Automation 2021

doi:10.51202/9783181023921

Automation 2021

Navigating towards resilient Production

Series: VDI-Berichte

Volume 2392 1. Edition 2021

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doi.org/10.51202/9783181023921
ISBN print: 978-3-18-092392-5
ISBN online: 978-3-18-102392-1
VDI Verlag, Düsseldorf VDI Verlag, Düsseldorf

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Zusammenfassung

In unserer Fachdisziplin bezeichnen wir komplexe technische Systeme als resilient, wenn sie auch beim Auftreten innerer und äußerer Ausfälle und Störungen die angeforderten Systemleistungen aufrechterhalten. Hier sind alle Ingenieurdisziplinen und insbesondere die Automation gefragt, denn eines ist offensichtlich: Die Herausforderungen können wir nur gemeinsam mit einem „Blick über den Tellerrand“ meistern. Unser jährlicher Kongress AUTOMATION ist technologisch geprägt. Das ist Teil des Erfolgsrezepts, welches theoretische Grundlagen, aktuelle Technologieentwicklungen und die Anwendungen in der Produktion – gleichermaßen in der Fertigungs- wie in der Prozessindustrie – vereint. Gerade in Zeiten großer Herausforderungen sind Austausch, Orientierung und Navigation unserer Community besonders notwendig und gefordert. Zugleich gilt es herauszuarbeiten, welche unverzichtbaren Beiträge die Automation ab sofort leisten kann und muss, um die nicht weniger aktuellen und wichtigen Klimaschutzziele zu erreichen.

Inhalt (Auszüge)

Fertigungsautomation – Digitaler Zwilling

A Reference Architecture enabling Sensor Networks based on homogeneous AASs ..... 5

V. Gowtham, A. ...

Schlagworte

Augmented Reality Lebenszyklus Fertigungsautomation Gebäudeautomation Prozessautomation Intralogistik digitaler Zwilling Funkkommunikation Verwaltungsschalen Bereitstellungssystem mudulare Logistikanlage industrielle Kommunikation 5G Testbeds sensor netwoks reference architecture shopfloor-management digital twins lifecycle of automation solution 5G cell capacity automated model transformation concept industrial radio lab predictive decision support security management

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I–XVI Titelei/Inhaltsverzeichnis I–XVI
1–4 Vorwort K. D. Bettenhausen, F. Hanisch, U. Jumar K. D. Bettenhausen, F. Hanisch, U. Jumar 1–4
5–42 Fertigungsautomation – Digitaler Zwilling 5–42
- 5–16 A Reference Architecture enabling Sensor Networks based on homogeneous AASs V. Gowtham, A. Willner, W. Pilar von Pilchau, J. Hähner, M. Riedl, N.-S. Koutrakis, J. Polte, E. Uhlmann, J. Tayub, V. Frey V. Gowtham, A. Willner, W. Pilar von Pilchau, J. Hähner, M. Riedl, N.-S. Koutrakis, J. Polte, E. Uhlmann, J. Tayub, V. Frey 5–16
- 17–28 Digitale Zwillinge für Shopfloor-Management und -steuerung A. Sohr, R. Rosen, J. C. Wehrstedt, J. Fischer, F. G. Listl, M. Schellander, R. Haar A. Sohr, R. Rosen, J. C. Wehrstedt, J. Fischer, F. G. Listl, M. Schellander, R. Haar 17–28
- 29–42 Eine Methodik zur Erstellung multi-dimensionaler Modelle des Digitalen Zwillings für automatisierte Produktionssysteme D. Braun, M. Weyrich, W. Schlögl D. Braun, M. Weyrich, W. Schlögl 29–42
43–64 Fertigungsautomation – Virtuelle Welten entlang des Lebenszyklusses 43–64
- 43–54 Augmented Reality für hybride Programmierung von Industrierobotern L. Wulff, M. Brand, T. Schüppstuhl L. Wulff, M. Brand, T. Schüppstuhl 43–54
- 55–64 Adaptive VR-Produktionsumgebungen für Evaluations- und Schulungstätigkeiten J. Ulmer, S. Braun, J. Wollert J. Ulmer, S. Braun, J. Wollert 55–64
65–100 Fertigungsautomation – Verwaltungsschalen in der Anwendung 65–100
- 65–74 Modell einer Pick & Place-Anlage basierend auf Verwaltungsschalen C. Diedrich, A. Belyaev, T. Schröder, C. Urban, T. Werner, H. Pakala C. Diedrich, A. Belyaev, T. Schröder, C. Urban, T. Werner, H. Pakala 65–74
- 75–86 Creation and Usage of Digital Twins in the Life Cycle of an Automation Solution D. Göllner, T. Klausmann, M. Kiele-Dunsche, H. Stichweh D. Göllner, T. Klausmann, M. Kiele-Dunsche, H. Stichweh 75–86
- 87–100 Flexible Industrie 4.0 Verwaltungsschale für dynamische IIoT-Systeme – Zeitreihen in der Verwaltungsschale F. Hilbert, S. Soler Perez Olaya F. Hilbert, S. Soler Perez Olaya 87–100
101–130 Fertigungsautomation – Moderne Bereitstellungssysteme von Werkstücken 101–130
- 101–116 Designprinzipien für den Modul- und Serviceentwurf in modularen Logistikanlagen M. Blumenstein, A. Fay, K. Gryczycha, S. Lier, C. Kotsch, F. Borgmann, N. Austermann M. Blumenstein, A. Fay, K. Gryczycha, S. Lier, C. Kotsch, F. Borgmann, N. Austermann 101–116
- 117–130 Bereitstellungsmethoden von ungeordneten Werkstücken in den automobilen Produktionsprozess M. Sarna, J. Weist, A. Tegtmeier, A. Lüder M. Sarna, J. Weist, A. Tegtmeier, A. Lüder 117–130
131–140 Gebäudeautomation 131–140
- BIM im Betrieb durch lebenszyklusübergreifende Verfügbarkeit von Anlagendaten auf Basis von I4.0-Verwaltungsschalen M. Ostermeier, N. Maisch, M. Both, R. Ulmer, J. Müller M. Ostermeier, N. Maisch, M. Both, R. Ulmer, J. Müller
141–182 Industrielle Kommunikation & 5G – Kommunikation 141–182
- 141–154 Estimation of 5G Cell Capacity in Industrial Environments L. Underberg, S. Willmann, S. Kerschbaum , S. Höme L. Underberg, S. Willmann, S. Kerschbaum , S. Höme 141–154
- 155–168 A look inside functional safety over 5G D. Patel, A. Hoell, T. Schildknecht, E. Eberhardt, V. Seelman, P. Becker, M. Stumpert D. Patel, A. Hoell, T. Schildknecht, E. Eberhardt, V. Seelman, P. Becker, M. Stumpert 155–168
- 169–182 Bridging the Gap in Digital Systems using Automated Model Transformation Concepts A. Karaagac, J. O. Schmitt, D. O. Schulz A. Karaagac, J. O. Schmitt, D. O. Schulz 169–182
183–208 Industrielle Kommunikation & 5G – 5G Testbeds 183–208
- 183–196 Das Industrial Radio Lab Germany – Vier Standorte, eine Mission N. Franchi, P. Schulz, G. Fettweis, A. Weinand, D. Lindenschmitt, H. Schotten, N. Bulk, F. Bittner, A. Dekorsy, L. Underberg, L. Rauchhaupt N. Franchi, P. Schulz, G. Fettweis, A. Weinand, D. Lindenschmitt, H. Schotten, N. Bulk, F. Bittner, A. Dekorsy, L. Underberg, L. Rauchhaupt 183–196
- 197–208 Plattform zur Untersuchung industrieller Funkkommunikation für die Intralogistik G. Persico, A. Fischer, M. Riedl, D. Tran G. Persico, A. Fischer, M. Riedl, D. Tran 197–208
209–234 Prozessautomation – Digitalisierung vom Feld bis in die Leitebene 209–234
- 209–220 Ethernet-APL für hochverfügbare Sicherheitsanwendungen – Vorteile für den Lebenszyklus von Prozessanlagen M. Risser, A. Ziegler, P. Salzmann, M. Roser M. Risser, A. Ziegler, P. Salzmann, M. Roser 209–220
- 221–234 I4.0-Verwaltungsschalen als Wegbereiter für optimierte Engineering- und Betriebsprozesse in der prozessnahen Gebäudeautomation M. Krüttgen, J. Müller M. Krüttgen, J. Müller 221–234
235–260 Prozessautomation – Prozessführung 235–260
- 235–248 Adaptive Massenstromregelung einer Pfannen-Gießmaschine mittels virtueller Sensorik P. Ochudlo, S. Stemmler, D. Abel P. Ochudlo, S. Stemmler, D. Abel 235–248
- 249–260 Maximizing Efficiency and Transparency in Batch Processing with Simulation-driven Predictive Decision Support C. Sonntag, D. Wolff, D. Bleidorn, E. Balling, F. Marx C. Sonntag, D. Wolff, D. Bleidorn, E. Balling, F. Marx 249–260
261–304 Prozessautomation – Modulare Produktion 261–304
- 261–274 Vergleich und Zusammenführung des Open Process Automation Standard (OPAS) und der VDI/VDE/NAMUR 2658 M. Blumenstein, A. Fay, A. Stutz, M. Maurmaier, M. Barth M. Blumenstein, A. Fay, A. Stutz, M. Maurmaier, M. Barth 261–274
- 275–292 Rezeptbasierte Orchestrierung einer modularen kontinuierlichen Prozessanlage – Ergebnisse und Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt ENPRO2-ORCA A. Stutz, M. Maurmaier, M. Eckert, H. Mannheim, H. E. Akar A. Stutz, M. Maurmaier, M. Eckert, H. Mannheim, H. E. Akar 275–292
- 293–304 Integriertes Vorgehensmodell für die Planung und Realisierung von modularen Plug & Produce Systemen in der Pharmaproduktion A. Jebari, H. Mettler A. Jebari, H. Mettler 293–304
305–352 Prozessautomation – Modellbasiertes Engineering 305–352
- 305–316 Modellgetriebene Entwicklung für service-orientierte Automatisierungssysteme in der Prozessindustrie M. Waßmer, M. Maurmaier, A. Stutz, V. Pazmino Betancourt, B. Liu, J. Becker M. Waßmer, M. Maurmaier, A. Stutz, V. Pazmino Betancourt, B. Liu, J. Becker 305–316
- 317–334 Durchgängig konsistente Darstellung von Verriegelungen im Engineering prozesstechnischer Anlagen F. El Sakka, A. Fay F. El Sakka, A. Fay 317–334
- 335–352 Testen 4.0 in der Automatisierungstechnik: Agiles modellbasiertes Testen vernetzter Systeme und Komponenten A. Löcklin, M. Müller, M. Weyrich, C. Kotsch, K. Krüning, M. Rentschler, C. Ebert A. Löcklin, M. Müller, M. Weyrich, C. Kotsch, K. Krüning, M. Rentschler, C. Ebert 335–352
353–404 Methoden und Synergien – Security 353–404
- 353–364 NAMUR Open Architecture – Security for NOA M. Runde, C. Barth, G. Wartmann, M. Brcic M. Runde, C. Barth, G. Wartmann, M. Brcic 353–364
- 365–376 Ontologiebasiertes Security Management C. Siegwart, F. Scherhag, K. Pervölz, G. Frey C. Siegwart, F. Scherhag, K. Pervölz, G. Frey 365–376
- 377–390 Dezentrale Authentifizierung und Autorisierung proaktiver Industrie 4.0-Verwaltungsschalen am Beispiel des IOTA-basierten Industrie-Marktplatzes A. Dogan, A. Schnakenbeck, M. O. Rögner, A. Fay A. Dogan, A. Schnakenbeck, M. O. Rögner, A. Fay 377–390
- 391–404 ECLASS als semantische Basis eines dezentralen Registers für die Identifikation von Diensten von Industrie 4.0-Komponenten – Distributed Ledger-basierte Infrastruktur für Verwaltungsschalen A. Dogan, A. Fay, J. A. Nagel, G. Rijo, A. Belyaev, C. Diedrich, C. Block, A. Bondza A. Dogan, A. Fay, J. A. Nagel, G. Rijo, A. Belyaev, C. Diedrich, C. Block, A. Bondza 391–404
405–432 Methoden und Synergien – Verwaltungsschale 405–432
- 405–420 Ein Konzept für Produkt-Verwaltungsschalen zur Produktbezogenen Integration von Produktionsdaten für die Qualitätsoptimierung M. Thies, T. Miny, T. Kleinert M. Thies, T. Miny, T. Kleinert 405–420
- 421–432 Integration von Module Type Package und Industrie 4.0 Verwaltungsschale S. Grüner, M. Hoernicke, A. Kehl, C. Barth, M. Freund, M. Hoffmeister, T. Klausmann S. Grüner, M. Hoernicke, A. Kehl, C. Barth, M. Freund, M. Hoffmeister, T. Klausmann 421–432
433–460 Methoden und Synergien – Digitaler Zwilling 433–460
- 433–446 Das AutomationML Komponentenmodell L. Hundt, M. Wiegand, A. Lüder, T. Meyer L. Hundt, M. Wiegand, A. Lüder, T. Meyer 433–446
- 447–460 Orchestration of Co-Simulations with FMU Integration as a Service N. Schoch, J. Schlake, S. Grüner, J. Heuschkel N. Schoch, J. Schlake, S. Grüner, J. Heuschkel 447–460
461–534 Künstliche Intelligenz & Autonome Systeme – Produktionsoptimierung 461–534
- 461–476 Assistenzsysteme der nächsten Generation für Produktionssysteme J. Fischer, R. Rosen, F. G. Listl, A. Sohr, J. C. Wehrstedt J. Fischer, R. Rosen, F. G. Listl, A. Sohr, J. C. Wehrstedt 461–476
- 477–490 Automatic Detection of Start and End Times of Batch Phases for the Process Industry S. Merkelbach, L. Urbas, J. Gatter, R. Tan, M. Gärtler, R. Gedda, F. D. Bähner S. Merkelbach, L. Urbas, J. Gatter, R. Tan, M. Gärtler, R. Gedda, F. D. Bähner 477–490
- 491–504 AIQIIA: General AI Quality Inspector for Industrial Applications D. Díez Álvarez, U. Berger D. Díez Álvarez, U. Berger 491–504
- 505–516 Scaling a Reinforcement Learning Approach for Online Job Shop Scheduling in Flexible Manufacturing Systems to Various Products S. Baer, S. Pol, D. Turner, F. Baer, T. Meisen S. Baer, S. Pol, D. Turner, F. Baer, T. Meisen 505–516
- 517–534 Betriebsparallele Adaption einer Co-Simulation für diskrete Fertigungsanlagen C. Härle, M. Barth, A. Fay C. Härle, M. Barth, A. Fay 517–534
535–544 Künstliche Intelligenz & Autonome Systeme – Materialflusssysteme 535–544
- Lokalisierung von intelligenten Werkstückträgern innerhalb einer vollautomatisierten Fertigungsanlage mittels Bluetooth 5.1 B. Schulte, H. Fast, H. Flatt B. Schulte, H. Fast, H. Flatt
545–556 Künstliche Intelligenz & Autonome Systeme – Datenanalyse 545–556
- Compression and Fault Diagnosis of High Frequency Sensor Data I. Amihai, R. Gitzel, A. Boyaci I. Amihai, R. Gitzel, A. Boyaci
557–598 Künstliche Intelligenz & Autonome Systeme – Wissensmodellierung 557–598
- 557–570 Zustandsüberwachung und Klassifizierung manueller Montageprozesse mit selbstadaptiven Modellen P. Sehr, N. Moriz P. Sehr, N. Moriz 557–570
- 571–584 Semantische Interoperabilität durch Natural Language – Processing als Basis für Self-X-Fähigkeiten von Verwaltungsschalen in semantisch heterogenen Asset-Netzwerken M. Both, N. Maisch, J. Müller M. Both, N. Maisch, J. Müller 571–584
- 585–598 Automatisierte Datenintegration für den Fehleranalyseprozess von Halbleiterbauelementen mithilfe von Ontologien und Graphen S. Kamm, N. Jazdi, M. Weyrich S. Kamm, N. Jazdi, M. Weyrich 585–598
599–664 Digitale Geschäftsmodelle 599–664
- 599–610 Wie IIoT, Predictive Maintenance und proaktiver Support den Einsatz von Analysatoren und komplexer Sensorik ermöglichen M. Nick, F. Evola, L. Bondzio, A. Gahr, A. Lemke, S. Schmidt M. Nick, F. Evola, L. Bondzio, A. Gahr, A. Lemke, S. Schmidt 599–610
- 611–620 Zögerliche Digitalisierung der Geschäftsmodelle – Ergebnisse einer repräsentativen Studie G. Sames G. Sames 611–620
- 621–636 Smart Resilience Services for Industrial Production S. Janzen, N. Öksüz, J. Sporkmann, M. Schlappa, J. Gerhard, L. Ortjohann, P. A. Becker S. Janzen, N. Öksüz, J. Sporkmann, M. Schlappa, J. Gerhard, L. Ortjohann, P. A. Becker 621–636
- 637–648 Flexible On-Premises Datenanalyse für KMU G. Steinhagen, M. Banf G. Steinhagen, M. Banf 637–648
- 649–664 Towards an Artificial Intelligence based Approach for Manufacturing Resilience N. Öksüz, S. Bouschery, M. Schlappa, J. Sporkmann, M. Unterberg N. Öksüz, S. Bouschery, M. Schlappa, J. Sporkmann, M. Unterberg 649–664
665–XVIII Posterbeiträge 665–XVIII
- 665–678 Nutzung der BaSys 4.2 Middleware – Lösung in der Umgebung von Industriesteuerungen S. Schäfer, D. Schöttke, T. Kämpfe, K. Ralinovski, H. Klempnow S. Schäfer, D. Schöttke, T. Kämpfe, K. Ralinovski, H. Klempnow 665–678
- 679–690 Refaktorisierung von Steuerungssoftware cyber-physischer Produktionssysteme – Potentiale und Nutzen E.-M. Neumann, B. Vogel-Heuser, J. Fischer, P. Puntel Schmidt, M. Witte, N. Langer, L. Becerril, M. Bengel E.-M. Neumann, B. Vogel-Heuser, J. Fischer, P. Puntel Schmidt, M. Witte, N. Langer, L. Becerril, M. Bengel 679–690
- 691–704 Interoperable Interaktionen semantisch heterogener Industrie 4.0 Komponenten auf Basis einer Capability Ontologie für die Technische Gebäudeausrüstung N. Maisch, M. Both, J. Müller N. Maisch, M. Both, J. Müller 691–704
- 705–712 Auswirkung und Folgen Technischer Schuld in mechatronischen Systemen und daraus resultierende Anforderungen F. Bi, B. Vogel-Heuser, H. Dettmering F. Bi, B. Vogel-Heuser, H. Dettmering 705–712
- 713–724 Hygienische Qualitätsparameter für die Prozessautomation – Vom Labor zum Prozess H. Tippe, A. Gahr, R. Möller H. Tippe, A. Gahr, R. Möller 713–724
- 725–736 OPC-UA-Applikationserkennung in Software-defined Networks für Industrie 4.0 D. Schulze-Zipper, W. Mahnke, D. Gerlach, J. Neubauer D. Schulze-Zipper, W. Mahnke, D. Gerlach, J. Neubauer 725–736
- 737–750 Increased reliability and safety in Coriolis flowmeter operation by monitoring its physical response to process conditions D. Persson, J. Pohl, A. Rieder D. Persson, J. Pohl, A. Rieder 737–750
- 751–762 Selbstorganisation und Co-Management verteilter Automatisierungssysteme mit dem Kommunikationssystem T. Zeun, A. Frotzscher, A. Nicklas, E. Schmitt, D. Schulze-Zipper, H. Zipper T. Zeun, A. Frotzscher, A. Nicklas, E. Schmitt, D. Schulze-Zipper, H. Zipper 751–762
- 763–XVIII Comparison of different spike detection methods in Hall-Héroult cells R. Kremser, N. Grabowski, D. Tutsch, R. Düssel, A. Mulder R. Kremser, N. Grabowski, D. Tutsch, R. Düssel, A. Mulder 763–XVIII

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