E-Book, Deutsch, 110 Seiten, Format (B × H): 148 mm x 210 mm
Reihe: DIN Media Innovation
Basistechnologie für die Digitalisierung der Industrie Industrie 4.0
E-Book, Deutsch, 110 Seiten, Format (B × H): 148 mm x 210 mm
Reihe: DIN Media Innovation
ISBN: 978-3-410-26858-1
Verlag: DIN Media
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)
Autoren/Hrsg.
Fachgebiete
- Mathematik | Informatik EDV | Informatik Angewandte Informatik Wirtschaftsinformatik
- Mathematik | Informatik EDV | Informatik Computerkommunikation & -vernetzung
- Technische Wissenschaften Maschinenbau | Werkstoffkunde Produktionstechnik
- Wirtschaftswissenschaften Betriebswirtschaft Wirtschaftsinformatik, SAP, IT-Management
Weitere Infos & Material
1;Volltextsuche;0
2;Industrielle Kommunikation;1
2.1;Impressum / Copyright;5
2.2;Autorenporträt;6
2.3;Vorwort;8
2.4;Inhaltsverzeichnis;10
2.5;Abkürzungsverzeichnis;13
2.6;1 Die digitale Fabrik: Antwort auf neue Geschäftsmodelle;16
2.6.1;1.1 Innovationen in Technologien und Geschäftsmodellen;18
2.6.2;1.2 Kommunikationstechnologie als Infrastruktur der digitalen Fabrik;20
2.6.3;1.3 Zu diesem Buch;23
2.7;2 RFID – Synchron mit der Wirklichkeit;25
2.7.1;2.1 Systemaufbau und technische Grundlagen;26
2.7.2;2.2 Systemintegration;29
2.7.3;2.3 Einsatz in der digitalen Fabrik;32
2.8;3 Industrielle Netzwerke – Datenautobahn in der digitalen Fabrik;35
2.8.1;3.1 Spezielle Anforderungen im Industrieumfeld;36
2.8.1.1;3.1.1 Robustheit;37
2.8.1.2;3.1.2 Zuverlässigkeit;37
2.8.1.3;3.1.3 Sicherheit;37
2.8.1.4;3.1.4 Verfügbarkeit;39
2.8.1.5;3.1.5 Flexibilität;40
2.8.2;3.2 Aufbau und Struktur industrieller Netzwerke;40
2.8.3;3.3 Komponenten für industrielle Netzwerke;43
2.8.3.1;3.3.1 Netzwerkfähige Automatisierungssysteme;43
2.8.3.2;3.3.2 Industrial Ethernet Switches für alle Aufgaben und Ebenen;43
2.8.3.3;3.3.3 Komponenten für Industrial Wireless LAN (IWLAN);47
2.8.3.4;3.3.4 Module für die Netzwerksicherheit;49
2.8.3.5;3.3.5 Verbindungstechnik;50
2.8.4;3.4 Engineering, Diagnose und Service;50
2.8.4.1;3.4.1 Netzwerk-Engineering integriert;51
2.8.4.2;3.4.2 Netzwerkmanagement und -diagnose;51
2.8.4.3;3.4.3 Service;52
2.9;4 OPC UA: Gemeinsame Sprache im Internet der Dinge;53
2.9.1;4.1 Ziele und Anforderungen;53
2.9.1.1;4.1.1 Entwicklung;54
2.9.1.2;4.1.2 Standardisierung;55
2.9.1.3;4.1.3 Einsatzgebiete;56
2.9.2;4.2 Aufbau und Bestandteile von OPC UA;57
2.9.2.1;4.2.1 Kommunikation;57
2.9.2.2;4.2.2 Objektmodell;58
2.9.2.3;4.2.3 Companion Specifications;60
2.9.2.4;4.2.4 Services;61
2.9.2.5;4.2.5 Security Modell;61
2.9.2.6;4.2.6 Skalierbarkeit;63
2.9.3;4.3 Erweiterung um Publish/Subscribe;63
2.9.3.1;4.3.1 Kommunikationsmodelle;63
2.9.3.2;4.3.2 Anwendungsbereiche;66
2.9.4;4.4 Ausblick: Deterministisches OPC UA;66
2.10;5 Cloud Connectivity;67
2.10.1;5.1 Konnektivität für die Datenkommunikation;68
2.10.2;5.2 Voraussetzungen und Rahmenbedingungen;70
2.10.3;5.3 Konnektivitätselemente;70
2.10.3.1;5.3.1 Gateways;70
2.10.3.2;5.3.2 Cloudfähige Endgeräte;72
2.10.4;5.4 Engineering der Cloud-Anbindung;74
2.11;6 Kommunikationsnetze der Zukunft: Multi-Service-Infrastrukturen als Kern der digitalen Fabrik;76
2.11.1;6.1 Vom Feldbus zur Multi-Service-Infrastruktur;76
2.11.1.1;6.1.1 Dynamisierung der Produktionsprozesse;76
2.11.1.2;6.1.2 Konvergenz der Netzwerk-Silos;77
2.11.2;6.2 Der Data-Center als Blaupause für die digitale Fabrik?;78
2.11.3;6.3 Technologische Bausteine und Konzepte;81
2.11.3.1;6.3.1 Time Sensitive Networking;82
2.11.3.2;6.3.2 Konfigurationsmodelle für ein industrielles Multi-Service Netzwerk;84
2.11.3.3;6.3.3 Nutzung in der Automatisierungstechnik;86
2.11.4;6.4 Drahtlose Netzwerke mit 5G;86
2.11.4.1;6.4.1 Industrielle Anforderungen und Trends im Kontext vom 5G;87
2.11.4.2;6.4.2 Basistechnologien für 5G;88
2.11.5;6.5 Localization as a Service;90
2.11.6;6.6 Multi-Service-Infrastrukturen als Kern der digitalen Fabrik;91
2.12;7 Fallstudie: Mit RFID vom C-Teile-Lieferanten zum innovativen Prozessdienstleister;93
2.12.1;7.1 Bisheriges Geschäftsmodell der Würth Industrie Service;94
2.12.2;7.2 Kommunikationstechnik als Kern eines neuen Leistungsangebots;95
2.12.3;7.3 Das digitale Geschäftsmodell der Würth Industrie Service;101
2.12.4;7.4 Ausblick;104
2.13;Weiterführende Literatur;106
2.14;Anmerkungen;108
2.15;Abbildungsverzeichnis;109
2.15.1;Abbildung 1: Wirkung disruptiver Geschäftsmodelle;17
2.15.2;Abbildung 2: Zusammenhang zwischen technologischen und Geschäftsmodell-Innovationen;19
2.15.3;Abbildung 3: Technologien, Prozesse und Geschäftsstrategien in der digitalen Fabrik;20
2.15.4;Abbildung 4: Künftige Entwicklung der industriellen Kommunikation;21
2.15.5;Abbildung 5: Die digitale Infrastruktur in der Fabrik von morgen;22
2.15.6;Abbildung 6: RFID-Systeme sind das Mittel der Wahl, um passive Objekte in das IIoT zu integrieren;25
2.15.7;Abbildung 7: Typische Konfiguration eines RFID-Systems;27
2.15.8;Abbildung 8: Funkfrequenzen für RFID-Systeme;27
2.15.9;Abbildung 9: HF-Systeme zeichnen sich durch kompakte Bauformen und hohe Störfestigkeit aus;28
2.15.10;Abbildung 10: UHF-Smart Label;29
2.15.11;Abbildung 11: Entkopplung von Kommunikationsfluss und Netzwerkstruktur;30
2.15.12;Abbildung 12: Nutzung von UHF-RFID bei der Stoßfänger-Produktion – links die Erfassung vereinzelter Erzeugnisse in der Qualitätskontrolle, rechts die Pulkerfassung am Warenausgang;32
2.15.13;Abbildung 13: Closed-Loop und Open-Loop-Nutzung von Transpondern;33
2.15.14;Abbildung 14: Die digitale Fabrik erfordert leistungsfähige Netzwerktechnik und gut strukturierte Netzwerke;36
2.15.15;Abbildung 15: Defense-in-depth-Strategie für hohe Anlagen- und Netzwerksicherheit sowie Systemintegrität;38
2.15.16;Abbildung 16: Strukturiertes Netzwerkkonzept zur Anbindung Ethernet-basierter Automatisierungssysteme an Unternehmensnetzwerke;42
2.15.17;Abbildung 17: Industrial-Ethernet-Switches für alle Aufgaben im industriellen Umfeld;44
2.15.18;Abbildung 18: Modulare Switche erlauben höchste Flexibilität;45
2.15.19;Abbildung 19: Wireless-LAN Access Point in industrieller Umgebung;48
2.15.20;Abbildung 20: Spezielle Geräte für die Netzwerksicherheit ermöglichen skalierbaren Schutz, z. B. bei Remote-Zugriff;49
2.15.21;Abbildung 21: Topologieansicht im Netzwerk-Management-Tool;52
2.15.22;Abbildung 22: Anforderungen an die Kommunikation im Industrie 4.0-Umfeld;53
2.15.23;Abbildung 23: Einsatz von OPC UA in der intelligenten Fabrik;56
2.15.24;Abbildung 24: Grundbestandteile von OPC UA;57
2.15.25;Abbildung 25: Erzeugung des semantischen Kontexts;58
2.15.26;Abbildung 26: Modellierung in OPC UA: Aufbau eines Dampfboilers und seine Abbildung im Objektmodell;59
2.15.27;Abbildung 27: Companion Specifications ergänzen die in OPC UA vorhandenen Informationsmodelle um bestimmte Technologie- oder Branchenaspekte;60
2.15.28;Abbildung 28: Security-Architektur von OPC UA;62
2.15.29;Abbildung 29: Publish/Subscribe auf Basis von UDP Unicast/Multicasts;64
2.15.30;Abbildung 30: Nutzung eines Message Brokers bei OPC UA Publish/Subscribe;65
2.15.31;Abbildung 31: Vor-Ort-Service bei Offshore-Windrädern ist naturgemäß extrem teuer – Data Analytics hilft, ungeplante Einsätze zu verhindern;69
2.15.32;Abbildung 32: Einsatz der MindConnect Nano als IIoT Gateway unter Nutzung des bestehenden Automatisierungsnetzwerkes;71
2.15.33;Abbildung 33: Cloud-Anbindung mit strikter Netzwerktrennung;72
2.15.34;Abbildung 34: Intrinsische Cloud-Konnektivität bei Simatic S7;73
2.15.35;Abbildung 35: Datenverwaltung in der Cloud mit dem Fleet Manager;74
2.15.36;Abbildung 36: Überführung der Automatisierungsinseln zu einer Multiservice-Infrastruktur;77
2.15.37;Abbildung 37: Service-orientierten Architektur und deren Serviceebenen;79
2.15.38;Abbildung 38: Virtuelle und physikalische Ebenen in der Infrastruktur von Data Centern;81
2.15.39;Abbildung 39: Organisationsmodelle für die TSN-Konfiguration;85
2.15.40;Abbildung 40: Architektur von Profinet mit TSN;86
2.15.41;Abbildung 41: Wireless-Technologien in den industriellen Anwendungen;87
2.15.42;Abbildung 42: Architektur von Software Defined Radio;89
2.15.43;Abbildung 43: Infrastruktur für Localization-as-a-Service;90
2.15.44;Abbildung 44: Multi-Service-Infrastruktur als Kernelement der Digitalen Fabrik;91
2.15.45;Abbildung 45: Hauptsitz der Würth Industrie Service in Bad Mergentheim;94
2.15.46;Abbildung 46: Kleinladungsträger W-KLT 2.0;95
2.15.47;Abbildung 47: Typische Modullösungen der Würth Industrie Service für die Kanban-Abwicklung mittels RFID;97
2.15.48;Abbildung 48: Passiver RFID-Tag auf einem Kanban-Behälter der Würth Industrie Service;98
2.15.49;Abbildung 49: Topologie der Datenströme innerhalb des RFID-Kanbans der Würth Industrie Service;99
2.15.50;Abbildung 50: Prozess der Kanban-Abwicklung mittels RFID der Würth Industrie Service;100
2.15.51;Abbildung 51: Digitale Technologien ermöglichen eine umfassende Innovation des Geschäftsmodells der Würth Industrie Service;102
2.15.52;Abbildung 52: iBin mit integriertem Kameramodul und iBin WP zur autarken Verwendung innerhalb der Produktion;104
