Interview

„Mehr Freiraum für kreative Arbeit“

Künstliche Intelligenz ist ein Schlagwort der Stunde – mit ihr sind Fortschritt und Innovation verknüpft. Fabriksoftware sprach mit Christian Patron, dem Leiter für Innovationen, Digitalisierung, Data Analytics bei der BMW Group über ihre Bedeutung für den Münchner Automobilkonzern.

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Softwaresysteme

Modulare und Wandlungsfähige Robotersysteme
Modellbasierte Softwareentwicklung basierend auf AutomationML und ontologischer Semantik

Yingbing Hua, Michael Mende und Björn Hein, Karlsruher Institut für Technologie

Die Softwareentwicklung bei Industrierobotern benötigt erhebliches interdisziplinäres Wissen und viel technische Erfahrung. Vor allem die Heterogenität der herstellerspezifischen Programmiersprachen und -werkzeuge verursacht hohen Aufwand beim Einsatz von Industrierobotern, obwohl Roboter per se frei programmierbar sind und für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt werden können. Um verschiedene Rollen, wie z. B. den Komponentenzulieferer, Anwendungsentwickler sowie Systemintegratoren und Endanwender, bei der Programmierung und Integration von Robotern zu unterstützen, wurde im Rahmen des Forschungsprojekts ReApp ein modellbasierter Ansatz entwickelt. Das Datenaustauschformat AutomationML wurde hierbei für die Modellierung der Roboterkomponenten und -systeme eingesetzt. Auf Basis von Domäne-Ontologien wurden die AutomationML-Modelle semantisch verarbeitet und zu einem maschineninterpretierbaren Informationsmodell umgewandelt, aus dem Quellcodes generiert werden konnten.

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Interview

Noch viel Überzeugungsarbeit

Professor Horst Wildemann leitet das Forschungsinstitut für Unternehmensführung, Logistik und Produktion der TU München. In Ausgabe 4/19 von Fabriksoftware schreibt er über die Digitalisierung der Baustellenorganisation.

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Interview

Zufriedene Kunden, zufriedene Mitarbeiter

Anne Fischer ist Wissenschaftlerin in der Fraunhofer-Einrichtung für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP in Rostock. In Ausgabe 4/19 von Fabriksoftware schreibt sie darüber, wie digitale Tools im Handwerk die Effizienz steigern.

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SPS steuern Assistenzsysteme in der Digitalen Fabrik
Integration eines Laser-Assistenzsystems zur Werkerführung in die Steuerungsebene der Digitalen Fabrik

Ralf Müller-Polyzou, Nicolas Meier, Felix Berwanger und Anthimos Georgiadis

Die Integration industrieller Laser-Assistenzsysteme zur Werkerführung in die Steuerungsebene eröffnet Möglichkeiten der digitalen Transformation für produzierende Unternehmen. Diese Möglichkeiten werden am Beispiel der Digitalen Fabrik der Leuphana Universität Lüneburg dargestellt. In einem Praxisprojekt wird eine manuelle Montagestation mit einem industriellen Laser-Assistenzsystem entwickelt und in die SIMATIC Steuerungsebene der Digitalen Fabrik integriert. Der Werker interagiert mit dem Assistenzsystem und wird von diesem durch den auftragsbezogenen Montageprozess geleitet. Der Werker steht dabei im Zentrum des Geschehens.

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Digitalisierung der Wertschöpfungskette in der Industrie 4.0
Durchgängige Digitalisierung beseitigt digitale Lücken in Großprojekten – von der Planung bis zum Betrieb

Timur Ripke und Sven Kägebein

Großprojekte der Bauindustrie, steigende Komplexitäten von Maschinenbau- und Produktionsanlagen, die Fertigung hochkomplexer Konstrukte sowie unzählige Projektbeteiligte: Alles unter einen Hut zu bekommen, erfordert bereits in der Planung hohe Genauigkeit. Digitale Mittel helfen dabei, Transparenz zu schaffen, den Überblick über anfallende Daten zu behalten und Fehlerquoten zu minimieren. Die Phase der realen Projektumsetzung prägt jedoch eine digitale Lücke. Digitale Daten, gespeichert und verarbeitet in Termin- und Ablaufplänen, Diagrammen oder CAD-Tools, finden ausgedruckt zurück ins Analoge. Involvierte Personen erfassen und dokumentieren Informationen während der Umsetzung nur auf Papier und nicht digital. Wenn doch, verbleiben Daten isoliert in Systemen. Innovative Projektmanagement-Software sorgt für Datenaustausch in Echtzeit und schließt damit die digitale Lücke.

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Big Data-Architekturen – die sicheren Häuser in der Fertigung

Sebastian von Enzberg, Philipp Sahrhage und Arno Kühn

Industrie 4.0 bietet eine ganze Reihe an Potenzialen für die Fertigung von morgen. Die Automatisierung von physischen Abläufen wird immer mehr ergänzt durch die Automatisierung von kognitiven Arbeiten. Ermöglicht wird dies durch die zunehmende Vernetzung von Maschinen und Produktions-IT und die daraus resultierende Verfügbarkeit verschiedener Daten aus dem Unternehmen. Dies betrifft insbesondere Planungs- und Optimierungsaufgaben beispielsweise für Fertigungsvorgänge. Doch die typischen IT-Systeme aus der Produktion kommen dabei schnell an ihre Grenzen. Es ist daher an der Zeit, sich die Leistung neuer Big Data-Architekturen anzusehen.

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Open Access

Digitalisierungspotenziale erkennen und nutzen!
Prozessschritte und Problemstellungen von produzierenden KMUs mithilfe von einfach bedienbaren Apps verbessern

Christian Knecht und Andreas Schuller

Kleine und mittelständische Unternehmen können das Potenzial der digitalen Transformation nur schwer ausschöpfen. Finanzielle und fachliche Ressourcen stehen nicht in gleichem Maße zur Verfügung wie bei Großunternehmen, wodurch ihnen die konsequente Umsetzung von Lösungen oftmals schwerer fällt. In dem BMBF-Forschungsprojekt »ScaleIT« wurde eine Industrie 4.0-Plattform entwickelt, mit der sich einzelne Prozessschritte mithilfe von Apps verbessern lassen. Es stehen sowohl fertige Apps als auch Open-Source-Hilfsmittel zur einfachen Realisierung neuer Ideen zur Verfügung. Eine im Projekt entwickelte Methodik unterstützt dabei, die größten Digitalisierungspotenziale im Unternehmen aufzudecken. Durch diese Methodik und dem flexiblen App-Ansatz soll es vor allem kleineren Betrieben leichter gemacht werden, neue und sinnvolle Industrie 4.0-Anwendungen auf dem betrieblichen Hallenboden zum Einsatz zu bringen, um so ihre Wertschöpfungskette Schritt für Schritt zu optimieren.

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Digitalisierung

Digitalisierung in der Windindustrie –
Teil 1 Reifegradmodell zur Bewertung des Digitalisierungsfortschritts

Horst Wildemann

Die Windindustrie wurde in den letzten 25 Jahren zu einer bedeutenden Branche in Deutschland. Entlang der Wertschöpfungskette sind viele Unternehmen international erfolgreich. Jedoch ist der Wettbewerbsdruck wegen neuer Vergaberegelungen und internationaler Konkurrenten sehr hoch. Ein Lösungsansatz ist, die Effizienz der Unternehmen in Deutschland durch die Nutzung von Software und Digitalisierung zu steigern. Damit sollen die Stromgestehungskosten (Levelized Costs of Electricity (LCOE) der Windenergie gesenkt werden. Das entwickelte Reifegradmodell kann Unternehmen dabei unterstützen, Effizienz- und Kostensenkungspotenziale zu identifizieren.

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Technologie

Einsatzmöglichkeiten digitaler Werkzeuge im Fabrikplanungsprozess

Paul Aurich, Robin Stöber, Andreas Nitsche und Malte Stonis

Durch den Einsatz digitaler Werkzeuge im Fabrikplanungsprozess kann die Planungsqualität verbessert und die Projektdauer signifikant verkürzt werden. Um diese Potentiale ausschöpfen zu können, muss im gesamten Planungsprozess eine Datendurchgängigkeit gewährleistet werden. In diesem Beitrag werden, am Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) eingesetzte, digitale Fabrikplanungswerkzeuge vorgestellt sowie deren Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen diskutiert.

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Fabriksoftware Potenziale

Deutscher Perfektionismus bremst Digitalisierung

Götz-Andreas Kemmner

Eine Online-Befragung der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) bei 868 Unternehmen – primär aus dem Mittelstand – hat ergeben, dass die Digitalisierung von Geschäftsprozessen noch immer weit hinter den Möglichkeiten herhinkt. Gefragt wurde nach dem Digitalisierungsgrad von 41 Prozessen, für die heute bereits Technologien und Lösungen bekannt und vorhanden sind. Auf einer Skala von 1 (keine Digitalisierung) bis 4 (weitgehend durchgängige Digitalisierung) konnten die teilnehmenden Unternehmen ihre Prozesse bewerten.

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Mehrmaschinenbedienung unter Einsatz mobiler kollaborativer Roboter

Peter Saile und Andreas Mazura, Hochschule Pforzheim

Als Ergebnis ihrer gemeinsamen Forschungsaktivitäten berichten die Autoren über das Potenzial von kollaborativen Robotern in produzierenden Unternehmen. Die Betrachtung der Arbeitssicherheit stellt dabei einen wesentlichen Aspekt bei der Auslegung der Arbeitssysteme dar. Innovative Konzepte mit mobilen kollaborativen Robotern eröffnen seit kurzem eine neue Dimension der Mensch-Maschinen-Kooperation. Eine exemplarische Aufführung einzelner industrieller Umsetzungen unterstreicht den Stand der Technik sowie das Potenzial der Technologie.

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Open Access

Trends und Herausforderungen bei Fabriksoftware

Norbert Gronau

Als Fabriksoftware kann jedes vernetzte Informationssystem bezeichnet werden, das innerhalb von Produktion und Logistik in einer Fabrik eingesetzt wird. Dieser Beitrag beschreibt sechs Trends, die den Einsatz von Software in der Fabrik in der nächsten Zeit maßgeblich beeinflussen werden. Die Beschreibung der Trends erfolgt in aufsteigender Reihenfolge.

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Industrie 4.0 – Einfluss der Digitalisierung auf die fünf Lean-Prinzipien
Schlank vs. Intelligent

Daniel Roy, Peter Mittag und Michael Baumeister

Die wachsenden Herausforderungen von sinkenden Produktlebens- und Innovationszyklen sowie die Zunahme kundenindividueller Anforderungen bei gleichzeitigem Kostendruck in einem globalen Umfeld haben Wertschöpfungsnetzwerke dynamischer und komplexer werden lassen. In den letzten Jahren hat die Digitalisierung industrieller Prozesse diese Trends weiter verstärkt. Klassische Konzepte wie das Lean Management sehen sich daher mit neuen Chancen und Risiken konfrontiert, mit denen sich die Führungskräfte auseinander setzen müssen.

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