Titel:
Demonstrating industrial smart product-service systems: Industry 4.0 maturity through stakeholder-oriented development and testing (ConSensE)
Akronym:
ConSensE
Autor:
Koustas, S. G.; Reichenstein, T.; Oks, S.J.;Fuchs, J.; Möslein, K. M.;
Verlag:
Elsevier B.V. Elsevier B.V.
Veröffentlicht im Jahr:
2023
Die Servitisierung und der zunehmende Einsatz digitaler Technologien haben zur Entstehung von smarten Produkt-Service-Systemen (sPSS) geführt. Obwohl sPSS weitreichende Potenziale für Fertigungsunternehmen bieten, stellen die Heterogenität der Technologien und ihr interdisziplinärer Charakter Herausforderungen für ihre Entwicklung und die Formulierung von Wertversprechen dar. In diesem Beitrag wird eine akteursorientierte, prototypische Umgebung für die Entwicklung und Erprobung von sPSS-Szenarien anhand eines modularen Demonstrators vorgeschlagen. Der Demonstrator bietet eine konkrete Darstellung von Fertigungsprozessen und ermöglicht es verschiedenen Stakeholdergruppen, ihre Anforderungen und Erwartungen zu kommunizieren. Drei Szenarien mit zunehmender technologischer Komplexität werden implementiert, um das Wertschöpfungspotenzial von industriellen sPSS darzustellen.
Titel:
Toward a structured concept for purpose-driven modeling of a digital shadow in manufacturing (ConSensE)
Akronym:
ConSensE
Autor:
Reichenstein, T.; Koustas, S. G.; Roßner, A.; Franke, J.;
Verlag:
Elsevier B.V. Elsevier B.V.
Veröffentlicht im Jahr:
2023
Die zunehmende Relevanz von Industrie 4.0-Technologien und der Wandel zu dienstleistungsorientierten Geschäftsmodellen in der Fertigung erfordern relevante, hochqualitative Daten. Die digitale Abbildung von Betrieb und Fertigung unter einem bestimmten Zweck wird als digitaler Schatten (DS) bezeichnet. Obwohl dieser Zweck der entscheidende Faktor zwischen verschiedenen digitalen Schatten ist, wurde seine systematische Bestimmung bisher nur unzureichend behandelt. Daher wird in diesem Beitrag ein systematischer, zweckorientierter Modellierungsansatz für den digitalen Schatten vorgestellt, der Fertigungsunternehmen bei der Entwicklung einer Datenbasis für Anwendungen unterstützt. Dieser Ansatz wird beispielhaft auf eine Crimpmaschine angewendet und soll in zukünftigen Auswertungen optimiert werden.
Titel:
Implementation of Machine Vision based Quality Inspection in Production: An Approach for the Accelerated Execution of Case Studies (ConSensE)
Akronym:
ConSensE
Autor:
Reichenstein, T.; Raffin, T.; Sand, C.; Franke, J.;
Herausgeber:
Elsevier B.V.
Veröffentlicht im Jahr:
2022
Die Einführung von Qualitätsprüfungssystemen auf der Grundlage der maschinellen Bildverarbeitung erhöht die Produktivität und verringert menschliche Fehler bei der Sichtprüfung, wodurch die Produktqualität verbessert wird. Während des Planungsprozesses dieser Inspektionssysteme werden Machbarkeitsstudien durchgeführt, um die Anwendbarkeit zu bewerten und sicherzustellen, was bisher ein iterativer und ineffizienter Prozess war, da es keine bestehenden Methoden und Richtlinien gab. Daher wird in diesem Beitrag ein ganzheitlicher Ansatz für die effiziente Durchführung von Machbarkeitsstudien zur Planung und Implementierung von bildverarbeitungsbasierten Qualitätsprüfsystemen in der Produktion vorgestellt. Eine Evaluierung anhand eines industriellen Anwendungsfalles führte zu einem deutlich schnelleren Planungsprozess.
Titel:
From connectivity via intelligence toward sustainability? Maturity of shopfloor automation technology in the manufacturing industry (ConSensE)
Akronym:
ConSensE
Autor:
Reichenstein, T. et. al.
Herausgeber:
Reichenstein, T. et. al.
Verlag:
Elsevier Elsevier
Veröffentlicht im Jahr:
2024
The manufacturing industry is experiencing a significant transformation driven by digital technologies, Industry 4.0 concepts, and the potential for sustainable practices. This research presents an overview of the manufacturing industry, focusing on the design of manufacturing systems, digital transformation, and sustainability, identifying the gap between technological advancements and their application in industrial settings. In order to examine this, a panel survey of 899 industrial participants was conducted. This analysis assesses the potential for automation and digital factory implementation alongside the dedication for sustainability in the manufacturing industry. The findings indicate that while research has advanced in these areas, practical applications in the manufacturing industry still lag behind, particularly in terms of technology readiness levels and data implementation for automation. This paper serves as a foundation for future research, providing insights into technologies ready for industrial implementation and identifying areas requiring further optimization and study. Therefore, a matrix is presented that aids in selecting or strategizing technology utilization during the design of manufacturing systems. However, this research primarily focused on technological aspects, recommending future research to explore the interplay between organizational, human related factors, and technology to design manufacturing systems successfully with respect to sustainability.
Titel:
Cyber-Physical Systems in the Context of Industry 4.0: A Review, Categorization and Outlook (ConSensE)
Akronym:
ConSensE
Autor:
Oks, S. J.; Jalowski, M.; Lechner, M.; Mirschberger, S.; Merklein, M.; Vogel-Heuser, B.; Möslein, K. M.;
Herausgeber:
Springer Nature
Veröffentlicht im Jahr:
2022
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.
Titel:
Demonstratorrn im Industrie 4.0-Kontext (ConSensE)
Akronym:
ConSensE
Autor:
Dörr, L.; Oks, S.J.; Trezl, J.; Reichenstein, T.; Koustas S.G.; Lehmann, C.
Verlag:
VDI Fachmedien GmbH & Co. KG VDI Fachmedien GmbH & Co. KG
Veröffentlicht im Jahr:
2024
Industrie 4.0 bringt neben vielen Potenzialen auch eine erhebliche Komplexitätssteigerung mit sich. Um dieser effektiv zu begegnen, bieten Demonstratoren einen wertstiftenden Beitrag. Ihr Einsatz ermöglicht eine nutzerzentrierte Systementwicklung mit einhergehender Komplexitätsreduktion durch Modellierung und Simulation. Dieser Beitrag untersucht ihre Potenziale am Beispiel des Projektes „ConSensE“ mit Fokus auf Sensortechnologien und deren Nachrüstung.
Titel:
A blockchain-based IIoT traceability system: ERC-721 tokens for Industry 4.0 (ConSensE)
Akronym:
ConSensE
Autor:
Koustas, S. G.; Jalowski, M.; Reichenstein, T.; Oks, S. J.;
Verlag:
Elsevier B.V. Elsevier B.V.
Veröffentlicht im Jahr:
2023
Fertigungsunternehmen und der Integration von Sensordaten in ihre Prozesse stellen zentralisierte Architekturen und die Ausweitung von Wertschöpfungsnetzwerken eine Herausforderung für die Datenintegrität und Transparenz dar. Dies bietet einen Anwendungskontext für die Blockchain- und Smart-Contract-Technologien. Durch einen designorientierten Forschungsansatz wird eine prototypische Instanziierung in Form einer privaten Ethereum-Blockchain mit RFID-Sensoren als Dateninput und ERC-721-Token erstellt. Das Artefakt wird in einen industriellen Demonstrator implementiert, in dem die Verfolgung von Werkstücken während ihrer Produktionsprozesse und die Ausführungszeit des Algorithmus in Testläufen evaluiert werden.
Titel:
Uncovering the potential of chatbots during the development of industrial smart product-service systems (ConSensE)
Akronym:
ConSensE
Autor:
Koustas, S. et. al.
Herausgeber:
Koustas, S. et. al.
Verlag:
Elsevier Elsevier
Veröffentlicht im Jahr:
2024
Digitalization of manufacturing processes led to the emergence of smart product-service systems (sPSS), the development of which requires expertise across multiple domains, while the Internet of Things (IoT) technology landscape poses challenges regarding hardware selection. This paper proposes an industry chatbot that employs GPT-4 and bge-base-en models to assist manufacturers during the IoT sensor search and selection process. The chatbot utilizes a vectorized knowledge base to provide technical insights and recommend compatible hardware. User tests conducted with both experts and novices revealed the chatbot’s accuracy and potential for improvement. Overall, this approach holds promise for expediting the development of sPSS.
Titel:
The struggle of sensor-based digital servitization: analysis and perspectives for organizational digital transformation in SMEs (ConSensE)
Akronym:
ConSensE
Autor:
Trabert, T.; Dörr, L.; Lehmann C.;
Verlag:
Emerald Publishing Limited Emerald Publishing Limited
Veröffentlicht im Jahr:
2023
Die digitale Transformation von Organisationen (ODT) in Unternehmen stellt kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die sich am Anfang dieser Transformation befinden, vor die Herausforderung, digitale Dienstleistungen auf Basis von Sensortechnologien anzubieten. Vor diesem Hintergrund identifiziert der Artikel Möglichkeiten, wie KMU die digitale Dienstleistung durch Sensortechnologie ermöglichen können, und definiert den möglichen Umfang des organisatorischen Transformationsprozesses. Es wurden etwa 21 halbstrukturierte Interviews mit Experten aus verschiedenen Hierarchieebenen des deutschen verarbeitenden KMU-Ökosystems geführt. Unter Verwendung der Gioia-Methodik wurden Handlungsfelder identifiziert, indem Einflussfaktoren und Chancen für die Entwicklung dieser digitalen Dienstleistungen fokussiert wurden, um sie zukünftig erfolgreich anzubieten. Die Komplexität der bestehenden Sensorangebote muss gemeistert und das Verständnis der Mitarbeiter (für Daten) der Technologie erhöht werden. Wissenslücken, die hauptsächlich technische und organisatorische Fähigkeiten betreffen, müssen überwunden werden. Das Potenzial der Sensortechnologie wurde auf individueller, technischer und organisatorischer Ebene betrachtet. Um die erfolgreiche Implementierung von Serviceangeboten auf Basis von Sensortechnologie zu ermöglichen, müssen alle relevanten Akteure im Ökosystem vernetzt werden, um gemeinsame Wertschöpfung zu erleichtern. Dies erfordert standardisierte technische und prozedurale Anpassungen und ist eine wesentliche Voraussetzung für das Data Mining.
Titel:
ConSensE_Expertenvideos zu "Advanced Systems Engineering" im YouTube-Kanal des Fraunhofer IEM
Akronym:
ConSensE
Autor:
Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM
Veröffentlicht im Jahr:
2021
Eine neue Perspektive für die Wertschöpfung von morgen. In den Forschungsprojekten der Fördermaßnahme „Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme – Ein Beitrag zum Advanced Systems Engineering für die Wertschöpfung von morgen (PDA_ASE)“ wird das zukünftige Engineering durch eine Vernetzung und Unterstützung der Aktivitäten des Advanced Systems Engineering (ASE) in Wissenschaft und Wirtschaft erforscht und gestaltet. Advanced Systems Engineering ist ein breites Themenfeld, in dem Technologien, Methoden und Kompetenzen aus verschiedenen Domänen zusammengeführt werden müssen.
In mehreren Videos sehen Sie, was unsere Experten dazu sagen. Die Themen:
- Advanced Systems Engineering: Auswirkungen auf Organisation und Mensch
- Advanced Systems Engineering: einfach erklärt
- Advanced Systems Engineering: Ein Leitbild für das Enineering für morgen
- Advanced Systems : Engineering neu denken
- Advanced Systems: Marktleistungen von morgen
- Systems Engineering: Komplexität managen
Titel:
ConSensE_Erfolgsgeschichten im Advanced Systems Engineering
Akronym:
ConSensE
Autor:
Steglich, S.; Tekaat, J. (Autoren) / Albers, A.; Dumitrescu, R.; Gausemeier, J.; Lindow, K.; Riedel, O. (Hrsg.)
Herausgeber:
acatech München
Verlag:
Copyright © acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften Copyright © acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften
Veröffentlicht im Jahr:
2024
Die herunterladbare Broschüre will interessierten Unternehmen die Einführung einiger Methoden und Werkzeuge für ASE beispielhaft nahebringen. Damit richtet sie sich insbesondere an Fachleute und Führungskräfte aus der Wirtschaft, die sich für ASE interessieren und sich zukünftig damit befassen möchten.
Sie enthält elf Erfolgsgeschichten von Unternehmen aus verschiedenen in der Fördermaßnahme "Beherrschung der Komplexität soziotechnischer Systeme – Ein Beitrag zum Advanced Systems Engineering für die Wertschöpfung von morgen" vom BMBF geförderten Verbundprojekten.
Diese zeigen, welche Wege mit ASE beschritten worden sind und wie die, Unternehmen davon profitieren konnten. Gemeinsam ist den Unternehmen, dass sie ihre Herangehensweise im Engineering deutlich verbessern und damit innovative Systeme mit einem zunehmenden Grad an Komplexität effizient entwickeln konnten. Einige Unternehmen konnten so erstmalig ein digitales Produkt- Service-System (beziehungsweise Advanced System) entwickeln. Die Voraussetzungen der vorgestellten Unternehmen waren also höchst unterschiedlich: Das Spektrum reicht vom Handwerksbetrieb ohne jede Digitalisierungserfahrung bis zum technologisch führenden Großunternehmen. Die einzelnen Praxisbeispiele zielen daher nicht auf die Darstellung eines vollumfassend umgesetzten ASE-Leitbilds oder eines vollständigen Engineering-Prozesses (siehe Bild 1) innovativer Marktleistungen ab. Vielmehr handelt es sich dabei um eine Auswahl, die zeigen soll, welche ASE-Methoden und Tools dazu beitragen können, das Engineering in verschiedenen Unternehmenstypen zu verbessern und was dabei zu beachten ist.
Die Originalfassung der Publikation ist verfügbar auf der Plattform www.advanced-systems-engineering.de
Titel:
ConSensE_Strategie Advanced Systems Engineering
Akronym:
ConSensE
Autor:
Fraunhofer IEM
Herausgeber:
Fraunhofer IEM
Veröffentlicht im Jahr:
2022
Am Standort Deutschland müssen Unternehmen komplexe technische und soziotechnische Systeme professionell entwickeln und schnell zum nachhaltigen Markterfolg bringen können. Dazu braucht es eine strategische Neuausrichtung des Engineerings. In der Strategie wird gezeigt, wie diese Neuausrichtung von Politik, Unternehmen und Wissenschaft eingeleitet werden kann.
Titel:
ConSensE_Advanced Systems Engineering - neue Videos aus den geförderten Verbundprojekten
Akronym:
ConSensE
Veröffentlicht im Jahr:
2023
Informieren Sie sich über neueste Erkenntnisse aus den Verbundprojekten der Förderrichtlinie "Advanced Systems Engineering" und vernetzen Sie sich auf der ASE Community Plattform.
Die Kurzvideos aus den geförderten Verbundprojekten informieren über aktuelle Themen des "Advanced Systems Engineering".
Vorlesen