microphone  johann hofmann facebook  johann hofmann xing  LinkedIn button  YouTube logo stacked white  johann hofmann twitter
Lexikon - Industrie 4.0

Lexikon - Industrie 4.0

EINFACH anders

I

I4.0-Komponente

gehört zu: Internet der Dinge

Eine Industrie 4.0-Komponente besteht aus einem Asset mit der zugehörigen Verwaltungsschale. Die grundsätzliche Idee der I4.0-Komponente besteht darin, jedes Industrie 4.0 taugliche Asset mit einer Verwaltungsschale zu umgeben, die jeweils geeignet ist, das Asset bezüglich der möglichen Anwendungsfälle hinreichend zu beschreiben.

i40 Komponente

Bildquelle: ©Johann Hofmann

Losgelöst von Industrie 4.0 steht der Begriff Asset für Anlagevermögen. Im Sinne von Industrie 4.0 sind Assets alle Dinge die ein Vernetzungsvermögen haben. Als Asset bezeichnet man deshalb alle Dinge (IoT) die mit dem Internet bzw. mit den Intranet* verbunden werden können . Z.B.: alle Arten von Maschinen, Anlagen, Lagersystemen, bzw. deren Einzelkomponenten.
*Ein Intranet ist ein internes Firmennetzwerk, das im Gegensatz zum Internet, nicht öffentlich zugänglich ist. Eine sinnvolle Aufteilung innerhalb einer Firma ist ein abgeschirmtes OfficeFloor-Intranet und ein abgeschirmtes ShopFloor-Intranet für den Maschinenpark.

asset

Bildquelle: ©Johann Hofmann

Die Verwaltungsschale ist die digitale Repräsentation eines physischen Assets. Sie enthält die relevanten Informationen über das Asset einschließlich seiner zu nutzenden Funktionen und deren Aufruf über I4.0-Kommunikation. Sie ist in einen Header und einen Body untergliedert. Der Body kann mehrere Teilmodelle beinhalten. Den Inhalt aller Teilmodelle einer I4.0 Komponente bezeichnet man als Manifest. Die Teilmodelle bestehen aus einem streng einheitlichen Formatbereich und aus einem variablen, Asset spezifischen, Formatbereich.
Ein Asset wird erst durch eine Unique Identification Number in seiner Verwaltungsschale einzigartig und damit zu einer Entität.

Aufbau einer Verwaltungsschale:

 Verwaltungsschale

Bildquelle: ©ZVEI

Hier finden Sie weitere detaillierte Informationen zum Thema.

iBeacon

gehört zu: smarte Objekte

iBeacon ist ein von Apple lnc. eingeführter, proprietärer Standard für die Navigation in geschlossenen Räumen, basierend auf Bluetooth.
Dazu werden im Raum kleine Sender (iBeacons) als Signalgeber platziert, die in festen Zeitintervallen Signale senden.
Kommt ein Empfänger (z.B. Smartphone-App) in die Reichweite eines Senders, kann der Sender lokalisiert und Aktionen ausgelöst werden.

Übrigens: Der Name ist abgeleitet vom englischen Begriff für „Leuchtfeuer“ (Beacon)

Beispiel:

ln einem Museum ist bei jeder Sehenswürdigkeit ein iBeacon angebracht.
Kommt der Besucher mit seinem Smartphone in die Nähe des iBeacon, beginnt die App mit der Erklärung der Sehenswürdigkeit.
Das eigene Smartphone mit eigenem Kopfhörer ersetzt in diesem Fall die altbekannten Audio-Guides die ansonsten immer an den Museumkassen ausgeliehen werden müssen.
iBeacon

Bildquelle: © photographicss - Adobe Stock

Eingesetzt in Kaufhäusern kann mit iBeacons dem Kunden ein neues Shopping-Erlebnis angeboten werden.
So kann er auf aktuelle Angebote aufmerksam gemacht werden und präzise zu seinen Stilrichtungen und Größen geführt werden.
Das kann die Etage sein oder bestimmte Abteilungen im Shopping Center.

iBeacon2

Bildquelle: © zapp2photo- Adobe Stock

 

 

 

 

Identifikator

siehe Entität

Industrie 4.0 - Die 4. industrielle Revolution

Industrie 4.0, in Anlehnung an die drei vergangenen industriellen Revolutionen auch als die „4. industrielle Revolution“ bezeichnet,
ist mittlerweile zu einem Synonym für die digitale Fabrik der Zukunft geworden.

Ursprünglich stammt der Begriff Industrie 4.0 aus einem ausgerufenen Zukunftsprojekt der High-Tech-Strategie der deutschen Bundesregierung aus dem Jahre 2011. Sie hat zum Ziel, die internationale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie nachhaltig zu sichern. Durch diese Initiative soll gesichert werden, dass Deutschland international weiterhin eine führende wirtschaftliche Rolle einnimmt. Das ambitionierte Zukunftsprojekt Industrie 4.0 der Bundesregierung hat dem Entwicklungsprozess der deutschen Produktion zwar seinen Namen verliehen und eine öffentliche Diskussion angestoßen, aber die Anfänge der Industrie 4.0 reichen weiter in der Zeit zurück.
Um den Kern dieser Industriellen (R)Evolution und ihre charakteristische grundlegende Unterschiedlichkeit zu den Vergangenen zu erfassen, wird mit dem WEB-BASED-TRAINING (siehe Startseite links unten) ein informativer Blick in deren Geschichte gegeben. Denn die heutige Ausgangssituation, in der sich moderne Unternehmen wiederfinden, ist um ein Vielfaches komplexer geworden. Dies erfordert einen Wandel in der Produktion, eine durchgehende und übergreifende Vernetzung, die durch Nutzung des Internets im Zuge von Industrie 4.0 erreicht werden könnte. Ein Ziel von Industrie 4.0 ist es, die Flexibilität der Produktion so zu steigern, dass bei Bedarf die Losgröße Eins wirtschaftlich hergestellt werden kann und der Kunde ein individuell konfiguriertes Produkt erhält.

Industrie40

 
Bildquelle: ©Mimi Potter - Fotolia.com
 
 
 

Innovationsplattform

gehört zu: Internet der Dienste

Ursprünglich stammt der Begriff Industrie 4.0 aus einem im Jahre 2011 ausgerufenen Zukunftsprojekt der High-Tech-Strategie der Bundesregierung.
Sie hat zum Ziel, die internationale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie nachhaltig zu sichern.
Durch diese zukunftsweisende Initiative soll gesichert werden, dass Deutschland international weiterhin eine führende wirtschaftliche Rolle einnimmt.
Das schaffen wir allerdings nur als „Team Deutschland“!

Eine Schlüsselrolle spielt dabei: Finden und gefunden werden

Das Ziel einer Innovationsplattform ist es u.a. deshalb innovative Firmen zusammenzubringen und
dadurch die Innovationsleistung ihrer Mitglieder messbar zu steigern und die Innovationskultur nachhaltig zu fördern.
Beispiel:
Plattform für Innovation in Deutschland

Ein weiteres Ziel einer Innovationsplattform ist es die Grundlagen zu schaffen, d.h. die grobe Richtung vorzugeben und dabei Wildwuchs einzudämmen
und stattdessen die Standardisierung im Auge zu behalten.
Beispiel:
Plattform Industrie 4.0

Plattformi40

Bildquelle: ©https://www.plattform-i40.de/

Interdisziplinarität

Der Begriff "Interdisziplinarität" bezeichnet die Verbindung und Kombination von voneinander unabhängigen (wissenschaftlichen) Fachrichtungen und deren Methoden, Ansätzen oder Denkrichtungen. Verschiedene Lösungsstrategien werden hier für ein bestmögliches Ergebnis miteinander verknüpft, was zu neuen Denkweisen und Lösungswegen für Problemstellungen führen kann. Gerade zu Zeiten einer beginnenden Vierten Industriellen Revolution lassen sich viele Synergien zwischen einzelnen Fachdisziplinen nutzen.
Abseits der wissenschaftlichen Perspektive lässt sich ein konkretes Beispiel im Berufsbild des Mechatronikers finden. Vor einigen Jahren hat sich dieser aus den jeweiligen Ausbildungsberufen des Schlossers und des Elektrikers, ergänzt durch Steuerungstechnik und Regelungstechnik sowie der Informationstechnik entwickelt.
Aktuell entsteht gerade ein neues Berufsbild durch Verschmelzung des Mechatronikers mit dem Informatiker. Interdisziplinaritaet

Bildquelle: © Maschinenfabrik Reinhausen

Internet der Dienste

 
Beim Internet der Dienste handelt es sich um einen Teil des Internets, das Dienste und Funktionalitäten als webbasierte Dienstleistung anbietet.
Provider stellen diese im Internet zur Verfügung und bieten die Nutzung auf Anforderung an.
Über Internetdiensttechnologien sind die einzelnen Softwarebausteine beziehungsweise Dienstleistungen miteinander integrierbar.
Unternehmen können so die einzelnen Softwarekomponenten zu komplexen und dennoch flexiblen Lösungen orchestrieren.
Als einfaches Beispiel kann hier der Pizzaservice dienen, der per Handy-App bestellt wird.

Internet der Dienste

Bildquelle: ©mast3r - Fotolia.com
Folgendes Zukunftsbild beschreibt das Zusammenspiel von Internet der Dinge und der Dienste:
a) Internet der Dinge
Zukünftig sind alle Fahrzeuge automatisch mit dem Internet verbunden und melden sämtliche Betriebsdaten in eine Cloud-Datenbank. Zu den Betriebsdaten zählen z.B. der Betriebszustand des Scheibenwischermotors (aus, ein, Intervall, schnell).
b) Internet der Dienste
Softwaredienstleister, die keinerlei Ahnung von Meteorologie haben, machen daraus den besten regionalen Wetterbericht, den es ja gab. Das Ergebnis wird mit ziemlicher Sicherheit genauer, billiger und besser sein, als bisherige lokale Wettervorhersagen. Natürlich wird es dann auch Spaßvögel geben, die einen Flashmob organisieren, damit gleichzeitig mehrere Hundert Autofahrer bei strahlendem Sonnenschein den Scheibenwischer einschalten.
Mustererkennungs-Software (Data-Mining) muss folglich auch in der Lage sein, die Richtigkeit der Rohdaten zu verifizieren.
c) Neue Geschäftsmodelle
Daraus entstehen neue Geschäftsmodelle, die wiederum als Katalysator für das Internet der Dinge und Dienste wirken.

Internet der Dinge (IoT)

IoT steht für Internet of Things, zu deutsch: Internet der Dinge
Wenn wir Menschen vor dem PC sitzen und im Internet surfen, kann man das als Pendant (als Internet der Menschen) bezeichnen.
Wenn allerdings Dinge (wie z.B. eine Maschine oder ein Kochlöffel) ins Internet gehen, brauchen Sie dazu weder eine Tastatur noch einen Bildschirm. Eine eigene IP-Adresse, ein Internetzugang und ein Programm reichen.

Diese Erweiterung des vorhandenen Internets zum Internet der Dinge ist die technische Vorstellung, Objekte jeglicher Art in ein universales digitales Netzwerk einzubinden.
Ein mögliches Zukunftsszenario im Internet der Dinge ist, dass jedes verbaute Verschleißteil eine eigene IP besitzt und mit dem Internet verbunden ist. Einmal in Gebrauch, bleibt somit jedes Teil über das Internet lebenslang mit den Wartungseinheiten verbunden und meldet sich automatisch bei Problemen. Moderne Autos z.B. rufen bei einem Unfall automatisch die Rettungsleitstelle an und übermitteln die aktuelle Position.

 IOT

Bildquelle: © buffaloboy - Shutterstock.com

Ideen für das Internet der Dinge:

IOT Kochlöffel

Bildquelle: ©GLK_Maschinenfabrik Reinhausen 

 

Interoperabilität

gehört zu: Vernetzung
 
Interoperabilität steht für die Fähigkeit unterschiedlicher Systeme, möglichst nahtlos zusammenzuarbeiten.

Im einfachen Fall handelt es sich um standardisierte Systeme, die zueinander kompatibel sind.
Im schwierigerem Fall handelt es sich um heterogene Systeme, die kein gemeinsames Kommunikationsprotokoll beherrschen.
Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung kommt der Frage nach Interoperabilität aller Assets eine entscheidende Bedeutung zu.

U.a. von OPC UA erhofft man sich einen großen Schritt in Richtung Interoperabilität bei INDUSTRIE 4.0
Ebenso durch die Verwaltungsschale, quasi als digitaler Zwilling der Assets, verspricht auch sie einen großen Schritt in Richtung Interoperabilität.

Übrigens: Interoperabilität ist auch in der Zusammenarbeit von Menschen von großem Vorteil, vor allem bei bunt gemischten Teams.

Interoperabilität

Bildquelle: ©Rawpixel.com - Fotolia.com

weitere Informationen vom VDMA zum Thema finden sie hier

 
 

IO-Link

gehört zu: Internet der Dienste

IO-Link ist eine weltweit standardisierte IO-Technologie um mit Sensoren und Aktoren zu kommunizieren.

IO steht für engl. Input/Output = „Eingabe/Ausgabe“

Es handelt sich um eine leistungsfähige Punkt-zu-Punkt Kommunikation.
Diese Technologie wurde durch das IO-Link-Konsortium entwickelt. Weiterführende Informationen finden Sie hier:
https://io-link.com/de

 io link

Bildquelle: ©https://io-link.com/de

IPv6

gehört zu: Internet der Dinge

IPv6 steht für das Internet Protocol Version 6.
Im Internet soll IPv6 in den nächsten Jahren die gegenwärtig noch genutzte Version 4 des Internet Protocol IPv4 ablösen, denn aktuell gehen dem Internet die Adressen aus.
Mit nur 4,3 Milliarden möglichen IP-Adressen reicht das zurzeit verwendete Internetprotokoll IPv4 für die weltweit wachsende Zahl der Internetnutzer nicht mehr aus. Abhilfe schafft das neue Internetprotokoll IPv6, mit dem bis zu 340 Sextillionen IP-Adressen möglich sind. Das ist eine unglaublich große Zahl mit 39 Stellen:
340 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
Damit wird es möglich, jedem Quadratmillimeter auf der Erdoberfläche eine eigene IP- Adresse zuzuweisen.

Das Internetprotokoll IPv6 ist eine der Voraussetzungen für die weltweite und systemübergreifende Vernetzung von Menschen, Anlagen und Produkten mit selbständiger und dezentraler Organisation und Steuerung von Produktionseinheiten.

IPv6

Bildquelle: ©Ivan - Fotolia.com

lnfrastructure as a Service (laaS)

gehört zu: Internet der Dienste

Als lnfrastructure as a Service (laaS) bezeichnet man eine Dienstleistung, die entgegen dem klassischen Kaufen von Rechnerinfrastruktur, das Mieten von Hardware als Service anbietet. laaS-Anbieter stellen ihr Hardware-Equipment, wie Server- und Speichersysteme, zur Verfügung und übernehmen zusätzlich Aufgaben wie Systemwartung, Datensicherung und Notfall-Management. Die Verfügbarkeiten und Entstörzeiten der Infrastruktur sind über Service Level Agreements (SLAs) zwischen Nutzer und Dienstleister geregelt. laaS-Kunden können Infrastruktur-Services selbständig abrufen und bezahlen entsprechend der Nutzungsdauer.

lnfrastructure as a Service

Bildquelle: © Yanawut- Fotolia.com

siehe auch:
1. Software as a Service (SaaS)
2. Plattform as a Service (PaaS)
3. Anything as a Service (XaaS/EaaS)
4. Artificial Intelligence as a Service (AIaaS)

 
zum Feedbackformular

Ihr Feedback ist mir wichtig!

Helfen Sie mir dabei, mein Lexikon zu erweitern.
zum Feedbackformular

 

Johann Hofmann INDUSTRIE 4.0 Experte, Keynote Speaker, Praktiker aus Leidenschaft hat 4,58 von 5 Sternen 57 Bewertungen auf ProvenExpert.com