7. Industry 4.0

Question 1

Sensoren

Treiber und Auswirkung

Answer 1

fällende Kosten

• Verfügbarkeit von Daten
• Echtzeitdaten
• Wahrnehmung von Welt
• Grundlage für andere Technologien

Question 2

IoT

Treiber und Auswirkung

Answer 2

Fällende Kosten für Übertragungsbandbreite

• Informationstausch
• Echtzeitsteuerung von Objekten
• Alle unter ein System

Question 3

Big Data, Cloud Computing and Cybersecurity

Treiber und Auswirkung

Answer 3

Fällende Kosten für Speicherplatz
Leistungsfähige Prozessoren

• Data Management und Mining
• Predictive Analytics

Question 4

Cyber-physische Systeme

Treiber und Auswirkung

Answer 4

Fällende Kosten für Übertragungsbandbreite
Leistungsfähige Prozessoren
Günstige Prozessoren

Digitale Zwilling und Simulation

Question 5

Kollaborative Roboter

Treiber und Auswirkung

Answer 5

Leistungsfähigkeit von Sensoren und Steuerung
Überarbeitung der Richtlinien zum Arbeitsschutz

• Keine Abgrenzung zwischen Arbeitsbereichen von Menschen und Robotern
• Roboter können repetitive und körperlich anstrengende Arbeitsschritte übernehmen

Question 6

Virtual und Augmented Reality

Treiber und Auswirkung

Answer 6

Steigende Leistung von Anzeigehardware, Grafikprozessoren und Software

• Test des Designs von Produkten und Produktionssystemen
• Produktdemonstration
• Ausbildung von Mitarbeitern

Question 7

3D Drucker

Treiber und Auswirkung

Answer 7

Material wird Schicht für Schicht
hinzugefügt

• Möglichkeit der Produktion komplizierter geometrischer Formen
• Reduzierter Materialeinsatz
• Verteilte Fertigungsnetzwerke

Question 8

Digitale Zwillings

Erklärung

Answer 8

Es gibt eine Optimierungsansätze für Produktionssystem, die man prüfen möchtet. Mit möglicher Entscheidungen mach man Digitaler Zwilling, wo Simulation und analytische Ansätze durchgeführt. Dann gibt raus die bewertete Entscheidung, der dann als Entscheidung für Produkjtionssystem benutzt.

Question 9

Fließbandabstimmung mit Redundanzen Optimierungsproblem

Answer 9

ZF: maximiert die Anzahl der Stationen, an denen Arbeitselemente durch Robotertypen redundant ausgeführt werden können.

NB:
1. Die Summe der Bearbeitungszeiten aller Arbeitselementen i, die einer Station m zugeordnet sind, muss kleiner als die Taktzeit c sein. Das muss für jeder Stationen gelten.
2. Die Summe der Zuordnungsvariablen über alle Stationen m, an dennen ein Arbeitselement i zugeordnet werden kann, muss exakt ein ergeben, damit jedes Arbeitselement i genau einer Station m zugeordnet wird. Das muss für alle Arbeitselemente i gelten.
3. Die Stationnummer m, der ein Arbeitselement r zugeordnet ist, muss kleiner gleich sein als die Stationnummer m, der der Nachfolger von r (Arbeitselement s) zugeordnet ist. Das muss für alle Vorrangbeziehungen Arbeitselementen (r,s) in der Menge der Vorrangbeziehungen P sein.
4. Die Summe der Zuordnungsvariablen über alle möglichen Robotertypen j, die einer Station m zugeordnet sind, muss kleiner gleich 1 sein, damit jeder Station m nur ein Robotertyp j zugeordnet wird. Das muss für alle Stationen m gelten.
5. Das Arbeitselement i kann nur zu Station m requlär zugeordnet werden (Xi,m=1), wenn der zugeordnete Robotertyp j (Yj,m=1) auch fähig ist, Arbeitselement i zu erledigen (CMi,j=1). Das muss für alle Arbeitselemente i und für alle Stationen m gelten.
6. Das Arbeitselement i kann nur zu Station m redundant zugeordnet werden (Zi,m=1), wenn der zugeordnete Robotertyp j (Yj,m=1) auch fähig ist, Arbeitselement i zu erledigen (CMi,j=1). Das muss für alle Arbeitselemente i und für alle Stationen m gelten.
7. Das Arbeitselement i darf nicht redundant an einer Station ausgeführt werden, wenn dieser vor der Station liegt, an der das Arbeitselement i regulär ausgeführt wird. Das muss für alle Stationen n und für alle Arbeitselemente i gelten.
8. Wenn an Stationnummer n ein Arbeitselement r redundant ausgeführt wird (Zn,r=1), muss die Stationsnummer n kleiner gleich eins sein als die Stationsnummer m, an der das nachfolgende Arbeitselement s regulär zugeordnet ist. Das muss für alle Stationen n und für alle Vorrangsbeziehungen r,s in der Menge an der Vorrangsbeziehungen P gelten.
9. Xi,m und Zi,m sind binäre Entscheidungsvariablen.
10. Xi,m und Zi,m sind binäre Entscheidungsvariablen.