrastructure (PKI) ist im Bereich IIoT häufig jedoch zu aufwändig und zu wenig flexibel. Des Weiteren sind oft Mechanismen zur Verbreitung vertrauenswürdiger Informationen über Subsysteme und Mechanismen zur Sicherstellung der Echtheit von Daten und Transaktionen und deren Dokumentation erforderlich. Der Beitrag beschreibt neben den Herausforderungen des IIoT aus Sicht der Sicherheit Konzepte zum Umgang mit diesen Herausforderungen und skizziert geeignete Lösungen sowie Ansätze und Entwicklungen aus der aktuellen Forschung. Der Fokus liegt hierbei auf den Besonderheiten im IIoT-Umfeld.

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One Touch – alles andere wäre Verschwendung
Wie digitale Technologien verschwendungsarme Prozesse im Lager ermöglichen

Wolfgang Keplinger

Die Automatisierung der Abläufe in der Intralogistik schreitet immer weiter voran. Doch meist beziehen sich die Fortschritte nur auf Teilprozesse, während weiter Unterbrechungen zwischen den einzelnen Tätigkeiten bestehen. Erst durch die Kombination von digitalen Technologien und der konsequenten Umsetzung von Lean-Prinzipien können echte Effizienzsteigerungen erzielt werden. Dieser Beitrag vergleicht die Abläufe der konventionellen Lagerlogistik mit dem Zielbild der „One Touch-Logistik“ und beschreibt Erfolgsfaktoren für die Umsetzung unterbrechungsfreier Prozesse.

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online EXKLUSIV

Maschinenbelegungsplanung in mehrstufigen entkoppelten Produktionssystemen

Holm Fischäder, Richard Göhler und Herfried M. Schneider

In diesem Beitrag werden die theoretischen Grundlagen der Maschinenbelegungsplanung für mehrstufige Produktionsumgebungen erörtert und davon ausgehend Lösungsverfahren für Belegungs-
probleme unter praxisrelevanten Problemstellungen entwickelt. In der Printausgabe von productivITy (Ausgabe 2-17) wurde eine Kurzfassung dieses Beitrages veröffentlicht. In der hier vorgelegten Online-Fassung werden die Abbildung praxis-
typischer Rahmenbedingungen für die Maschinen-
belegungsplanung sowie die Bewertung alternativer Belegungsplänen ausführlicher beschrieben.

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Aktuelles Stichwort

Kundenindividualität
Individualität macht froh – und den Kunden sowieso!

Hanna Teuer

Als Ende des 18. Jahrhunderts mithilfe von Wasser- und Dampfkraft die ersten mechanischen Produktionsanlagen in Deutschland eingeführt wurden und der erste mechanischen Webstuhl zuvor vom Menschen ausgeführte Arbeit übernahm, begann die Wandlung vom Agrar- zum Industriestaat und der damit verbundene „Siegeszug“ der Massenproduktion. Während vorher alle Produkte in Manufakturen gefertigt wurden, war es nun möglich, Produkte kostengünstiger und meist auch schneller herzustellen. Im Laufe der Jahre nahmen im Rahmen der Massenproduktion hergestellte standardisierte Produkte einen immer wichtigeren Stellenwert ein, da gerade auch während – und nach – den beiden Weltkriegen auf diese Weise eine bessere Versorgung gewährleistet werden konnte, als sie mit reinen Manufakturen möglich gewesen wäre.

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