Handbuch Industrie 4.0 Bd.4

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Die Vierte Industrielle Revolution – Der Weg in ein wertschaffendes Produktionsparadigma

   Thomas Bauernhansl

   Zussamenfassung

   Wenn im Zusammenhang mit Industrie 4.0 immer wieder von der 4. Industriellen Revolution gesprochen wird, macht es Sinn, zunächst einmal einen Blick auf die vergangenen drei Revolutionen zu werfen, zu analysieren, was in diesen unterschiedlichen Phasen passiert ist und wie diese Revolutionen aufeinander aufbauen.

3. Herausforderungen und Anforderungen aus Sicht der IT und der Automatisierungstechnik

   Birgit Vogel-Heuser

   Zussamenfassung

   Ein wesentliches Kennzeichen von Industrie 4.0 ist die Informationsaggregation im Engineering und Betrieb über verschiedene Projekte, Anlagen und Anlagenbetreiber hinweg.

4. Use Case Industrie 4.0-Fertigung im Siemens Elektronikwerk Amberg

   Karl-Heinz Büttner, Ulrich Brück

   Zussamenfassung

   Unter dem Namen Simatic fertigt Siemens Produkte für die Bereiche Automatisierungstechnik, Leittechnik und MES. Die ursprüngliche speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) wurde zu einem umfassenden Automatisierungssystem erweitert. Die Automatisierungsgeräte und die Human-Machine-Interfaces ermöglichen eine Automatisierung (Totally Integrated Automation, TIA) von der Steuerungs- bis zur Produktionsleitebene inklusive der zugehörigen Engineeringsoftware.

5. Enabling Industrie 4.0 – Chancen und Nutzen für die Prozessindustrie

   Thorsten Pötter, Jens Folmer, Birgit Vogel-Heuser

   Zussamenfassung

   Häufig wird Industrie 4.0 und CPS (Cyber-Physical Systems) bzw. CPPS (Cyber- Physical Production Systems) in Zusammenhang mit Automotive oder dem klassischen Maschinen- und Anlagenbau und somit dem Bereich der Fertigungstechnik in Verbindung gebracht.

6. Vom fahrerlosen Transportsystem zur intelligenten mobilen Automatisierungsplattform

   Alexander Bubeck, Matthias Gruhler, Ulrich Reiser, Florian Weißhardt

   Zussamenfassung

   Die starke Individualisierung und Flexibilisierung der Produktion erfordert von den eingesetzten Automatisierungslösungen einen hohen Grad an Kognition und Selbständigkeit. Im Rahmen von Industrie 4.0 werden Systeme, die Sensoren, Aktoren und Kognition integrieren, als cyber-physische Systeme bezeichnet.

7. Adaptive Logistiksysteme als Wegbereiter der Industrie 4.0

   Willibald Günthner, Eva Klenk, Peter Tenerowicz-Wirth

   Zussamenfassung

   Auf dem Weg zur Industrie 4.0 nahm die Logistik ähnliche Entwicklungsstufen wie die Produktion, welche sich ausgehend vom Neo-Taylorismus über die Lean Production nun im Rahmen der vierten industriellen Revolution dem Ideal der „Smart Factory“ annähert (vgl. Tabelle 1).

8. Die horizontale Integration der Wertschöpfungskette in der Halbleiterindustrie – Chancen und Herausforderungen

   Thomas Kaufmann, Lisa Forstner

   Zussamenfassung

   Die Mikroelektronik ist die Schlüsseltechnologie für Industrie 4.0. Sie ermöglicht es, durch immer kleinere und leistungsfähigere Produkte die Effizienz, die Sicherheit und die Energieeffizienz von Anlagen und Geräten zu steigern. Halbleiter, sprich Mikrocontroller und Leistungsbauelemente sind das Gehirn und die Muskeln intelligenter Systeme.

9. IT-Sicherheit und Cloud Computing

   Niels Fallenbeck, Claudia Eckert

   Zussamenfassung

   In Industrie 4.0 in Deutschland verschwinden die Grenzen zwischen den vormals getrennten Informations- und Kommunikationstechnik-Bereichen (IKT) der Produktions- IT und der Business-IT. Diese werden vernetzt, wodurch IT-Systeme mit ganz unterschiedlichen Sicherheitsanforderungen verbunden werden.

10. iProduction, die Mensch-Maschine-Kommunikation in der Smart Factory1

    Alexander Schließmann

    Zussamenfassung

    Die Schlagworte zum Thema Industrie 4.0 sind zahlreich: Internet der Dinge, Cloud, Big-Data, Real-time, intelligente Maschinen, Teile und Produkte, voll vernetzte Instandhaltung und Wartung. Der Mensch scheint in der Produktion von morgen keine Bedeutung mehr zu haben.

11. Mensch-Maschine-Interaktion

    Martin Naumann, Thomas Dietz, Alexander Kuss

    Zussamenfassung

    Roboter sind per Definition in ISO 8373 [1] universelle Betriebsmittel. Durch diese universelle Einsetzbarkeit und die Notwendigkeit, den Roboter und seine Peripheriekomponenten für eine konkrete Fertigungsaufgabe zu konfigurieren, finden sich in der Robotik ideale Anwendungsfälle für Industrie 4.0-Technologien.

12. Mensch-Maschine-Interaktion im Industrie 4.0-Zeitalter

    Dominic Gorecky, Mathias Schmitt, Matthias Loskyll

    Zussamenfassung

    Dem Industrie 4.0-Paradigma folgend sind alle Gegenstände der Fabrikwelt mit integrierter Rechenleistung und Kommunikationsfähigkeit ausgestattet. Dies betrifft keineswegs nur die Maschine-zu-Maschine(M2M)-Kommunikation, sondern wird auch weitreichende Folgen für das Zusammenspiel zwischen Mensch und Technik mit sich bringen.

13. Chancen von Industrie 4.0 nutzen

    Henning Kagermann

    Zussamenfassung

    Mit einem Anteil von 22,4 Prozent am Bruttoinlandsprodukt (BIP) ist das produzierende Gewerbe das Rückgrat der deutschen Wirtschaft. (vergl. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, 2013). Im Vergleich: der Anteil des produzierenden Gewerbes am BIP in den USA liegt bei 11,9 Prozent, in Frankreich und Großbritannien bei 10 Prozent (vergl. Heymann, Vetter, 2013).

14. Logistik 4.0 – Ein Ausblick auf die Planung und das Management der zukünftigen Logistik vor dem Hintergrund der vierten industriellen Revolution

    Michael ten Hompel, Michael Henke

    Zussamenfassung

    Unter dem Rubrum „Internet der Dinge“ wird in der Logistik seit der Jahrtausendwende die Einführung cyberphysischer Technologien vorangetrieben. Die Logistik und das Internet der Dinge gelten als herausragende Anwendungsdomänen der vierten industriellen Revolution.

15. Industrie 4.0 – Anstoß, Vision, Vorgehen

    Siegfried Dais

    Zussamenfassung

    Der Begriff „Industrie 4.0“ ist in kürzester Zeit zu einem Buzzword geworden. Obwohl erst im zeitlichen Umfeld der Hannover Messe im April 2013 eingeführt, ist er heute in fast aller Munde.