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Simulationskonzept zur Nutzenvalidierung cyber-physischer Systeme in komplexen Fabrikumgebungen
(2017)
Robotik II
(2018)
Robotik I
(2018)
Digitale Plattformen finden zunehmende Verbreitung in unterschiedlichen Industriezweigen. Immer mehr Unternehmen sind an der Erschließung verbundener Potenziale für ihr Geschäft interessiert. Im Maschinen- und Anlagenbau wird die Vernetzung von Maschinen zunehmend ein Wettbewerbsfaktor für Hersteller. Der Einsatz digitaler Plattformen im Maschinen- und Anlagenbau bietet Herstellern Möglichkeiten zur gezielten Erweiterung des Geschäftsmodells. Für die Bereitstellung digitaler Plattformen können Unternehmen auf unterschiedliche Strategien zurückgreifen. Hierbei sollten Unternehmen die für ihre Konstellation geeignete Variante systematisch identifizieren, um die angestrebten Ziele zu erreichen. Die geeignete Strategie ist von einer Vielzahl an Faktoren abhängig. Als Grundlage für die Identifikation der geeigneten Strategie bietet dieser Beitrag eine systematische Untersuchung der möglichen Bereitstellungsstrategien für Unternehmen. Neben der theoretischen Systematisierung werden gegenwärtig genutzte Strategien am Beispiel des Maschinen- und Anlagenbaus in Deutschland vorgestellt. Zudem werden spezifische Merkmale, welche die Nutzung einer Strategie beeinflussen, als Ansatzpunkt für einen Strategieformulierungsprozess identifiziert. Im Maschinen- und Anlagenbau ist die Bereitstellung einer eigenen Plattform, insbesondere bei Großunternehmen vorherrschend. Die Strategien von KMU unterschieden sich von Großunternehmen.
Dieses Kapitel diskutiert die Notwendigkeit einer stärkeren Praxisorientierung für die Schaffung konkreter Lehr- und Lernräume in Unternehmen und zeigt die Vorteile einer Lernfabrik vor dem Hintergrund der stattfindenden Digitalisierung als Mittel zur Kompetenzentwicklung auf. Die technologiebedingt erweiterten Weiterbildungsziele erfordern die Nutzung geeigneter Konzepte und Lösungen. Dahingehend erfolgt die zielorientierte Konkretisierung der Kreation geeigneter Lehr- und Lernsituationen. Die Darstellung der Nutzbarmachung einer Modellfabrik als Lernfabrik der betrieblichen Weiterbildungspraxis zeigt nicht nur eine Lösung für die intendierte Bereitstellung flexibler Lehr- und Lernsituationen, sondern liefert ebenso Handlungsempfehlungen und Best-Practices für die erfolgreiche Kompetenzentwicklung. Insbesondere Praktiker profitieren von der Darstellung der Lernfabrik: aus dieser können sowohl betriebliche Weiterbildner als auch Geschäftsverantwortliche Implikationen für die didaktische Transformation betrieblicher Arbeitsorte in betriebliche Lern-Orte ableiten. Die detaillierte Darstellung einer Tagesschulung zum Thema Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Arbeit der Mitarbeiter sowie Illustration eines Lernszenarios geben reale Einblicke, wie betriebliche Weiterbildung abseits von Lehr-Lern-Kurzschluss-orientierter Didaktik gelingt.
Der nutzbringende Einsatz einer Datenbrille besteht nicht nur aus der Brille selbst. Die potenzielle ressourcenschonende Assistenz bei der Abarbeitung von komplexen Workflows bedarf einer ausreichenden Integration in die Anwendungssystemlandschaft. Dafür sind Brille und Integrationssoftware in geeigneter Form auszulegen und auf die intendierten Anwendungsfälle zu konfigurieren.
Das Industrial Internet of Things (IIoT) verbindet Sensoren, Maschinen und andere mit Computern vernetzte Geräte für industrielle Anwendungen. Durch die Nutzung von IIoT-Plattformen in Produktion und Logistik können Unternehmen ihre Daten systematisch und aggregiert bereitstellen und fördern so eine schnelle und unternehmensübergreifende Kommunikation. Die Potenziale - u. a. innovative Produkte, neue Dienstleistungen und Geschäftsmodelle sowie effizientere betriebliche Prozesse [1]- von cyber-physischen Systemen können auf diese Weise entlang der gesamten Wertschöpfungskette gehoben werden [2].
In der Theorie bieten dezentrale Steuerungsansätze im Produktionskontext einige Vorteile gegenüber monolithischen Zentralsystemen, die sämtliche Funktionen in einer oder wenigen Instanzen vereinen. Allerdings bedarf die praktischen Umsetzung der Anpassung des allgemeinen Konzepts der Dezentralität an die individuellen und spezifischen Anwendungsfälle insbesondere hinsichtlich ihres sinnvollen Umfangs. Ein Anwendungsfall ist die Montage von variantenreichen Produkten. Der vorliegende Beitrag zeigt, wie mittels der geeigneten Kombination von zentralen und dezentralen Ansätzen eine bessere Planbarkeit und Steigerung des Durchsatzes erreicht werden kann. Mit einer flexiblen Taktsteuerung der Arbeitsstationen und geeigneter Assistenz am Montagearbeitsplatz kann die bisherige werkstatt-orientierte Organisation zu einer serienähnlichen Fertigung transformiert werden. Dies geschieht unter Einsatz einer mehrschichtigen Infrastruktur, die den Industrie 4.0-Paradigmen der dezentralen Informationsverarbeitung durch autonome vernetzte Systeme folgt.
ControlCenter 4.0
(2021)
Im Zentrum Industrie 4.0 Potsdam (ZIP 4.0) kann diese Frage individuell und ohne großen Aufwand beantwortet werden. Mehr noch, mit Hilfe der hybriden Simulationsumgebung ist die Interaktion mit dem AR-Gerät durch den Akteur innerhalb von Fertigungsprozessen möglich. So kann nicht nur der Nutzen demonstriert, sondern auch durch den tatsächlichen Einsatz innerhalb der realitätsnahen Prozessabbildung die Akzeptanz für die spätere Nutzung geschaffen werden.
Der nutzbringenden Einsatz einer Datenbrille besteht nicht nur aus der Brille selbst. Die potenzielle ressourcenschonende Assistenz bei der Abarbeitung von komplexen Workflows bedarf eine ausreichende Integration in die Anwendungssystemlandschaft. Implikation sind demnach zwei Hauptelemente: die Brille selbst und die Integrationssoftware. Beide Komponenten sind in geeigneter Form auszulegen und auf die intendierten Anwendungsfälle zu konfigurieren. Dieser Beitrag fasst die Erfahrungen aus zahlreichen Projekten zusammen und liefert einen Überblick über die Herausforderungen bei AR-Einführungen.