Blockchain

Blockchain in der Logistik: Status quo und Anwendungsbereiche

Anna Lisa Junge, Oliver Grunow und Frank Straube

Dieser Beitrag zielt darauf ab, eine Übersicht über die Technologie Blockchain (BC) und ihre Anwendung in der Logistik zu verschaffen. Zu diesem Zweck werden die Grundlagen von BC erläutert und die Vielfalt der technologischen und organisatorischen Gestaltungsmöglichkeiten aufgezeigt. Es werden die technologischen BC-Prinzipien zusammengefasst und daraus Charakteristika und Nutzen einer Anwendung abgeleitet. Anschließend werden Beispiele aus Praxis- und Forschungsprojekten in der Logistik vorgestellt. In dem Fazit werden die technologischen Prinzipien, Charakteristika und Nutzen den existierenden Anwendungsfällen gegenübergestellt und Anwendungspotenziale und Herausforderungen kritisch betrachtet.

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Pay-per-Use für den Maschinenbau
In der Lizenzierung steckt das Monetarisierungspotenzial

Ansgar Dodt und Michael Gaudlitz

Losgröße 1 ist ein wichtiges Ziel der Industrie 4.0 Automatisierung. Warum sollten die Maschinen und Anlagen deshalb nicht als Losgröße 1 geordert und über Pay-per-Use abgerechnet werden können? Die Kombination aus einer zuverlässigen Anbindung an Cloud/Server-Systeme des Maschinenherstellers mit dem Einsatz eines professionellen Lizenzmanagementsystems eröffnet dieses Geschäftspotenzial.

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Wissensmanagement

Benutzerschnittstellen im Kontext von Industrie 4.0
Chancen für Geringqualifizierte durch benutzerfreundliche Mensch-Maschine-Schnittstellen

Dirk Werthmann, Michael Teucke, BIBA – Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH, Marco Lewandowski, Universität Bremen und Michael Freitag, ArcelorMittal Bremen

Die stärkere Präsenz von Cyber-Physischen-Systemen (CPS) in Produktion und Logistik führt häufig zu der Annahme, dass zukünftig vornehmlich Arbeitsplätze für hochqualifizierte Beschäftige zur Verfügung stehen werden. Für Geringqualifizierte führt diese Annahme zu dem Schluss, dass CPS für sie ein Risiko darstellen, da sie durch steigende Arbeitsanforderungen von ihren angestammten Arbeitsplätzen verdrängt werden. Im Umfeld der sogenannten vierten industriellen Revolution oder kurz Industrie 4.0 wird diese Entwicklung häufig als unausweichlich dargestellt. Eine detaillierte Untersuchung der Chancen des Einsatzes von CPS auf Geringqualifizierte ist hingegen noch nicht umfassend erfolgt. In diesem Beitrag werden einige technische Ansätze zur Gestaltung von benutzerfreundlichen Mensch-Maschine-Schnittstellen im Bereich Hardware und Software vorgestellt. Die betrachteten Ansätze wurden ursprünglich für den Endkundenbereich entwickelt, sind aber auch für CPS nutzbar. In diesem Zuge werden einige bereits erkennbare Potenziale diskutiert, die sich aus der Nutzung dieser Technologien ergeben, um damit Geringqualifizierten weiterhin eine Teilhabe an effizienten, wertschöpfenden Tätigkeiten im industriellen Umfeld zu ermöglichen.

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Cyber-physische Systeme

Die Wirkung von Industrie 4.0 auf Prozesse

Patrick Kubalczyk

Konzentrieren sich aktuelle Untersuchungen zu den Auswirkungen von Industrie 4.0 hinsichtlich Geschäftsprozesse auf die Beschreibung einer Zukunftsvision unter Einsatz cyber-physischer Systeme und der Betrachtung isolierter Industrie 4.0-Technologien, so ist die Fokussierung von Veränderungsmechanismen auf der prozessualen Metaebene Gegenstand dieses Artikels. Im Folgenden sind Untersuchungen dreier Umsetzungsbeispiele cyber-physischer Systeme dargestellt.

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Bionic Smart Factory 4.0
Konzept einer Fabrik zur additiven Fertigung komplexer Produktionsprogramme

Claus Emmelmann, Markus Möhrle, Mauritz Möller, Jan-Peer Rudolph, Laser Zentrum Nord GmbH, Hamburg und Nikolai D’Agostino, CENIT AG, Hannover

Aktuelle Entwicklungen erfordern zunehmend komplexere Produktionsprogramme. Die Kombination von additiver Fertigung und Industrie 4.0 ermöglicht neue Ansätze, die eine wirtschaftliche Fertigung jener erst ermöglichen. Die Bionic Smart Factory 4.0 gibt diesen Elementen einen Ordnungsrahmen und beschreibt sie hinsichtlich ihrer Anordnung und ihres Zusammenspiels. Die Wirkungsweise wird durch eine Beurteilung gegenüber Determinanten der Produktionsprogramme erläutert.

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Autonome Systeme in der Produktion
Planungssystematik für die Entwicklung autonomer Systeme

Roman Dumitrescu, Thorsten Westermann, Tommy Falkowski, Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM, Paderborn

Autonome Systeme werden perspektivisch alle Lebensbereiche durchdringen und haben das Potenzial, einen gesellschaftlichen Wandel auszulösen. Die Konzipierung dieser hochkomplexen Systeme erfordert leistungsfähige Entwicklungsansätze und -methoden, die disziplinübergreifend angewendet werden. Stellvertretend für die vielschichtigen Anwendungsbereiche von autonomen Systemen steht die industrielle Produktion, in der im Kontext von Industrie 4.0 bereits eine technologieinduzierte Transformation eingeleitet wurde.

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Wissensmanagement mithilfe von IIoT-Plattformen in der Produktionslogistik

Susanne Altendorfer-Kaiser, Montanuniversität Leoben und Benjamin Kormann, Robert Bosch GmbH

Ein Kernelement von Industrie 4.0 und IoT ist die Möglichkeit zur Sammlung von extrem hohen Datenvolumina in Echtzeit [1]. Um damit Geschäftsprozessoptimierungen zu erreichen, ist es notwendig, Wissen aus diesen Daten zu generieren. Hierzu müssen Voraussetzungen bezüglich Infrastruktur und Organisation geschaffen werden. Dieser Beitrag beschreibt, wie mittels eines Knowledge-Discovery-Prozessmodells in der Produktionslogistik in Kombination mit dem Acatech-I-4.0 Referenzmodell ein Vorgehen abgeleitet werden kann, das mittels Data Analytics Vorteile von Industrie 4.0 systematisch in Geschäftsprozessen nutzbar macht.

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Interview

Industrie 4.0 in der Einzelfertigung

productivITy hat mit Ingo Körner gesprochen. Er ist Geschäftsführer der Broetje- Automation GmbH, die kundenindividuelle Fertigungslinien für die Luftfahrtindustrie herstellt.

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Augmented Reality als Ersatz für die Aufbauanleitung in Papierform
Möglichkeiten von Augmented Reality in der (Selbst-)montage

Josef Wolfartsberger, Franz Obermair, Sabrina Egger und Martin Höller

Augmented Reality (AR) bezeichnet die computergesteuerte Einblendung von digitalen, kontextbezogenen Informationen in die physische Welt. Führende IT-Unternehmen investierten derzeit Millionen in die Weiterentwicklung von AR-Hardware. Bis die Technologie im privaten Bereich Fuß fasst, wird es noch einige Jahre dauern. Im industriellen Versuchsfeld wird AR schon jetzt zur Montage- und Instandhaltungs-assistenz eingesetzt. Auch für Endanwender ergeben sich daraus vielversprechende Möglichkeiten. In diesem Artikel wird die Funktionsweise einer AR-Anwendung für die Selbstmontage vorgestellt, die langfristig die klassische Aufbauanleitung in Papierform ersetzen kann.

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Mensch-Roboter-Kollaboration in cyber-physischen Arbeitsumgebungen

Pierre T. Kirisci, Jürgen Pannek, Zied Ghrairi, Klaus-Dieter Thoben und Michael Lawo

Zukunftsweisende Arbeitsumgebungen sind durch vernetzte, kooperierende Objekte charakterisiert. Die Eigenschaften dieser sogenannten cyber-physischen Systeme (CPS) beinhalten die Erfassung, Speicherung, intelligente Verarbeitung und Kommunikation von Daten. Hieraus ergeben sich neue Interaktions- und Kollaborationsmöglichkeiten in der Mensch-Technik-Interaktion. Dieser Beitrag behandelt technische und organisatorische Herausforderungen eines robusten Schutz- und Sicherheitssystems für den Einsatz in einer Mensch-Roboter-Kollaboration. Bekannte Anforderungen für ein integriertes Sicherheitskonzept der Mensch-Roboter-Kollaboration sowie der funktionalen Sicherheit von Maschinen und elektronischen Systemen werden identifiziert und eine Referenzarchitektur am Beispiel halbautomatischer Montageprozesse entwickelt.

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