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Industrie 4.0

Neue Technologien als Effizienztreiber

Innovative Informations- und Kommunikationstechnologien tragen bereits heute in entscheidendem Maße zur Steigerung der Produktivität produzierender Unternehmen in Europa bei. Für eine wettbewerbsfähige Produktion in einem Hochlohnland wie Deutschland bildet auch in Zukunft die Integration neuer Technologien eine entscheidende Grundlage.

Bild: DFKI

Im Hinblick auf technologische Weiterentwicklungen von Produktionsmitteln und IT-Infrastruktur bietet sich Unternehmen gegenwärtig die Chance, die technologischen Entwicklungen hin zum ‚Internet der Dinge‘ für eine Vierte Industrielle Revolution zu nutzen. Zentraler Aspekt bei dieser Entwicklung ist primär nicht der Einsatz immer leistungsfähigerer Produktionsanlagen, sondern vielmehr die digitale ‚Veredelung‘ von Produktionsmitteln, Produkten und Anlagen, welche in Zukunft Effizienzsteigerungen bei der Durchführung industrieller Prozesse in Produktion, Engineering, Supply Cain und Life Cycle Management ermöglichen können. Dieser ganzheitliche technologische Ansatz kann, richtig verfolgt, zu einer effizienteren und ressourcenschonenderen Produktion führen.

Produkte und Maschinen als cyber-physische Systeme

Dabei spielt der Einsatz cyber-physischer Systeme eine zentrale Rolle. Der Ausdruck bezeichnt sind verteilte, intelligente Objekte, die miteinander über Internettechnologien vernetzt sind. Im Bereich der Produktionstechnik werden sie auch als Cyber-Physische-Produktionssysteme (CPPS) bezeichnet. Anwendungsformen sind unter anderem das Digitale Produktgedächtnis, die Kooperierende Maschine sowie der ‚Augmented Operator‘.

Produktionslenkung per digitalem Produktgedächtnis

Ein Ansatz zur zukünftigen informationstechnischen Verknüpfung der unterschiedlichen Ebenen der Produktion ist die Nutzung des Produktes selbst als Informationsträger. Das individuelle Produkt wird dazu mit einem automatisch auslesbaren Datenträger ausgerüstet. Heutige Lösungen basieren häufig auf RFID oder Data-Matrix Code. Derzeit werden diese Technologien allerdings oft nur unternehmensintern verwendet.

Digitale Produktgedächtnisse (DPG) stellen demgegenüber ein umfassenderes Konzept zum technologieunabhängigen Informationsaustausch über die Ebenen des Unternehmens und sogar Unternehmensgrenzen hinweg dar. Dies wird erst durch einheitliche Datenformate ermöglicht, wie das im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts ‚Semantic Product Memory‘ (Semprom ) initial entwickelte und unter dem Dach der W3C weiterentwickelte Object Memory Model (OMM).

Die technische Implementierung von DPG kann von einfachen RFID-basierten Systemen bis hin zu komplexen und autonom agierenden aktiven digitalen Produktgedächtnissen auf Basis eingebetteter Systeme variieren. Die Nutzung von ‚on-product‘-Informationen erlaubt die produktindividuelle Speicherung von Prozessinformationen und -parametern eines Produkts, für dessen Herstellung und Transport zum Kunden. Dadurch enthält jedes Produkt alle relevanten Informationen, um seinen individuellen Wertstrom zu durchlaufen. Das Produkt steuert sich somit selbst durch seine Produktion. Zukünftig ist vorstellbar, dass diese Informationen über den Herstellungsprozess die Grundlage von internetbasierten Mehrwertdiensten sowohl für Unternehmen als auch für Endkunden sein werden.

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