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Lexikon - Industrie 4.0

Lexikon - Industrie 4.0

EINFACH anders

G - I

G

Gamification

Greenfield

gehört zu: Vernetzung

Als Greenfield bezeichnet man eine, "auf einer grünen Wiese", komplett neu gebaute Firma, die mit modernsten Maschinen und Softwaresystemen ausgestattet ist. Quasi eine Firma ohne irgendwelche Altlasten, welche die Digitalisierung erheblich erschweren.

Die Wirklichkeit ist allerdings fast immer das Gegenteil, und zwar eine Firma mit einem historisch gewachsenem Maschinenpark, mit unterschiedlichsten Softwaresystemen und Versionsständen. Diesen Zustand bezeichnet man als Brownfield, bzw. auch gerne als Zoo.
Als Altlasten gibt es in jedem Brownfield unvollständige und fehlerhafte Stammdaten und zahlreiche Papierunterlagen.
Die Vernetzung eines Brownfield - Maschinenparks gleicht einem Häuserkampf.

Brownfield Greenfield

Bildquelle: © nordroden - Adobe Stock & industrieblick - Adobe Stock

 

 

Griff in die Kiste

siehe Bin Picking

H

Holodeck

gehört zu: Virtualisierung
 
Ein Holodeck ist eine Inszenierungsumgebung, in der die Teilnehmer mittels verschiedener Virtual-Reality Anwendungen incl. integrierter realer Elemente vollständig in eine Scheinwelt eintauchen können um z.B. bestimmte Einsatzfälle zu trainieren.
  • Als Inszenierungsumgebung eigenen sich leerstehende Hallen. (z.B. Turnhallen oder aufgelöste Super- bzw. Baumärkte).
  • Als reale Elemente (hier: rote Tür) werden die für den Einsatzfall notwendigen Elemente aufgebaut.
  • Als Virtual-Reality Szene wird eine Umgebung passend zum Einsatzfall virtuell dargestellt.
  • Die realen Elemente (hier: rote Tür oder z.B. eine Treppe ) werden in die Virtual-Reality Szene integriert.

Holodeck

Bildquelle: ©Johann Hofmann & rh2010 Adobe Stock & alexei sviridov Adobe Stock & PixBox Adobe Stock

Die Virtual-Reality Szene kann durch technische Hilfsmittel mit folgenden realen Effekten ergänzt werden:
Wind, Wärme, Hitze, Gerüche, Lärm.
So entstehen absolut realistische Einsatzumgebungen, die in dieser Deutlichkeit bisher ohne Holodeck nicht geübt werden konnten:

 Holodeck Feuerwehr2xs

Bildquelle: ©Johann Hofmann & rh2010 Adobe Stock & Gorodenkoff Shutterstock

Usprung des Begriffes:
Der Begriff Holodeck wurde aus der Filmreihe "Star Trek" übernommen.
Auf dem "Raumschiff Enterprise" zogen sich die Besatzungsmitglieder in ihrer Freizeit häufig auf ein Holodeck zurück um z.B. in virtuelle Welten zu verreisen.


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.

Als Asset bezeichnet man alle Dinge die mit dem Internet verbunden werden können (IoT).
Die Verwaltungsschale ist die digitale Repräsentation eines physischen Assets und kann mehrere Teilmodelle beinhalten.

Folgende Formel beschreibt den Zusammenhang:
I4.0-Komponente = Verwaltungsschale + Asset 

Asset u Verwaltungsschale

Bildquelle: ©atianasun - Fotolia.com & Johann Hofmann

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.

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.

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.

iBeacon

Bildquelle: © photographicss /Fotolia.com

 

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
 
 
 

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.Interoperabilität
Bildquelle: ©Rawpixel.com - Fotolia.com
 
 

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

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.
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)
 

lnterdisziplinarität

Der Begriff ,,lnterdisziplinarität" 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.
 lnterdisziplinaritaet

Bildquelle: © Maschinenfabrik Reinhausen

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