Industrie 4.0 & Cyber-physisches System
Cyber physisches System
Der Begriff steht für den Verbund aus informatorischen und softwaretechnischen Komponenten mit mechanischen und elektronischen Bauteilen, die über eine Infrastruktur (z.B. Internet) mit IT Systemen kommunizieren. Sie decken ein breites Spektrum möglicher Bereiche ab, in denen Sie zum Einsatz kommen.
Diese Einsatzbereiche können in der Logistik, in der Verkehrsteuerung, industrielle Prozesssteuerungs- und Automationssysteme, Energieversorgungsmanagementsysteme, Frühwarnsystem usw. sein.
Cyber physisches System können z.B. mit Hilfe von Sensoren und Aktuatoren die Verbindung zwischen der virtuellen und der realen Welt herstellen. So können Sie in der realen Welt z.B. die Temperatur wahrnehmen und in der virtuellen, vernetzten Welt darauf reagieren. Sie sind umgekehrt in der Lage, mit Hilfe von Autoren z.B. die Temperatur zu steuern.
In der Industrie 4.0 sind die cyber physischen System die Zukunft und zeichnen sich durch einen sehr hohen Grad der Vernetzung.
Cyber-physische Produktionssysteme
CPPC sind entsprechende cyber-physische Systeme , die im industriellen Umfeld in modernen Produktionsmaschinen und -anlagen zum Einsatz kommen .
Smart Factory
Als Smart Factory versteht man eine sich selbst organisierende und optimierende Produktionsumgebung. In der Smart Factory sind cyber-physische Systeme miteinander vernetzt und betreiben Maschinen und Anlagen.
Sie unterstützen in der Produktionsplanung durch Echtzeitmeldungen bei Personalplanung, Ressourcenbelegungen und dem Einsatz von Material und Energie. Der Produktionssteuerung wird von den cyber-physischen Systemen online überwacht. Die Analyse von Daten ermöglicht in Echtzeit Key Performance Indicators (KPI) zu ermitteln.
Smart Home
Es bezeichnet den Einsatz von cyber-physische Systeme in Wohn- und Bürogebäuden. Dabei steht die Erhöhung der Wohn- und Lebensqualität in Verbindung mit intelligenten Energiemanagement im Vordergrund.
Moderne Kühlschränke sind nicht zum kühlen von Lebensmitteln da, sondern können auch die ausgehenden Lebensmittel auf das Smart Phone übermitteln. Heizungen regeln sich bei Verlassen des Hauses automatisch runter und regeln sich automatisch wieder hoch, wenn jemand wieder das Haus betritt. Das Licht geht automatisch aus oder an usw. Intelligente Sensoren können Gefahren im Haus erkennen und die Bewohner benachrichtigen.
Klassische Automatisierungspyramide wird zum vernetzten System
Einflussfaktoren auf die technische Entwicklung
Die Rechenleistung von IT Systemen steigt ständig an. Zudem sinken die Kosten für die Geräte. Der Energiebedarf für die einzelner IoT Komponenten wird trotz der höhere Rechenleistung geringer .
Die ständige Erweiterung der Konnektivität in Bezug auf die Fläche bringt immer mehr IoT Geräte an das Netz.
Die Kosten und die Größe der Hardware sinken. Sensoren werden immer kleiner von der Bauform. Neue Einplatinencomputer machen immer wieder neue IoT Anwendungen möglich.