Veränderungen im wirtschaftlichen Umfeld erzeugen immer wieder neue Herausforderungen für Unternehmen. So sind eine regelmäßige Prüfung der Positionierung gegenüber Wettbewerbern, eine Adaption aufkommender Innovationen und die Sicherung von Wettbewerbsvorteilen unabdingbar. Zur Berücksichtigung solcher Veränderungen ist ein vollumfängliches Wissen über die eigenen Prozesse und eine damit einhergehende hohe Transparenz der Ablauforganisation des Unternehmens notwendig. Der Prozess, dargestellt in einer auf Modellen basierenden Dokumentation, nimmt dabei als Abbildung der Tätigkeiten einen bedeutenden Stellenwert ein. Die Anwendung einer Modellierungssprache aus dem Bereich der semantischen Standardisierung verhilft den modellierten Prozessen zu einer hohen Transparenz und Nachvollziehbarkeit.
{"title":"Prozessmodellierung - Praxisnah und methodisch fundiert","authors":"","doi":"10.30844/im_23-5_48-52","DOIUrl":"https://doi.org/10.30844/im_23-5_48-52","url":null,"abstract":"Veränderungen im wirtschaftlichen Umfeld erzeugen immer wieder neue Herausforderungen für Unternehmen. So sind eine regelmäßige Prüfung der Positionierung gegenüber Wettbewerbern, eine Adaption aufkommender Innovationen und die Sicherung von Wettbewerbsvorteilen unabdingbar. Zur Berücksichtigung solcher Veränderungen ist ein vollumfängliches Wissen über die eigenen Prozesse und eine damit einhergehende hohe Transparenz der Ablauforganisation des Unternehmens notwendig. Der Prozess, dargestellt in einer auf Modellen basierenden Dokumentation, nimmt dabei als Abbildung der Tätigkeiten einen bedeutenden Stellenwert ein. Die Anwendung einer Modellierungssprache aus dem Bereich der semantischen Standardisierung verhilft den modellierten Prozessen zu einer hohen Transparenz und Nachvollziehbarkeit.","PeriodicalId":478021,"journal":{"name":"Industrie 4.0 Management","volume":"37 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135292718","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Das Wire Arc Additive Manufacturing, kurz WAAM, ist ein additives Fertigungsverfahren, welches metallische Bauteile auf Grundlage des Lichtbogenschweißens fertigt. Additive Fertigung ist laut DIN EN ISO/ASTM 52900 ein Prozess, welcher Bauteile aus 3D-Modelldaten schichtweise herstellt. Die grundlegenden Komponenten sind ein Schweißgerät, welches die benötigte Energie zum Schmelzen des Metalldrahts in den Prozess einbringt sowie eine Führungsmaschine, welche die vorgegebene Geometrie des Bauteils abfährt. Anwendungsbereiche sind Rapid Prototyping und Tooling, Direct Manufacturing und Additive Repair. Die größten Vorteile stellen die kostengünstige Anlagentechnik und die hohen Abscheidungsraten dar. Nachteilig am Verfahren sind die mangelnde Prozessstabilität und Wiederholgenauigkeit. Der Beitrag soll dazu dienen, den Fertigungsprozess des WAAM-Verfahrens übersichtlich darzustellen, und dabei auf die komplexen Wechselwirkungen eingehen.
{"title":"Modellierung von Einflüssen auf das Wire Arc Additive Manufacturing","authors":"","doi":"10.30844/im_23-5_53-57","DOIUrl":"https://doi.org/10.30844/im_23-5_53-57","url":null,"abstract":"Das Wire Arc Additive Manufacturing, kurz WAAM, ist ein additives Fertigungsverfahren, welches metallische Bauteile auf Grundlage des Lichtbogenschweißens fertigt. Additive Fertigung ist laut DIN EN ISO/ASTM 52900 ein Prozess, welcher Bauteile aus 3D-Modelldaten schichtweise herstellt. Die grundlegenden Komponenten sind ein Schweißgerät, welches die benötigte Energie zum Schmelzen des Metalldrahts in den Prozess einbringt sowie eine Führungsmaschine, welche die vorgegebene Geometrie des Bauteils abfährt. Anwendungsbereiche sind Rapid Prototyping und Tooling, Direct Manufacturing und Additive Repair. Die größten Vorteile stellen die kostengünstige Anlagentechnik und die hohen Abscheidungsraten dar. Nachteilig am Verfahren sind die mangelnde Prozessstabilität und Wiederholgenauigkeit. Der Beitrag soll dazu dienen, den Fertigungsprozess des WAAM-Verfahrens übersichtlich darzustellen, und dabei auf die komplexen Wechselwirkungen eingehen.","PeriodicalId":478021,"journal":{"name":"Industrie 4.0 Management","volume":"69 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135292708","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Bedingt durch globale Entwicklungen hinsichtlich der Preise und Versorgungssicherheit im Energiesektor stehen besonders energieintensive Unternehmen vor großen Herausforderungen. Zusätzlich fordern Kunden mehr Informationen über Energiekennzahlen und CO₂-Emissionen sowie ressourcenschonendere Prozesse. Mit einer energiedatenbasierten Simulationsmethode werden die Ressourceninformationen direkt aus dem Energiedatenmanagementsystem (EDMS) extrahiert und weiterverarbeitet. Hierbei werden sowohl aktuelle als auch stetig aktualisierte historische Daten verwendet, die automatisiert abgeglichen werden. Die digitale Abbildung der vorhandenen Prozesse ist lediglich auf Seiten der Energiedaten notwendig, ohne die technischen Prozesse in ihrer Gänze analysieren zu müssen. Mit dem so erstellten energetischen digitalen Schatten lassen sich Energiebedarfe für bevorstehende Produktionen und Produkte simulieren und können durch automatisierte Vorschläge in der Produktionsplanung positiv beeinflusst werden. Weiterhin führt das Abbild zu einem chargen- und produktscharfen Ressourcenpass für den Kunden. Die Anknüpfung an das EDMS unterstützt das lokale EnMS durch die Bereitstellung von stetig überwachten Energiekennzahlen.
{"title":"Vom Energiedatenmanagement zum digitalen Zwilling - Wie die Nutzung von Energiedaten am Beispiel einer Härterei die Modellierung eines digitalen Zwillings vereinfachen kann","authors":"","doi":"10.30844/im_23-5_33-36","DOIUrl":"https://doi.org/10.30844/im_23-5_33-36","url":null,"abstract":"Bedingt durch globale Entwicklungen hinsichtlich der Preise und Versorgungssicherheit im Energiesektor stehen besonders energieintensive Unternehmen vor großen Herausforderungen. Zusätzlich fordern Kunden mehr Informationen über Energiekennzahlen und CO₂-Emissionen sowie ressourcenschonendere Prozesse. Mit einer energiedatenbasierten Simulationsmethode werden die Ressourceninformationen direkt aus dem Energiedatenmanagementsystem (EDMS) extrahiert und weiterverarbeitet. Hierbei werden sowohl aktuelle als auch stetig aktualisierte historische Daten verwendet, die automatisiert abgeglichen werden. Die digitale Abbildung der vorhandenen Prozesse ist lediglich auf Seiten der Energiedaten notwendig, ohne die technischen Prozesse in ihrer Gänze analysieren zu müssen. Mit dem so erstellten energetischen digitalen Schatten lassen sich Energiebedarfe für bevorstehende Produktionen und Produkte simulieren und können durch automatisierte Vorschläge in der Produktionsplanung positiv beeinflusst werden. Weiterhin führt das Abbild zu einem chargen- und produktscharfen Ressourcenpass für den Kunden. Die Anknüpfung an das EDMS unterstützt das lokale EnMS durch die Bereitstellung von stetig überwachten Energiekennzahlen.","PeriodicalId":478021,"journal":{"name":"Industrie 4.0 Management","volume":"59 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135292834","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Die Entwicklung von Textilprodukten ist mit hohem Material-, Zeit-, Personalund Kostenaufwand verbunden. Bisher ist der Entwicklungsprozess geprägt von einer empirischen Vorgehensweise, die auf dem Knowhow langjähriger Fachkräfte beruht. Dieses Expertenwissen ist kaum dokumentiert und damit nicht beliebig abrufbar und reproduzierbar. Aufgrund des Fachkräftemangels und der Altersstruktur der Beschäftigten in der Textilbranche ist der langfristige Wissenstransfer gefährdet. Eine verlässliche Dokumentation der Prozesse durch digitale Zwillinge würde dem entgegenwirken. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Entwicklung Experimentierbarer Digitaler Material-(EDMZ) und Prozesszwillinge (EDPZ) sowie deren Einsatz zur Realisierung eines digitalen Produktentwicklungsprozesses, was die Ramp-Up-Phase beschleunigt und die Entwicklungskosten um bis zu 60 % reduzieren kann.
{"title":"Die Digitalisierung der Textilproduktion - Entwicklung und Einsatz Experimentierbarer Digitaler Zwillinge","authors":"","doi":"10.30844/im_23-5_37-41","DOIUrl":"https://doi.org/10.30844/im_23-5_37-41","url":null,"abstract":"Die Entwicklung von Textilprodukten ist mit hohem Material-, Zeit-, Personalund Kostenaufwand verbunden. Bisher ist der Entwicklungsprozess geprägt von einer empirischen Vorgehensweise, die auf dem Knowhow langjähriger Fachkräfte beruht. Dieses Expertenwissen ist kaum dokumentiert und damit nicht beliebig abrufbar und reproduzierbar. Aufgrund des Fachkräftemangels und der Altersstruktur der Beschäftigten in der Textilbranche ist der langfristige Wissenstransfer gefährdet. Eine verlässliche Dokumentation der Prozesse durch digitale Zwillinge würde dem entgegenwirken. Der vorliegende Beitrag beschreibt die Entwicklung Experimentierbarer Digitaler Material-(EDMZ) und Prozesszwillinge (EDPZ) sowie deren Einsatz zur Realisierung eines digitalen Produktentwicklungsprozesses, was die Ramp-Up-Phase beschleunigt und die Entwicklungskosten um bis zu 60 % reduzieren kann.","PeriodicalId":478021,"journal":{"name":"Industrie 4.0 Management","volume":"59 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135292826","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Der vorliegende Beitrag behandelt das Konzept des Industrial Metaverse und seine potenziellen Auswirkungen auf die produzierende Industrie. Dabei werden zunächst die Möglichkeiten des Industrial Metaverse allgemein erläutert und anschließend mögliche resultierende Funktionalitäten für die Produktionstechnik entlang des Lebenszyklus dargestellt. Für die beiden Themenfelder „Synthetische Datengenerierung“ und „Virtuelle Qualifizierung“ werden die Implikationen des Industrial Metaverse intensiver betrachtet.
{"title":"Potenziale und Anwendung des Industrial Metaverse - Konvergenz von der Simulation bis zur Realität","authors":"","doi":"10.30844/im_23-5_27-32","DOIUrl":"https://doi.org/10.30844/im_23-5_27-32","url":null,"abstract":"Der vorliegende Beitrag behandelt das Konzept des Industrial Metaverse und seine potenziellen Auswirkungen auf die produzierende Industrie. Dabei werden zunächst die Möglichkeiten des Industrial Metaverse allgemein erläutert und anschließend mögliche resultierende Funktionalitäten für die Produktionstechnik entlang des Lebenszyklus dargestellt. Für die beiden Themenfelder „Synthetische Datengenerierung“ und „Virtuelle Qualifizierung“ werden die Implikationen des Industrial Metaverse intensiver betrachtet.","PeriodicalId":478021,"journal":{"name":"Industrie 4.0 Management","volume":"37 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135293692","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Mit der zunehmenden Vernetzung steigt die Heterogenität der Plattformen in einem IoT-System. Endpunkte verschiedener Leistungsklassen haben unterschiedliche Arten von Betriebssystemen und Prozessoren, während das Gesamtsystem zusätzlich noch zentrale Server oder die Cloud umfasst. Edge-Geräte werden heute zusätzlich noch integriert, um den steigenden Leistungsanforderungen gerecht zu werden und hohe Durchsätze und niedrige Latenzen zu erreichen. Die sichere und portierbare Programmierung dieser Geräte für anspruchsvolle Aufgaben im industriellen Umfeld, wie zum Beispiel Computer Vision, ist eine Herausforderung. Bytecode-basierte Virtuelle Maschinen haben diese beiden Eigenschaften und sind mit Java seit längerer Zeit vertreten. Seit einigen Jahren strebt WebAssembly auf, das aus beliebigen Programmiersprachen übersetzt werden kann, und findet zunehmend Verbreitung über den Browser hinaus. Dieser Beitrag beschreibt die technischen Grundlagen und zeigt Möglichkeiten auf, wie WebAssembly eine skalierbare Lösung als Baustein der Operational Cybersicherheit von industriellen Anwendungen werden kann.
{"title":"WebAssembly für die Industrie 4.0 – Sichere, skalierbare Plattformen mit Bytecode-basierten Virtuellen Maschinen","authors":"","doi":"10.30844/im_23-3_48-51","DOIUrl":"https://doi.org/10.30844/im_23-3_48-51","url":null,"abstract":"Mit der zunehmenden Vernetzung steigt die Heterogenität der Plattformen in einem IoT-System. Endpunkte verschiedener Leistungsklassen haben unterschiedliche Arten von Betriebssystemen und Prozessoren, während das Gesamtsystem zusätzlich noch zentrale Server oder die Cloud umfasst. Edge-Geräte werden heute zusätzlich noch integriert, um den steigenden Leistungsanforderungen gerecht zu werden und hohe Durchsätze und niedrige Latenzen zu erreichen. Die sichere und portierbare Programmierung dieser Geräte für anspruchsvolle Aufgaben im industriellen Umfeld, wie zum Beispiel Computer Vision, ist eine Herausforderung. Bytecode-basierte Virtuelle Maschinen haben diese beiden Eigenschaften und sind mit Java seit längerer Zeit vertreten. Seit einigen Jahren strebt WebAssembly auf, das aus beliebigen Programmiersprachen übersetzt werden kann, und findet zunehmend Verbreitung über den Browser hinaus. Dieser Beitrag beschreibt die technischen Grundlagen und zeigt Möglichkeiten auf, wie WebAssembly eine skalierbare Lösung als Baustein der Operational Cybersicherheit von industriellen Anwendungen werden kann.","PeriodicalId":478021,"journal":{"name":"Industrie 4.0 Management","volume":"99 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-06-06","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135493644","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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