{"id":86,"date":"2021-08-13T14:32:50","date_gmt":"2021-08-13T12:32:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.isw-sites.de\/sdm4fzi\/?page_id=86"},"modified":"2021-09-03T10:07:38","modified_gmt":"2021-09-03T08:07:38","slug":"vision","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.isw-sites.de\/sdm4fzi\/vision\/","title":{"rendered":"Vision"},"content":{"rendered":"\n

SDM4FZI<\/h2><\/div>\n\n\n\n

Software-defined Manufacturing f\u00fcr die Fahrzeug- und Zulieferindustrie <\/h3><\/div>\n\n\n\n
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Die Herausforderung in der Fahrzeug- und Zulieferindustrie besteht heute darin, trotz hochvolatiler M\u00e4rkte und unter dynamischen Bedingungen, wirtschaftlich zu produzieren. Der hierf\u00fcr entscheidende Wettbewerbsfaktor ist die Wandlungsf\u00e4higkeit von Produktionssystemen. Um die maximale Wandlungsf\u00e4higkeit zu erreichen, ist eine strikte Trennung zwischen der Hardware der Produktionssysteme und der steuernden Software zu schaffen. Das Projekt SDM4FZI besch\u00e4ftigt sich daher mit der neuen Methode: Software-defined Manufacturing (SDM). Analog zu L\u00f6sungen aus der Informations- und Kommunikationstechnik sollen auch nicht vordefinierte Funktionen durch automatisch generierte Software realisiert werden. Grundvoraussetzung ist die Abstraktion der vorhandenen Hardware durch digitale Zwillinge mit deren Hilfe die Software automatisch abgeleitet und verteilt werden kann. Dazu ist die vorhandene Produktions-OT (Operational Technology) neu zu denken, um die Steuerungs- und Kommunikationsinfrastruktur SDM-f\u00e4hig zu gestalten. SDM schafft die Grundlage f\u00fcr innovative Anwendungen und Gesch\u00e4ftsmodelle, die als Kern digitale Zwillinge zur Optimierung wandlungsf\u00e4higer Produktionssysteme verwenden.<\/p>\n\n\n\n

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Grundlagenforschung<\/h1><\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n
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SDM
Referenzarchitekturmodell<\/h3><\/div>\n\n\n\n
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Digitale Zwillinge stellen das Schl\u00fcsselelement f\u00fcr das SDM-Konzept dar. Sie beschreiben Produkte, Prozesse und Produktionssysteme mittels Daten, Informationen und Verhaltensmodellen, die \u00fcber den gesamten Maschinen- bzw. Produktlebenszyklus entstehen und anfallen. Ein einheitlicher Bauplan (Referenzarchitektur) stellt die Interoperabilit\u00e4t zwischen den digitalen Zwillingen \u00fcber die gesamte Zulieferkette sicher. Mit ihnen werden eine Vielzahl an Applikationen und innovative Gesch\u00e4ftsmodelle erm\u00f6glicht z.B. die automatische Softwaregenerierung.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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SDM
Produktions-OT<\/h3><\/div>\n\n\n\n
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Der zweite wesentliche Baustein zur Umsetzung von SDM ist eine Produktions-OT, die es erm\u00f6glicht automatisiert generierte Software in Echtzeit und interoperabel auf die Produktionssysteme zu verteilen (Echtzeit-Deployment). Hierzu wird die Methode der Virtualisierung zur Trennung von Software und Hardware durch eine Abstraktionsschicht eingesetzt. Dies erfordert eine v\u00f6llig neue Infrastruktur mit offenen Steuerungsarchitekturen und einer durchg\u00e4ngigen Kommunikation von Sensor bis Cloud.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Wandlungsf\u00e4higkeit
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Durch die Verheiratung des Referenzarchitekturmodells mit der SDM-f\u00e4higen Produktions-OT ergeben sich hinsichtlich Wandlungsf\u00e4higkeit der Produktion enorme Potenziale. Um diese bestm\u00f6glich auszusch\u00f6pfen werden Strategien erforscht, um die wandlungsf\u00e4hige SMD-Fabrik an die unsicheren Entwicklungen auf dem Markt und im gesamten Unternehmensumfeld optimal und dynamisch anzupassen.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Anwendungsszenarien<\/h1><\/div>\n\n\n\n
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Simulationsgest\u00fctzte Optimierung<\/h3><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n
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Mithilfe der entwickelten digitalen Zwillinge (Produkte, Prozesse und Produktionssysteme) werden automatisiert Produktionsszenarien erstellt, virtuell analysiert und optimiert. Nach erfolgreichem Test in der Simulation flie\u00dfen die Optimierungen in die weitere Produktionssystemplanung ein (optimierter Aufbau) bzw. werden auf realen Produktionssystemen automatisch eingespielt (optimierter Betrieb). <\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Durchg\u00e4ngiges Engineering<\/h3><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n
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Neben dem bereits heute stark durch Simulationen unterst\u00fctzten Inbetriebnahmevorgang, lassen sich weitere Engineering-Prozesse mit digitalen Zwillingen vereinfachen. Das durchg\u00e4ngige Engineering umfasst auch die Planungsphase mit Konstruktions- und Projektierungsdaten, den Aufbau mit standort- und unternehmens\u00fcbergreifenden Informationen, die Freigabe (Auditierung und Abnahme) sowie den sp\u00e4teren Betrieb (Service und Wartung). <\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Softwaregenerierung<\/h3><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n
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SDM erm\u00f6glicht nicht nur die automatische Softwareentwicklung, sondern auch den automatisierten Test der generierten Software gegen digitale Zwillinge. Auf diese Weise wird die korrekte Funktionalit\u00e4t sichergestellt bevor Softwarekomponenten zu Anwendungen zusammengef\u00fcgt bzw. auf die Zielsysteme verteilt und ausgef\u00fchrt werden. <\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Datenbasierte Dienste<\/h3><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n
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Aufgrund der Durchg\u00e4ngigen Verf\u00fcgbarkeit relevanter Qualit\u00e4ts-, Prozess- und Maschinendaten ist eine Vielzahl an datenbasierten Diensten und Gesch\u00e4ftsmodellen (Servicification of Manufacturing) denkbar. Condition Monitoring sowie Service- und Instanthaltungsmanagement f\u00fcr Produktionssysteme seien genauso wie die virtuelle End-of-Line Qualit\u00e4tskontrolle f\u00fcr Produkte exemplarisch genannt. <\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Fragen und Antworten zu SDM<\/h1><\/div>\n\n\n\n
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Was ist SDM4FZI<\/span><\/span><\/i><\/span><\/i><\/span><\/a><\/span><\/div>
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Das Ziel von SDM4FZI ist es, die Fabriken der Fahrzeug- und Zulieferindustrie wandlungsf\u00e4higer zu machen. Der L\u00f6sungsansatz besteht darin, die Produktion rein \u00fcber Software zu definieren und dadurch dynamisch anpassbar zu gestalten.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

F\u00fcr welche Zielgruppe ist SDM4FZI interessant?<\/span><\/i><\/span><\/i><\/span><\/a><\/span><\/div>
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SDM4FZI ist speziell auf die Fahrzeug- und Zulieferindustrie zugeschnitten, jedoch grunds\u00e4tzlich f\u00fcr alle Branchen interessant, die in Produktionsst\u00e4tten fertigen. Dabei gibt es keine Einschr\u00e4nkung hinsichtlich der Unternehmensgr\u00f6\u00dfe. SDM erh\u00f6ht die Wandlungsf\u00e4higkeit der Produktionen von kleinen Unternehmen, dem Mittelstand bis hin zu Konzernen.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Was versteht man unter Referenzarchitekturmodell?<\/span><\/i><\/span><\/i><\/span><\/a><\/span><\/div>
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Ein Kernelement der SDM-Methode sind digitale Zwillinge f\u00fcr Produkte, Prozesse und Produktionssysteme. Diese sind nicht per se untereinander kompatibel. Um die Interoperabilit\u00e4t sicherzustellen, ist ein standardisierter Bauplan erforderlich: das Referenzarchitekturmodell.<\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

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Die Herausforderung in der Fahrzeug- und Zulieferindustrie besteht heute darin, trotz hochvolatiler M\u00e4rkte und unter dynamischen Bedingungen, wirtschaftlich zu produzieren. Der hierf\u00fcr entscheidende Wettbewerbsfaktor ist die Wandlungsf\u00e4higkeit von Produktionssystemen. Um die maximale Wandlungsf\u00e4higkeit zu erreichen, ist eine strikte Trennung zwischen der Hardware der Produktionssysteme und der steuernden Software zu schaffen. Das Projekt SDM4FZI besch\u00e4ftigt sich daher mit der neuen Methode: Software-defined Manufacturing (SDM). Analog zu L\u00f6sungen aus der Informations- und Kommunikationstechnik sollen auch nicht vordefinierte Funktionen durch automatisch generierte Software realisiert werden. Grundvoraussetzung ist die Abstraktion der vorhandenen Hardware durch digitale Zwillinge mit deren Hilfe die Software automatisch abgeleitet und verteilt werden kann. 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