FERTIGUNGSPROZESSE VERNETZEN
Technologische Entwicklungen der Informations- und Kommunikationstechnologien führen derzeit zu einem tiefgreifenden Wandel der industriellen Produktion. Die Wettbewerbssituation produzierender Unternehmen ist geprägt durch eine wachsende Dynamik, steigende Prozesskomplexität sowie sich verkürzende Produkt- und Innovationszyklen. Zudem spielen ökologische und soziale Fragen eine zunehmende Rolle. Die Vernetzung technischer Systeme in Echtzeit und die hieraus resultierende Verschmelzung der realen und virtuellen Welt stellen wesentliche Merkmale dar. Die mit diesen Systemen verfügbare Vernetzung wertschöpfender Prozesse bietet neue Möglichkeiten zur Steigerung der Produktivität und der Wirtschaftlichkeit. Mögliche Anwendungen umfassen adaptive und selbstlernende Wertschöpfungssysteme, massendatenbasierte Prognosesysteme auf Basis eines digitalen Schattens oder Funktionalitäten entlang des gesamten Lebenszyklus von Produkten.
Zentraler Aspekt ist die Vorstellung einer durchgängigen digitalen Prozesskette. Hiermit verbundene Themen umfassen die Vernetzung von Systemen in der Produktion, die Modellierung von Produktionsprozessen und Prozessketten sowie innovative Ansätze zu deren Optimierung. Auch stellen sich Fragen zur Bewertung verschiedener Digitalisierungsansätze, der Technikfolgenabschätzung für den Arbeitsplatz der Zukunft sowie zu Potenzialen für Ressourceneffizienz.
Wissenschaftler*innen
M. Sc. Jonas Kallisch (Hochschule Emden/Leer)
Jonas Kallisch ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Hochschule Emden/Leer. Seine Forschungsschwerpunkte sind: Manufacturing Intelligence und vernetzte Fertigungssysteme
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M.Sc. Kathrin Kramer (Leuphana Universität Lüneburg)
Kathrin Kramer ist wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe Produktionsmanagement am Institut für Produkt- und Prozessinnovation (PPI) der Leuphana Universität Lüneburg. Ihre Forschungsschwerpunkte sind: Produktionsmanagement (insbesondere Produktionsplanung un...
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M. Sc. Hendrik Noske (Leibniz Universität Hannover)
Hendrik Noske ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover. Sein Forschungsschwerpunkt beinhaltet die Anomalieerkennung mithilfe von KI-Methoden im Rahmen der Prozess- und Zustandsüberwachung im...
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M. Sc. Slava Pachandrin (Technische Universität Braunschweig)
Slava Pachandrin ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Technischen Universität Braunschweig/ Institut für Füge- und Schweißtechnik / Abteilung "Leichtmetall Druckguss". Seine Forschungsschwerpunkte sind: Digitalisierung und Optimierung des Druckgießprozesses, Sensorik und Dat...
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Markus Rokicki (Leibniz Universität Hannover)
Markus Rokicki ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Forschungszentrum L3S, der Leibniz Universität Hannover. Er ist Teil des Projekt "Automatische Modellierung spanender Fertigunsprozesse"
M. Eng. Maxim Runge (Hochschule Hannover)
Maxim Runge ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Fakultät I der Hochschule Hannover und gehört der Abteilung Prozessinformatik & Automatisierungstechnik sowie dem Institut für Sensorik und Automation (ISA) an. Seine Forschungsschwerpunkte sind: Cyber Security, Informatio...
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B. Eng. Marvin Voß (Hochschule Hannover)
Marvin Voß ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Fakultät I der Hochschule Hannover und gehört der Abteilung Prozessinformatik & Automatisierungstechnik sowie dem Institut für Sensorik und Automation (ISA) an. Sein Forschungsschwerpunkt ist Cyber Security.
Dr. Jörg Walter (OFFIS Institut für Informatik)
Dr, Jörg Walter ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am OFFIS. Seine Forschungsschwerpunkte sind: Entwurfsmethodik für verteilte Industrieautomatisierung, insbesondere sicherstellung von extrafunktionalen Eigenschaften (Timing, Energie) in verteilten Systemen ...
MEHR ZUR PERSONGeförderte Einrichtungen
Berichte
Zukunftslabor Produktion: Einblicke in zukünftige Fertigungstechnik
Beim Abschlusssymposium des Zukunftslabors Produktion begrüßten die Wissenschaftler*innen Gäste aus Forschung und Praxis. Sie stellten ihre Forschungsergebnisse vor und führten eine Diskussionsrunde durch. Zudem präsentierten sie Technologiedemonstratoren, die ihre Forschung veranschaulichten. MEHR
Daten in Lieferketten sicher und transparent austauschen und analysieren
Zur Optimierung komplexer Produktionsprozesse ist es notwendig, unternehmensübergreifend Daten auszutauschen. Hierfür entwickelten die Wissenschaftler*innen des Zukunftslabors Produktion einen Demonstrator, der einen geschützten Datenaustausch ermöglicht, ohne dass Unternehmen Geschäftsgeheimnisse preisgeben müssen. MEHR
Absatzprognose und Kreislaufwirtschaft in der digitalen Produktion
Digitale Technologien können die Produktionsplanung und -steuerung erleichtern. In diesem Zusammenhang untersuchten die Wissenschaftler*innen das Potenzial automatisierter Machine-Learning-Modelle für die Absatzprognose. Außerdem entwickelten sie ein Konzept zur Integration der Kreislaufwirtschaft ins Supply Chain Mana... MEHR
Videos und Podcasts
Industrie 4.0: Die vernetzte Produktion
Durchgängig digitale Prozesskette
Sichere Industrie 4.0? Nur mit Hausaufgaben 3.0!
Wissenschaftliche Veröffentlichungen
Digitalisierung im Brownfield Cyber-Sicherheit in vernetzten Lieferketten, Teil 4 von 4
Mit zunehmender Komplexität der Lieferketten durch Globalisierung und Entwicklung der Technologie steigt auch die Notwendigkeit des Austausches von Informationen zwischen kooperierenden, aber unabhäng...
Mit zunehmender Komplexität der Lieferketten durch Globalisierung und Entwicklung der Technologie steigt auch die Notwendigkeit des Austausches von Informationen zwischen kooperierenden, aber unabhängigen Unternehmen. Dabei stehen sie vor der Herausforderung, eine Balance zwischen der erforderlichen Transparenz zur übergreifenden Optimierung der Lieferkette und dem Schutz sensibler Daten aus ihren Produktionssystemen zu finden. Angesichts zunehmender Bedrohungen durch Cyberkriminalität, von gezielten Angriffen auf Produktionssysteme bis hin zum Datendiebstahl geistigen Eigentums, ist der Schutz digitaler Infrastrukturen für Unternehmen unverzichtbar. Im Rahmen des Teilprojekts „IT-Infrastruktur und IT-Sicherheit“ hat das Zukunftslabor Produktion den Prototyp einer Unterstützungsplattform für einen unternehmensübergreifenden Datenaustausch unter Bewahrung von Datensouveränität entwickelt und zusammen mit Praxispartnern evaluiert. Ihre Funktionsweise wird in diesem Beitrag erläutert, der den vierten und letzten einer Serie bildet, in der die Projektpartner jeweils ihre Teilergebnisse vorstellen.
Autor*innen
- M. Sc. Jonas Kallisch (Hochschule Emden/Leer)
- B. Eng. Marvin Voß (Hochschule Hannover)
- M. Eng. Maxim Runge (Hochschule Hannover)
- Prof. Dr.-Ing. Christoph Wunck (Hochschule Emden/Leer)
- Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann (Hochschule Hannover)
Veröffentlichung
- Zeitschrift "Giesserei"
- 03.04.2025
- Link zur Veröffentlichung
Diese Veröffentlichung entstand im Rahmen der ZDIN Förderung durch das Ministerium für Wissenschaft und Kultur.
WenigerIT-Security Risk Based Approach for Secure Operation of Distributed Data Platforms in Supply Chains
This research paper examines the topic of secure data exchange in a supply chain within the manufacturing sector. The objective is the development of a data platform that optimizes operational efficie...
This research paper examines the topic of secure data exchange in a supply chain within the manufacturing sector. The objective is the development of a data platform that optimizes operational efficiency and promotes cross-company collaboration. To achieve this, helpful tools are utilized and suitable standards are followed to create a secure system. Security measures are determined by conducting a risk analysis to identify, evaluate, and compensate for potential threats. Furthermore, the utilization of non-transparent federated learning models in combination with a method of security design of components contributes to the information sovereignty of data owners. In conclusion, secure data sharing practices play a pivotal role in supporting collaboration and operational effectiveness in the manufacturing industry.
Autor*innen
- B. Eng. Marvin Voß (Hochschule Hannover)
- M. Sc. Jonas Kallisch (Hochschule Emden/Leer)
- M. Eng. Maxim Runge (Hochschule Hannover)
- Tobias Theus
- Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann (Hochschule Hannover)
- Prof. Dr.-Ing. Christoph Wunck (Hochschule Emden/Leer)
Veröffentlichung
- IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management IEEM, 2024, Bangkok Thailand, 15.-18.12.2024
- 15.12.2024
- Link zur Veröffentlichung
Diese Veröffentlichung entstand im Rahmen der ZDIN Förderung durch das Ministerium für Wissenschaft und Kultur.
WenigerTowards a Methodology for Evaluating the Execution Semantics of IEC 61499 Runtime Environments
EC 61499 is a standard for industrial automation systems and was created in order to set up models for distributed and event-based Industry 4.0 applications. It enables modeling of distributed applica...
EC 61499 is a standard for industrial automation systems and was created in order to set up models for distributed and event-based Industry 4.0 applications. It enables modeling of distributed applications through the use of a graphical modeling language. These applications are then executed in a given runtime environment. Because IEC 61499 semantics are not fully specified by the standard, a program written for one runtime environment may behave differently in another. This unspecified behavior is particularly relevant in the context of virtual integration testing, where the goal is to simulate the behavior of a given runtime and thus requiring a confirmation of behavioral equivalence. This study presents a methodology for systematically investigating differences between implementations. The proposed approach compares a SystemC simulator with the 4diac FORTE runtime, revealing notable differences in their execution order and highlighting the need for standardized semantic specifications in IEC 61499.
Autor*innen
- Dr. Jörg Walter (OFFIS Institut für Informatik)
- M.Sc. Sven Mehlhop (Carl von Ossietzky Universität Oldenburg)
Veröffentlichung
- Methoden und Beschreibungssprachen zur Modellierung und Verifikation von Schaltungen und Systemen
- 01.02.2024
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.
WenigerWissenschaftliche Vorträge
Embracing Heterogeneity -- Using IEC 61499 to tailor your distributed control system for development efficiency, processing speed, compute power, and legacy compatibility
Dr. Jörg Walter (OFFIS Institut für Informatik)
Veranstaltung: 29th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA)
Datum: 09.09.2024
IT-Security Risk Based Approach for Secure Operation of Distributed Data Platforms in Supply Chains
B. Eng. Marvin Voß (Hochschule Hannover)
M. Sc. Jonas Kallisch (Hochschule Emden/Leer)
M. Eng. Maxim Runge (Hochschule Hannover)
Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann (Hochschule Hannover)
Prof. Dr.-Ing. Christoph Wunck (Hochschule Emden/Leer)
Veranstaltung: IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management IEEM, 2024.
Datum: 15.12.2024
Organisation der IT-Sicherheit in der Produktion – In 10 Schritten zur sicheren Produktionsanlage
Prof. Dr.-Ing. Karl-Heinz Niemann (Hochschule Hannover)
Veranstaltung: Vortrag für den Fachverband Electrical Winding & Insulation Systems im ZVEI e. V. Frankfurt/Main
Datum: 07.10.2024
