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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

15. Smartifizierung von Maschinenbauprodukten mittels einer zielorientierten Methode

verfasst von : Max-Ferdinand Stroh, Jan Hicking, Volker Stich

Erschienen in: IoT – Best Practices

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Eine Herausforderung für produzierende Unternehmen in der Entwicklung intelligenter Produkte besteht darin, dass die Zielstellung, die mit einem intelligenten Produkt verfolgt wird, nicht expliziert ist. Zudem ist oftmals nicht spezifiziert, in welchem Anwendungsfall ein intelligentes Produkt agieren soll. Produzierende Unternehmen benötigen Unterstützung, um eine zielorientierte und folglich wirtschaftliche Melioration existierender Produkte zu gewährleisten. Ebendiese Melioration wird im Kontext von intelligenten Produkten als Smartifizierung bezeichnet und stellt damit einen Entwicklungsprozess dar, der ein bestehendes Produkt als Ausgangssituation im Sinne einer Anpassungskonstruktion expliziert. Die originäre Produktfunktion wird folglich nicht verändert, sondern das Produkt um digitale Funktionen und Dienstleistungen erweitert. Der Artikel befasst sich daher erstens mit der Beschreibung generischer Ziele für den Einsatz intelligenter Produkte im Maschinenbau. Eine Zusammenstellung und Erläuterung solcher Ziele unterstützt Unternehmen, eine Präzisierung der Zielfestlegung in der Initiierungsphase eines Smartifizierungsprojekts durchzuführen. Zweitens wird unter Anwendung der Ziel-Mittel-Beziehung ein Anwendungsfall intelligenter Produkte beschrieben. Abschließend werden beide Aspekte in einer Methode zusammengefasst, wie mittels Ziel- und Anwendungsfallbetrachtung Anforderungen abgeleitet und wie diese Elemente in Vorgehensmodelle der Produktentwicklung eingebettet werden können. Exemplarisch wird anhand einer Stanzmaschine aufgezeigt wie die Methode und die sich daraus ableitenden Ergebnisse im Smartifizierungsprozess zur Entwicklung einer intelligenten Stanzmaschine eingesetzt werden.

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Literatur
Zurück zum Zitat Abramovici M (2014) Smart products. In: The International Academy for Products, Laperrière L, Reinhart G (Hrsg) CIRP encyclopedia of production engineering. Springer, Berlin/Heidelberg, S 1–5 Abramovici M (2014) Smart products. In: The International Academy for Products, Laperrière L, Reinhart G (Hrsg) CIRP encyclopedia of production engineering. Springer, Berlin/Heidelberg, S 1–5
Zurück zum Zitat Bauernhansl T, ten Hompel M, Vogel-Heuser B (Hrsg) (2014) Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik. Springer Fachmedien, Wiesbaden Bauernhansl T, ten Hompel M, Vogel-Heuser B (Hrsg) (2014) Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik. Springer Fachmedien, Wiesbaden
Zurück zum Zitat Brecher C, Herfs W, Özdemir D, Obdenbusch M, Nittinger J, Wellmann F, Königs M, Krella C, Sittig S (2017) Die vernetzte Werkzeugmaschine. In: Reinhart G (Hrsg) Handbuch Industrie 4.0. Geschäftsmodelle, Prozesse, Technik. Hanser, München, S 341–378CrossRef Brecher C, Herfs W, Özdemir D, Obdenbusch M, Nittinger J, Wellmann F, Königs M, Krella C, Sittig S (2017) Die vernetzte Werkzeugmaschine. In: Reinhart G (Hrsg) Handbuch Industrie 4.0. Geschäftsmodelle, Prozesse, Technik. Hanser, München, S 341–378CrossRef
Zurück zum Zitat Crawley E, Cameron B, Selva D (2016) System architecture. Strategy and product development for complex systems. Pearson, Edinburgh Crawley E, Cameron B, Selva D (2016) System architecture. Strategy and product development for complex systems. Pearson, Edinburgh
Zurück zum Zitat Deindl M (2013) Gestaltung des Einsatzes von intelligenten Objekten in Produktion und Logistik. Apprimus, Aachen Deindl M (2013) Gestaltung des Einsatzes von intelligenten Objekten in Produktion und Logistik. Apprimus, Aachen
Zurück zum Zitat Ehrlenspiel K (2009) Integrierte Produktentwicklung; Denkabläufe, Methodeneinsatz, Zusammenarbeit. Hanser, München Ehrlenspiel K (2009) Integrierte Produktentwicklung; Denkabläufe, Methodeneinsatz, Zusammenarbeit. Hanser, München
Zurück zum Zitat Feldhusen J, Grote K-H (Hrsg) (2013) Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Springer, Berlin/Heidelberg Feldhusen J, Grote K-H (Hrsg) (2013) Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Springer, Berlin/Heidelberg
Zurück zum Zitat Gassmann O, Frankenberger K, Csik M (2017) Geschäftsmodelle entwickeln; 55 innovative Konzepte mit dem St. Galler Business Model Navigator. Hanser, MünchenCrossRef Gassmann O, Frankenberger K, Csik M (2017) Geschäftsmodelle entwickeln; 55 innovative Konzepte mit dem St. Galler Business Model Navigator. Hanser, MünchenCrossRef
Zurück zum Zitat Gutierrez C, Garbajosa J, Diaz J, Yague A (2013) Providing a consensus definition for the term “smart product” 2013 20th IEEE international conference and workshops on engineering of computer based systems (ECBS). IEEE, Scottsdale S 203–211 Gutierrez C, Garbajosa J, Diaz J, Yague A (2013) Providing a consensus definition for the term “smart product” 2013 20th IEEE international conference and workshops on engineering of computer based systems (ECBS). IEEE, Scottsdale S 203–211
Zurück zum Zitat Haberfellner R, Weck O de, Fricke E, Vössner S, Büchel A, Nagel P, von Massow, Heinreich, Becker M (2015) Systems Engineering; Grundlagen und Anwendung. Orell Füssli, Zürich Haberfellner R, Weck O de, Fricke E, Vössner S, Büchel A, Nagel P, von Massow, Heinreich, Becker M (2015) Systems Engineering; Grundlagen und Anwendung. Orell Füssli, Zürich
Zurück zum Zitat Haberfellner R, de Weck O, Fricke E, Vössner S (2019) Systems engineering. Springer International Publishing, ChamCrossRef Haberfellner R, de Weck O, Fricke E, Vössner S (2019) Systems engineering. Springer International Publishing, ChamCrossRef
Zurück zum Zitat Hicking J, Zeller V, Schuh G (2018) Goal-oriented approach to enable new business models for SME using smart products. In: Chiabert P, Bouras A, Noël F, Ríos J (Hrsg) Product lifecycle management to support industry 4.0. Springer International Publishing, Cham, S 147–158CrossRef Hicking J, Zeller V, Schuh G (2018) Goal-oriented approach to enable new business models for SME using smart products. In: Chiabert P, Bouras A, Noël F, Ríos J (Hrsg) Product lifecycle management to support industry 4.0. Springer International Publishing, Cham, S 147–158CrossRef
Zurück zum Zitat Hille M, Janata S, Michel J (2016) Leitfaden Digitalisierung. Strategien, Technologien und Ökosysteme. Crisp Research AG, Kassel Hille M, Janata S, Michel J (2016) Leitfaden Digitalisierung. Strategien, Technologien und Ökosysteme. Crisp Research AG, Kassel
Zurück zum Zitat ISO ISO 42010: Systems and software engineering – architecture description. ISO 42010 (Hrsg). 2011. ISO ISO 42010: Systems and software engineering – architecture description. ISO 42010 (Hrsg). 2011.
Zurück zum Zitat Kagermann H (2011) IT-driven business models; global case studies in transformation. Wiley, Hoboken Kagermann H (2011) IT-driven business models; global case studies in transformation. Wiley, Hoboken
Zurück zum Zitat Kaufmann T (2015) Geschäftsmodelle in Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge; Der Weg vom Anspruch in die Wirklichkeit. Springer Vieweg, Wiesbaden Kaufmann T (2015) Geschäftsmodelle in Industrie 4.0 und dem Internet der Dinge; Der Weg vom Anspruch in die Wirklichkeit. Springer Vieweg, Wiesbaden
Zurück zum Zitat Krause T, Strauß O, Scheffler G, Kett H, Lehmann K, Renner T (2017) IT-Plattformen für das Internet der Dinge (IoT); Basis Intelligenter Produkte und Services. Fraunhofer, Stuttgart Krause T, Strauß O, Scheffler G, Kett H, Lehmann K, Renner T (2017) IT-Plattformen für das Internet der Dinge (IoT); Basis Intelligenter Produkte und Services. Fraunhofer, Stuttgart
Zurück zum Zitat Krcmar H (2015) Informationsmanagement, 6. Aufl. Springer Gabler, Wiesbaden Krcmar H (2015) Informationsmanagement, 6. Aufl. Springer Gabler, Wiesbaden
Zurück zum Zitat Kruchten P (1995) Architectural blueprints – the „4+1“ view model of software architecture. IEEE Softw 12(6):42–50 Kruchten P (1995) Architectural blueprints – the „4+1“ view model of software architecture. IEEE Softw 12(6):42–50
Zurück zum Zitat Laplante PA (2007) What every engineer should know about software engineering. Sotware engineering. Taylor & Francis distributor, Boca Raton/LondonCrossRef Laplante PA (2007) What every engineer should know about software engineering. Sotware engineering. Taylor & Francis distributor, Boca Raton/LondonCrossRef
Zurück zum Zitat Lauenroth K, Schreiber F, Schreiber F (2016) Maschinen- und Anlagenbau im digitalen Zeitalter; Requirements Engineering als systematische Gestaltungskompetenz für die Fertigungsindustrie Industrie 4.0. Beuth, Berlin Lauenroth K, Schreiber F, Schreiber F (2016) Maschinen- und Anlagenbau im digitalen Zeitalter; Requirements Engineering als systematische Gestaltungskompetenz für die Fertigungsindustrie Industrie 4.0. Beuth, Berlin
Zurück zum Zitat Lentes J, Dangelmaier M (2013) Digitale Produkte. In: Westkämper E, Spath D, Constantinescu C, Lentes J (Hrsg) Digitale Produktion. Springer, Berlin/Heidelberg, S 93–106CrossRef Lentes J, Dangelmaier M (2013) Digitale Produkte. In: Westkämper E, Spath D, Constantinescu C, Lentes J (Hrsg) Digitale Produktion. Springer, Berlin/Heidelberg, S 93–106CrossRef
Zurück zum Zitat Lindemann U (2009) Methodische Entwicklung technischer Produkte. Springer, Berlin/HeidelbergCrossRef Lindemann U (2009) Methodische Entwicklung technischer Produkte. Springer, Berlin/HeidelbergCrossRef
Zurück zum Zitat Ponn J, Lindemann U (2011) Konzeptentwicklung und Gestaltung technischer Produkte; Systematisch von Anforderungen zu Konzepten und Gestaltlösungen. Springer, HeidelbergCrossRef Ponn J, Lindemann U (2011) Konzeptentwicklung und Gestaltung technischer Produkte; Systematisch von Anforderungen zu Konzepten und Gestaltlösungen. Springer, HeidelbergCrossRef
Zurück zum Zitat Porter ME, Heppelmann JE (2014) How smart, conntected products are transforming competition; spotlight on managing the internet of things. Harv Bus Rev 1912:64–88 Porter ME, Heppelmann JE (2014) How smart, conntected products are transforming competition; spotlight on managing the internet of things. Harv Bus Rev 1912:64–88
Zurück zum Zitat Porter ME, Heppelmann JE (2015) How smart, connected products are transforming companies. Harvard Business Review, S 1–19 Porter ME, Heppelmann JE (2015) How smart, connected products are transforming companies. Harvard Business Review, S 1–19
Zurück zum Zitat Reidt A, Duchon M, Krcmar H (2017) Erstellung einer Referenzarchitektur anhand von individuellen Unternehmensanforderungen. In: Bullinger-Hoffmann AC (Hrsg) S-CPS: Ressourcen-Cockpit für Sozio-Cyber-Physische Systeme. Abschlussveröffentlichung. Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement. aw&I – Wissenschaft und Praxis, Chemnitz, S 23–42 Reidt A, Duchon M, Krcmar H (2017) Erstellung einer Referenzarchitektur anhand von individuellen Unternehmensanforderungen. In: Bullinger-Hoffmann AC (Hrsg) S-CPS: Ressourcen-Cockpit für Sozio-Cyber-Physische Systeme. Abschlussveröffentlichung. Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement. aw&I – Wissenschaft und Praxis, Chemnitz, S 23–42
Zurück zum Zitat Schmidt-Sudhoff U (1967) Unternehmerziele und unternehmerisches Zielsystem. Gabler, WiesbadenCrossRef Schmidt-Sudhoff U (1967) Unternehmerziele und unternehmerisches Zielsystem. Gabler, WiesbadenCrossRef
Zurück zum Zitat Schmitz S (2018) Bewertbarkeit des Reifegrads vom Informationsmanagement in produzierenden Unternehmen in Industrie-4.0-Umgebungen. Apprimus, Aachen Schmitz S (2018) Bewertbarkeit des Reifegrads vom Informationsmanagement in produzierenden Unternehmen in Industrie-4.0-Umgebungen. Apprimus, Aachen
Zurück zum Zitat Schuh G (14. März 2017) Industrie 4.0 in der Produktentwicklung. Chief Digital Officer. WZL – Werkzeugmaschinenlabor; IPT – Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie; TIME Reseach Area; European 4.0 Transformation Center. Campus Forum GmbH, Aachen Schuh G (14. März 2017) Industrie 4.0 in der Produktentwicklung. Chief Digital Officer. WZL – Werkzeugmaschinenlabor; IPT – Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie; TIME Reseach Area; European 4.0 Transformation Center. Campus Forum GmbH, Aachen
Zurück zum Zitat Schuh G (13. November 2018) Chancen digitaler Plattformen ergreifen. Convention on Digital Opportunities, Aachen Schuh G (13. November 2018) Chancen digitaler Plattformen ergreifen. Convention on Digital Opportunities, Aachen
Zurück zum Zitat Schuh G, Kreutzer R (2018) Utility potentials of cyber-physical systems’ field data. In: Akay HU, Bendsoe MP, Brezzi F, Castellano MD (Hrsg) IJERD – International Journal of Engineering Research and Development. IJERD, o.O., S 24–35 Schuh G, Kreutzer R (2018) Utility potentials of cyber-physical systems’ field data. In: Akay HU, Bendsoe MP, Brezzi F, Castellano MD (Hrsg) IJERD – International Journal of Engineering Research and Development. IJERD, o.O., S 24–35
Zurück zum Zitat Schuh G, Diels F, Ortlied C, Riesener M, Schröder S (2017) Agile Produktentwicklung. In: Schuh G, Brecher C, Klocke F, Schmitt R (Hrsg) Internet of Production für agile Unternehmen. AWK Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017, 18. bis 19. Mai. Apprimus, Aachen, S 29–51 Schuh G, Diels F, Ortlied C, Riesener M, Schröder S (2017) Agile Produktentwicklung. In: Schuh G, Brecher C, Klocke F, Schmitt R (Hrsg) Internet of Production für agile Unternehmen. AWK Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017, 18. bis 19. Mai. Apprimus, Aachen, S 29–51
Zurück zum Zitat Tzuo T, Weisert G (2018) Subscribed; Why the subscription model will be your company’s future – and what to do about it. Portfolio Penguin, London Tzuo T, Weisert G (2018) Subscribed; Why the subscription model will be your company’s future – and what to do about it. Portfolio Penguin, London
Zurück zum Zitat Vogel-Heuser B (2017) Herausforderungen und Anforderungen aus Sicht der IT und der Automatisierungstechnik. In: Vogel-Heuser B, Bauernhansl T, ten Hompel M (Hrsg) Handbuch Industrie 4.0 Bd. 4 Allgemeine Grundlagen. Springer Berlin Heidelberg, Berlin/Heidelberg, s.l., S 33–44CrossRef Vogel-Heuser B (2017) Herausforderungen und Anforderungen aus Sicht der IT und der Automatisierungstechnik. In: Vogel-Heuser B, Bauernhansl T, ten Hompel M (Hrsg) Handbuch Industrie 4.0 Bd. 4 Allgemeine Grundlagen. Springer Berlin Heidelberg, Berlin/Heidelberg, s.l., S 33–44CrossRef
Zurück zum Zitat Vogel-Heuser B, Bauernhansl T, ten Hompel M (Hrsg) (2017) Handbuch Industrie 4.0 Bd. 4 Allgemeine Grundlagen. Springer, Berlin/Heidelberg Vogel-Heuser B, Bauernhansl T, ten Hompel M (Hrsg) (2017) Handbuch Industrie 4.0 Bd. 4 Allgemeine Grundlagen. Springer, Berlin/Heidelberg
Zurück zum Zitat Wong CY, McFarlane D, Ahmad Zaharudin A, Agarwal V (2002) The intelligent product driven supply chain. In: El Kamel A, Mellouli K, Borne P (Hrsg) 2002 IEEE international conference on systems, man and cybernetics. Bridging the digital divide – cyberdevelopment, human progress, peace and prosperity. IEEE, Piscataway, S 1–6 Wong CY, McFarlane D, Ahmad Zaharudin A, Agarwal V (2002) The intelligent product driven supply chain. In: El Kamel A, Mellouli K, Borne P (Hrsg) 2002 IEEE international conference on systems, man and cybernetics. Bridging the digital divide – cyberdevelopment, human progress, peace and prosperity. IEEE, Piscataway, S 1–6
Zurück zum Zitat Wuest T, Schmidt T, Wei W, Romero D (2018) Towards (pro-)active intelligent products. Int J Prod Lifecycle Manage 11:154–189CrossRef Wuest T, Schmidt T, Wei W, Romero D (2018) Towards (pro-)active intelligent products. Int J Prod Lifecycle Manage 11:154–189CrossRef
Zurück zum Zitat Zachman JA (1987) The Zachman framework, enterprise architecture. IBM Syst J 26:454–470CrossRef Zachman JA (1987) The Zachman framework, enterprise architecture. IBM Syst J 26:454–470CrossRef
Zurück zum Zitat Zeller V (2018) Releasemanagement für digitale Produkte; Vortrag im Rahmen der mündlichen Doktorprüfung von Dipl.-Inform. Violett Zeller, Aachen Zeller V (2018) Releasemanagement für digitale Produkte; Vortrag im Rahmen der mündlichen Doktorprüfung von Dipl.-Inform. Violett Zeller, Aachen
Metadaten
Titel
Smartifizierung von Maschinenbauprodukten mittels einer zielorientierten Methode
verfasst von
Max-Ferdinand Stroh
Jan Hicking
Volker Stich
Copyright-Jahr
2021
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-32439-1_15