Produktionssysteme

Autonome Systeme in der Produktion - Planungssystematik für die Entwicklung autonomer Systeme

Roman Dumitrescu, Thorsten Westermann und Tommy Falkowski

Autonome Systeme werden perspektivisch alle Lebensbereiche durchdringen und haben das Potenzial, einen gesellschaftlichen Wandel auszulösen. Die Konzipierung dieser hochkomplexen Systeme erfordert leistungsfähige Entwicklungsansätze und -methoden, die disziplinübergreifend angewendet werden. Stellvertretend für die vielschichtigen Anwendungsbereiche von autonomen Systemen steht die industrielle Produktion, in der im Kontext von Industrie 4.0 bereits eine technologieinduzierte Transformation eingeleitet wurde.

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Edge Computing aus Sicht der Künstlichen Intelligenz

 

Dirk Hecker, Michael Mock, Joachim Sicking, Angi Voss und Tim Wirtz

Nachrichten über neue Einsatzmöglichkeiten der Künstlichen Intelligenz (KI) erreichen uns fast täglich. Während China angesetzt hat, die Vormachtstellung der USamerikanischen IT-Konzerne bis 2030 auf allen Gebieten der KI zu brechen, rechnet sich Deutschland Vorteile im Kontext von Industrie 4.0 aus. Die heutigen Erfolge der KI beruhen auf riesigen Datenmengen, die zentral gesammelt und analysiert werden. Zwar fallen auch in der Industrie große Datenmengen an, aber beschränkte Bandbreite, Kommunikationskosten, schnelle Reaktionszeiten, Datenschutz oder Betriebsgeheimnisse verbieten eine solche Datenzentralisierung oftmals.

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Einführung von Industrie 4.0 - Ermittlung unternehmensspezifischer Einführungsreihenfolgen für
Industrie 4.0-Methoden

Christoph Liebrecht, Niklas Böhn, Lena Kiefer, Michael Teufel und Gisela Lanza

Der vorliegende Beitrag stellt ein Vorgehensmodell vor, mit dem der Anwender befähigt wird, unternehmensspezifische Einführungsreihenfolgen für Industrie 4.0-Methoden abzuleiten. Das Vorgehensmodell reduziert die Unsicherheit für Unternehmen hinsichtlich Industrie 4.0 und schafft eine Möglichkeit, Industrie 4.0-Methoden erfolgreich einzuführen. Das Vorgehensmodell berücksichtigt individuelle Ausgangssituationen und Technologie-Präferenzen. Dies ermöglicht eine realistische Simulation und bezieht die resultierende Einführungsreihenfolge der Industrie 4.0-Methoden spezifisch auf das anwendende Unternehmen.

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Automatisierung von Containerterminals - Konzept für den Aufbau einer Pilotanlage für automatisierte Straddle Carrier und emulationsbasierte Untersuchung der Skalierbarkeit

Sebastian Eberlein, Stephan Oelker, Joy Schumacher und Michael Freitag

Deutsche See- und Binnenhäfen sind von herausragender Bedeutung für den Produktions und Logistikstandort Deutschland. Die Hafenbranche durchlief in den vergangenen Jahrzehnten verschiedene strukturelle Veränderungen. Aktuell stellt die erwartete Autonomisierung und Digitalisierung der gesamten Lieferkette die Häfen vor neue Herausforderungen. In diesem Kontext beschreibt der vorliegende Beitrag einen Planungsansatz zur Automatisierung von Portalhubwagen (Straddle Carrier) in den spezifischen Umgebungsbedingungen norddeutscher Seehäfen. Um sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Wirtschaftlichkeit eines solchen automatisierten Systems für norddeutsche Megacontainerterminals zu untersuchen, wurde ein prinzipiell aus zwei Schritten bestehender Planungsansatz gewählt: (1) Zunächst soll auf dem Containerterminal Wilhelmshaven (CTW) eine Pilotanlage zur Durchführung prototypischer Experimente unter möglichst realen Umgebungsbedingungen entstehen. Darauf aufbauend wird (2) durch einen simulations bzw. emulationsbasierten Planungsansatz die Eignung des Systems für die operativen Bedingungen eines Megacontainerterminals untersucht.

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Autonomes Verhalten und Künstliche Intelligenz

Stefan Pickl

Eigentlich ist schon alles über „Künstliche Intelligenz (KI)“ gesagt; nur noch nicht von jedem, so könnte man im Sinne von Karl Valentin meinen und sich dann doch aufgefordert sehen, einen weiteren Beitrag über dieses spannende Gebiet zu schreiben. Auf der anderen Seite ist es generell schwer, den Begriff Künstliche Intelligenz exakt zu definieren bzw. einzugrenzen. Eine solche Eingrenzung ist jedoch nötig, wenn man die Beziehung zwischen Autonomie und Künstlicher Intelligenz im Speziellen charakterisieren möchte.

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Drohneneinsatz in kritischen Infrastrukturen - Ansätze zur Erhöhung der Betriebssicherheit am Beispiel von Hafenanlagen

Michael Stein

Unbemannte Systeme erfuhren in den vergangenen Jahren einen signifikanten Anstieg in der technischen Entwicklung bei gleichzeitig stetem Rückgang der Anschaffungspreise. Diese Entwicklung führte dazu, dass sowohl die Industrie, als auch kleine und mittelständische Unternehmen Drohnen als Einsatzmittel verschiedener Dienstleistungen wahrgenommen haben und damit beginnen, erste operative Erfahrungen zu sammeln. Dieser Beitrag beschreibt erste Schritte, mit welchen sich auf Hafenseite dem Thema akademisch und operativ bereits angenähert wurde. Vorgestellt wird eine qualitative Analyse mittels einleitender Frameworks um das Thema und seinen praktischen Nutzen vorzustellen. Der Beitrag gliedert sich in eine allgemeine und rechtliche Einleitung gefolgt von der Vorstellung von Einsatzmöglichkeiten in den Bereichen Safety und Security und wird abgeschlossen durch die Nennung operativer Barrieren beim geplanten Einsatz unbemannter Systeme. Die Ergebnisse sind dabei nicht notwendigerweise auf den maritimen Einsatz beschränkt, sondern können ebenso in weiterführenden Bereichen kritischer Infrastrukturen (z. B. der Offshore- oder chemischen Industrie) zum Einsatz kommen. Dieser Artikel beschreibt eine qualitative Einführung des Themas als Auszug aus derzeit andauernder Forschung und kann derzeit noch nicht konkret auf die Beantwortung einer konkreten Forschungsfrage konzentriert werden.
 

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