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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

1. Smart Manufacturing

verfasst von : Alexander Sinsel

Erschienen in: Das Internet der Dinge in der Produktion

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Unter Smart Manufacturing wird die Maximierung der Ressourceneffektivität und Prozesseffizienz in der Produktion durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie verstanden. Diese begriffliche Fixierung ist insofern plausibel, als ein in der Produktion eingesetztes IT-System, dessen Einführung und Betrieb das produzierende Unternehmen mit hohen Kosten belasten, ohne dadurch die Wirtschaftlichkeit der Produktion zu steigern, nicht als „smart“ ausgewiesen werden kann. Dass der Einsatz von Informationstechnologie in der Produktion mittlerweile signifikante Produktivitätssteigerungen ermöglicht, ist im Wesentlichen dem Internet der Dinge bzw. dessen Einzug in die Produktion zu verdanken. Auf der Grundlage herkömmlicher Internettechnologien haben sich in den vergangenen Jahren Standards für die digitale Abbildung von Dingen der realen Welt etabliert. Diese Standards stellen die wesentliche Voraussetzung für die organisatorische Interoperabilität von Menschen, Informationssystemen und den angeschlossenen Produktionsanlagen dar, an welcher in der Vergangenheit viele IT-Investitionen scheiterten.

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Fußnoten
1
Aus den hierzu gesammelten Daten lassen sich ebenso Rückschlüsse auf das Fahrverhalten und die Fahrmentalität des Fahrers ziehen. Gewohnheitsdrängler oder Schnellfahrer sollten sich bewusst machen, dass diese Informationen in den Händen der zuständigen Behörden auch zum kurzfristigen oder dauerhaften Entzug der Fahrerlaubnis führen könnten. Mit dem Einzug des Internets der Dinge in die Sphäre des Privaten erfährt diese eine weitgehende Auflösung und die vielzitierte Aussage von Eric Emerson Schmidt, dem ehemaligen Executive Chairman von Google, gewinnt zunehmend an Brisanz: “If you have something that you don’t want anyone to know, maybe you shouldn’t be doing it in the first place.” (frei übersetzt: „Bevor man den aussichtslosen Versuch unternimmt, etwas der Öffentlichkeit gegenüber zu verbergen, sollte man es lieber gleich lassen.“)
 
2
Eine einheitliche Begrifflichkeit hat sich derzeit noch nicht durchgesetzt; so werden insbesondere die Bezeichnungen Plattform und Betriebssystem im vorliegenden Kontext synonym verwendet. Auch der Bezug zum industriellen Umfeld wird von verschiedenen Anbietern als mehr oder weniger nennenswert erachtet. Siemens bezeichnet seine Plattform MindSphere beispielsweise als Betriebssystem für das Internet of Things. General Electric vermarktet seine Plattform Predix als Betriebssystem für das Industrial Internet, wohingegen Bosch seine Lösung als IoT Suite bezeichnet und auch im Bereich der Gebäudeautomation einen Anwendungsschwerpunkt verfolgt. Vgl. [Sie, GE, Bos].
 
3
Eine Ausnahme stellen flexible Fertigungssysteme dar.
 
4
Die ursprüngliche Protokollbezeichnung lautete Message Queuing Telemetry Transport.
 
5
In diesem Zusammenhang ist auch zu beachten, dass die serviceorientierte Architektur (SOA) von OPC-UA im Gegensatz zu der ressourcenorientierten Architektur (ROA) des World Wide Web und des Internets der Dinge steht (vgl. Abschn. 3.​7 ).
 
6
Wird kein Port angegeben, leitet ein Webserver die Anfrage per Konvention auf den Port 443 für https bzw. auf den Port 80 für http. Der Aufruf von https://​www.​google.​de:​443 führt daher zu derselben Webseite wie der Aufruf in Abb. 1.5.
 
7
Wird kein Pfad angegeben, leitet der Webserver die Anfrage automatisch auf eine als Einstiegspunkt vorgesehene Webseite.
 
8
Damit werden Funktionen der Datenerfassung und Datenpflege in die Anwendungsebene gelegt, wodurch die strikte Trennung zwischen der Plattform als Erfassungssystem und den darauf operierenden Anwendungen ein wenig zerfließt. Andere IoT-Plattformen, wie beispielsweise Predix von GE, gestatten in der API nur den lesenden Zugriff auf die von der Plattform erfassten Daten. Das Aufzeichnen von Zeitreihen ist dort nur über ausgewiesene Geräteschnittstellen möglich. Zwar verfügen fast alle IoT-Plattformen auch über eine Geräteschnittstelle auf Basis von HTTP. Eine solche Geräteschnittstelle, welche auch als IoT Hub oder Machine Gateway bezeichnet wird, hat allerdings nicht die Funktion einer Anwendungsprogrammierschnittstelle. Jene dient der Anbindung von Hardware, diese der Entwicklung von Anwendungssoftware.
 
9
Beispiele für offene Anwendungsprogrammierschnittstellen der großen IoT-Anbieter finden sich unter [Mic] zur Microsoft Azure IoT Suite, unter [Ama] zu Amazon Web Services IoT, unter [Goo] zu Google Cloud IoT, unter [IBMb] zu IBM Watson IoT, unter [Sam] zur Samsung Artik IoT-Platform, unter [SAP] zu SAP IoT oder unter [Ora] zu Oracle IoT.
 
10
Die uniformen Schnittstellen einer HTTP API sind ein wesentliches Merkmal des dem World Wide Web zugrunde liegenden Architekturstils, der als Representational State Transfer, kurz REST, bezeichnet wird (vgl. [Fie00]). Um von einer REST API sprechen zu können, müssen jedoch noch weitere grundlegende Kriterien erfüllt sein. Hierzu zählt insbesondere, dass die Ressourcen sich wechselseitig (per Hyperlink) referenzieren (Hypermedialität). Ist dies nicht der Fall, sollte korrekterweise allenfalls von einer REST-like API die Rede sein. Vgl. Abschn. 7.​1 .
 
11
Vgl. https://​editor.​swagger.​io/​ und [Sof]. Zugegriffen am 01.03.2019.
 
12
Die offenen Anwendungsprogrammierschnittstellen der genannten Anbieter finden sich unter [GE, Sie] und [Bos].
 
13
Download unter https://​github.​com/​Rebilly/​ReDoc für ReDoc und https://​github.​com/​Swagger2 Markup/​swagger2markup für Swagger2Markup (zugegriffen am 01.03.2019).
 
14
Die Informationstheorie fasst jeden biologischen Prozess und jedes organische System als ein informationsverarbeitendes System auf. In diesem Sinne sind auch die Mitarbeiter eines Produktionsbetriebs eingeschlossen. Die Entropie eines Gesamtsystems interagierender Prozesse sinkt mit zunehmender Interoperabilität der Systemkonstituenten. Umgekehrt lassen sich jedoch vermittels der Entropie keine Schlussfolgerungen über die Interoperabilität der Systemkonstituenten ziehen, da die Zweckdienlichkeit keine objektiv quantifizierbare Größe, sondern subjektiv festgelegt ist. Von einem betriebswirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet verhält es sich dagegen anders. In diesem Kontext kann bezugnehmend auf die unternehmerischen Ziele die Zweckdienlichkeit innerbetrieblicher Prozesse bemessen werden.
 
15
In [VW08] wird die unterste Ebene als technische Interoperabilität bezeichnet. Technische Anforderungen existieren allerdings auf allen vier Ebenen.
 
16
CNC steht für Computerized Numerical Control (CNC), was mit „computergestützte numerische Steuerung“ übersetzt werden kann, wenngleich der deutsche Begriff keine Verwendung findet. Es handelt sich dabei um ein computergestütztes Verfahren zur Steuerung von Werkzeugmaschinen, die in diesem Kontext als „CNC-Maschinen“ und deren Steuerungsprogramme als „NC-Programme“ bezeichnet werden.
 
17
Insbesondere ist die Zweckdienlichkeit als ein konstitutives Merkmal organisatorischer Interoperabilität mit den Dingen der physikalisch realen Welt inkompatibel. Denn allein die Annahme eines Zweckes oder Sinnes steht im Widerspruch zu der vom Prinzip der Ursächlichkeit geleiteten naturwissenschaftlichen Auffassung der Welt.
 
18
Die wenigsten Menschen machen sich dies bewusst: Die Begriffe, welche die gesellschaftlichen Diskurse entscheidend bestimmen, beziehen sich auf Konzepte, deren ontologische Beschaffenheit dem Imaginären zugeordnet werden muss. Überspitzt formuliert ließe sich konstatieren, dass willkürlich konstruierte, plastische Konzepte eine Gesellschaft maßgeblicher beherrschen, als es natürliche Gegebenheiten und physikalische Realität je vermögen.
 
19
Download unter [Coma]. Eine fehlerfreie Version findet sich im Begleitmaterial zu diesem Buch (https://​www.​springer.​com/​de/​book/​9783662597606). Siehe auch Anhang B !
 
20
Anmeldung unter http://​education.​forcebridge.​io. Zugegriffen am 14.12.2019.
 
21
Details zur virtuellen Fabrik werden in Kap. 4 beschrieben.
 
Literatur
[Col81]
Zurück zum Zitat David Collingridge. The social control of technology. Palgrave Macmillan, 1981 David Collingridge. The social control of technology. Palgrave Macmillan, 1981
[FR10]
Zurück zum Zitat Jörg Freiling und Martin Reckenfelderbäumer. Markt und Unternehmung - Eine marktorientierte Einführung in die Betriebswirtschaftslehre, Wiesbaden. 3. Springer, 2010 Jörg Freiling und Martin Reckenfelderbäumer. Markt und Unternehmung - Eine marktorientierte Einführung in die Betriebswirtschaftslehre, Wiesbaden. 3. Springer, 2010
[ISO16]
Zurück zum Zitat International Organization for Standardization ISO. ISO/IEC 20922:2016. 2016 International Organization for Standardization ISO. ISO/IEC 20922:2016. 2016
[Ohn88]
Zurück zum Zitat Taiichi Ohno. Toyota Production System: Beyond Large-Scale Production. crc Press, 1988 Taiichi Ohno. Toyota Production System: Beyond Large-Scale Production. crc Press, 1988
[Sin+17]
Zurück zum Zitat Alexander Sinsel u. a. “Wirtschaftlichkeitsbewertung der Smart Factory. Ein Ansatz zur Bewertung der Digitalisierung in der Produktion”. In: ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 112 (Sep. 2017), S. 602–606. ISSN: 0947–0085CrossRef Alexander Sinsel u. a. “Wirtschaftlichkeitsbewertung der Smart Factory. Ein Ansatz zur Bewertung der Digitalisierung in der Produktion”. In: ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 112 (Sep. 2017), S. 602–606. ISSN: 0947–0085CrossRef
[Wei91]
Zurück zum Zitat Mark Weiser. “The Computer for the 21st Century.” In: Scientific American 265.3 (1991), S. 94–104CrossRef Mark Weiser. “The Computer for the 21st Century.” In: Scientific American 265.3 (1991), S. 94–104CrossRef
Metadaten
Titel
Smart Manufacturing
verfasst von
Alexander Sinsel
Copyright-Jahr
2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-59761-3_1

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