| Grußwort, Vorwort des Herausgebers Und Inhaltsverzeichnis | 8 |
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| Digitale Revolutionund digitaler Wandel | 24 |
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| I Plattform Industrie 4.0 | 26 |
| 1 Digitale Transformation «Made in Germany»:Plattform Industrie 4.0 unterstützt Unternehmenauf dem Weg zur vernetzten Produktion | 27 |
| 2 Gemeinsam den Wandel gestalten:Die Produktion von morgen | 28 |
| 2.1 Auftragsgesteuerte Produktion | 28 |
| 2.2 Wandlungsfähige Fabrik | 29 |
| 2.3 Selbstorganisierende, adaptive Logistik | 31 |
| 2.4 Value Based Services | 33 |
| 2.5 Transparenz und Wandlungsfähigkeit ausgelieferter Produkte | 35 |
| 3 Anwenderunterstützung in der Produktion | 37 |
| 3.1 Smarte Produktentwicklung für die smarte Produktion | 39 |
| 3.2 Innovative Produktentwicklung | 40 |
| 3.3 Kreislaufwirtschaft | 43 |
| 4 Handlungsbedarfe und Arbeitsgruppen | 45 |
| 5 Mitwirkung und Beteiligungsmöglichkeiten | 48 |
| II Das Ökosystem des IndustrialInternet | 50 |
| III Die digital vernetzte Zukunftdes Maschinen- und Anlagenbaus | 54 |
| 1 Technologische Evolution als Voraussetzung für Industrie 4.0 | 55 |
| 2 Bedürfnisse kleiner und mittelständischerUnternehmen (KMU) im Maschinenbau | 55 |
| Smart Factories /Vernetzte Adaptive Produktion | 58 |
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| I Interoperabilität fürIndustrie 4.0 mit OPC Unified Architecture | 60 |
| 1 Service-orientierte Architektur OPC UA | 61 |
| 2 Welche Daten und Dienste liefert ein Gerät odereine Maschine? | 62 |
| 2.1 Transport, Security, Zugriffsrechte | 63 |
| 2.2 Modellierung | 63 |
| 2.3 Keine Differenzierung mit OPC UA? | 63 |
| 2.4 Dienste | 64 |
| 2.5 Betriebssystem und Realtime | 64 |
| 2.6 Skalierbarkeit | 65 |
| 2.7 Adaptierung | 66 |
| 3 Praktische Anwendungen von OPC UA | 66 |
| 3.1 Anwendung vertikal: Energie-Monitoring und Big Data | 66 |
| 3.2 Anwendung horizontal: M2M in der Wasserwirtschaft | 67 |
| 3.3 Anwendung vertikal: IoT-Plattform | 68 |
| 4 Roadmap und Ausblick auf Weiterentwicklungen | 69 |
| 4.1 Trend: Informationsmodelle | 69 |
| 4.2 Trend: Service-orientierte Architektur (SoA) | 69 |
| 4.3 Trend: OPC UA im Chip | 70 |
| 4.4 Trend: OPC UA mit TSN | 70 |
| 5 Zusammenfassung | 70 |
| II Deterministische Machine-to-Machine-Kommunikation im Umfeld Industrie 4.0 | 72 |
| 1 Die Bedeutung einer durchgängigen Industrie-4.0-Architektur | 72 |
| 2 Die Big-Bounce-Theorie – Zentralisierung vs.Dezentralisierung von Rechenleistung | 73 |
| 3 Interoperabilität – Warum nur genau ein M2M-Kommunikationsstandardso wichtig ist | 74 |
| 3.1 Service-orientierte Architektur im Internet der Dinge | 75 |
| 3.2 Semantische Servicebeschreibungen und Informationsmodelle | 77 |
| 4 Echtzeit – ein häufig missverstandener Begriff | 79 |
| 5 Echtzeit-Anwendungen von OPC UA | 81 |
| 5.1 Die Publisher/Subscriber-Architektur von OPC UA | 83 |
| 5.2 Deterministische Echtzeit durch Time SensitiveNetworking (TSN) | 84 |
| 5.3 Werden durch OPC UA TSN herkömmliche Feldbusseüberflüssig? | 88 |
| III Lösungsbausteine fürherstellerunabhängige, standardisierte Schnittstellenin der Produktion | 90 |
| 1 Einführung | 90 |
| 2 Maschinen- und Anlagenbau: Rückgrat und Herausforderung in Einem | 91 |
| 2.1 Ausgangssituation in der Fabrik | 92 |
| 2.2 Selbstbeschreibung von Maschinen und Anlagen | 93 |
| 2.3 Selbstbeschreibung von Maschinenkomponenten | 95 |
| 3 Werkzeuge und Standards | 97 |
| 3.1 AutomationML™ | 98 |
| 3.2 OPC UA | 98 |
| 3.3 Industrielle IoT-Adapter | 98 |
| 4 Anwendungsfelder für produzierende Unternehmen | 100 |
| 4.1 Neue Geschäftsmodelle für Maschinen-/Anlagenbauer und Komponentenlieferanten | 100 |
| 4.2 Laufzeitdaten erfassen, speichern und auswerten | 100 |
| 4.3 Neue Architekturen produktionsnaher IT-Systeme | 102 |
| 5 Modularer Lösungsansatz | 104 |
| 5.1 Ausgangspunkt der Arbeiten | 104 |
| 5.2 Entwicklungspfad | 106 |
| 6 Zusammenfassung und Handlungsbedarf | 108 |
| Smart Products /InnovativeProduktentwicklung | 110 |
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| I Referenzarchitektur alsGrundlage für neue Produktezur Cloud-basierten Kommunikation | 112 |
| 1 Was zeichnet die Kommunikation bei Industrie 4.0 aus? | 113 |
| 2 Warum brauchen wir eine Referenzarchitektur für Industrie 4.0? | 114 |
| 3 SOA – die Grundlage der Kommunikation für Industrie 4.0 | 116 |
| 4 Produktionshierarchie und deren Abbildung auf RAMI 4.0 | 117 |
| 5 Durchgängiges Engineering über den Produktlebenszyklus | 118 |
| 6 RAMI-4.0-Layer-Struktur | 119 |
| 7 Die Industrie-4.0-Komponente | 120 |
| 8 Struktur der Verwaltungsschale | 123 |
| 9 Anwendung von RAMI am Beispiel | 123 |
| 10 Das RAMI-4.0-Architekturmodell im internationalen Kontext | 127 |
| II Unterwegs lernen zu laufen: Smarte Produkte und Lösungen explorativ und agil entwickeln | 130 |
| 1 Industrie 4.0: Revolution und Evolution zugleich | 130 |
| 1.1 Das Neue im Alten erkennen | 131 |
| 1.2 In die Zukunft vortasten | 131 |
| 2 Schnell Erfahrungen sammeln | 132 |
| 2.1 Anwender: Kleine Veränderungen können große Effekte erzielen | 132 |
| 2.2 Regelkreis zwischen Entwicklern und Anwendern | 133 |
| 2.3 Sieben Merkmale für Industrie-4.0-Lösungen | 134 |
| 2.4 Prozessmodell zur Umsetzung von Industrie 4.0 | 136 |
| 3 Entwicklung von smarten Produkten | 138 |
| 3.1 Smarte Produkte: Herstellerübergreifende Definitionenals Basis | 138 |
| 3.2 RAMI 4.0 – Der Modellaufbau | 139 |
| 3.3 Produktkriterien für Industrie-4.0-Produkte als Mindesteigenschaften | 140 |
| 3.4 Auswirkungen auf die Produktentwicklung | 141 |
| 4 Neue Prozesse für smarte Produkte –Agile Entwicklungsmethoden | 146 |
| 4.1 Auf variable Ziele hin entwickeln | 146 |
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