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Cyber-Physical Systems in the Context of Industry 4.0: A Review, Categorization and Outlook

Format: Publikation

Autor: Oks, S. J.; Jalowski, M.; Lechner, M.; Mirschberger, S.; Merklein, M.; Vogel-Heuser, B.; Möslein, K. M.;

Fördermaßnahme: Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme - Ein Beitrag zum Advanced Systems Engineering für die Wertschöpfung von morgen (PDA_ASE)

Erscheinungsjahr: 2022

Zur Veröffentlichung
Sensorbasierte Auswertung von Zustands- und Betriebsdaten für eine vorbeugende Instandhaltung Sensorbasierte Auswertung von Zustands- und Betriebsdaten für eine vorbeugende Instandhaltung

Cyber-physische Systeme (CPS) bieten ein großes Potenzial für die digitale Transformation der industriellen Wertschöpfung im Kontext von Industrie 4.0. Sie vereinen und integrieren mehrere technologische Ansätze, darunter Big-Data-Analysen und künstliche Intelligenz, und verbessern die Echtzeitüberwachung und -steuerung von Fertigungsprozessen. Für CPS existiert bereits eine umfangreiche Wissensbasis aus verschiedenen Disziplinen, darunter Informationssysteme, Ingenieurwissenschaften und Informatik. Allerdings wurde dieses Wissen bisher nicht ganzheitlich erfasst und strukturiert. Um diese Forschungslücke zu schließen, führt diese Studie eine umfangreiche Literaturrecherche von 2365 Arbeiten durch, die den aktuellen Stand der Forschung repräsentieren, und entwickelt dann eine neuartige Kategorisierung für industrielle CPS mit 10 Abschnitten, 32 Bereichen und 246 Feldern. Die Kategorisierung wird in hierarchischer grafischer Form dargestellt und kann auch als Webtool genutzt werden. Abschließend wird ein Ausblick auf zukünftigen Forschungsbedarf und Potenziale zur Verbesserung von Industrie 4.0 in Forschung und Praxis gegeben.