MyCPS
Beschreibung des Forschungsprojektes
Der innovationsstarke Mittelstand gilt als das Rückgrat der deutschen Volkswirtschaft und als Garant sowohl für technische Leistungsfähigkeit als auch für weitblickende unternehmerische Initiative. Die im 2016 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gestartete Fördermaßnahme im Themenbereich „Industrie 4.0 – Forschung auf den betrieblichen Hallenboden" unter der Überschrift „Migrationsunterstützung für die Umsetzung menschzentrierter Cyber-Physical Systems (MyCPS)" möchte, dass der Mittelstand jetzt aus den bisherigen Forschungsergebnissen Nutzen zieht und nachhaltige Wettbewerbsvorteile generiert.
Das Ziel des Projektes MyCPS (Volumen: 6,6 Mio. Euro; davon 3,5 Mio. Euro BMBF-Förderung bis 31.12.2018) ist die Erarbeitung und pilothafte Erprobung systematischer Vorgehensweisen zur praktikablen, auf den Menschen zentrierten Umstellung („Migration") digitalisierter Produktionsprozesse hin zu cyber-physischen, also intelligent vernetzten Systemen.
Damit Unternehmen, die sich mit der digitalen Transformation auseinandersetzen, von den gemachten Erfahrungen profitieren können, soll mit dem Forschungsprojekt MyCPS eine Hilfestellung in Form einer Toolbox geschaffen werden, die den beteiligten Personen zielgerichtet Informationen bereitstellt.
Das MyCPS-Forschungs-Konsortium hat hierfür zahlreiche existierende Projekte ausgewertet und Gemeinsamkeiten herausgearbeitet. Voraussetzung war die menschzentrierte Ausrichtung der untersuchten Projekte. Die Anwendbarkeit der Toolbox wurde an den im Forschungsprojekt begleiteten Industrie-4.0-Anwendungsfällen validiert. Die Toolbox stellt somit eine Art „Best Practice“ Werkzeugkiste für die Einführung von menschzentrierten Industrie 4.0 Anwendungsfällen dar.
Parallel zur entwickelten Toolbox werden bei den Industriepartnern im Forschungs-Konsortium menschzentrierte Industrie-4.0 Anwendungsfälle umgesetzt und zur Validierung der Toolbox verwendet. Folgende Anwendungsfälle werden im Forschungszeitraum umgesetzt:
Die verschiedenen Anwendungsfälle der Industriepartner werden in den Pilotbetrieb überführt und während der Laufzeit der Pilotierung analysiert und evaluiert. Dabei werden die entwickelten Analyse- und Bewertungsmethoden unternehmensspezifisch angepasst und angewandt. Die Pilotphase schließt mit einem Review der Anwendungsfälle sowie der Einbindung der Anwendungsfälle in das Unternehmen. Das Review schließt die entwickelten Elemente der Migration-Toolbox ein und erlaubt auf diese Weise eine Optimierung der eingesetzten Elemente.
Das MyCPS Forschungs-Konsortium besteht aus Projektpartnern aus den Bereichen Softwareentwicklung, Beratung, Forschungseinrichtungen, Sozialpartner und industriellen Anwendern. Im Einzelnen sind an dem Projekt beteiligt:
Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) in der Fördermaßnahme „Industrie 4.0 – Forschung auf den betrieblichen Hallenboden“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.
Anwendungsfälle
Folgende Anwendungsfälle der Anwendungspartner in ganz Deutschland wurden im Rahmen des Forschungsprojektes begleitet und dokumentiert:
Übersicht Anwendungsfälle
Anwendungsfall
Unternehmen
Siemens AG Werk für Kombinationstechnik Chemnitz (WKC)
BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Siemens AG Werk für Kombinationstechnik Chemnitz (WKC)
Spindelfabrik Suessen GmbH
viastore SOFTWARE GmbH
Bitzer Kühlmaschinenbau GmbH
H&T Marsberg GmbH & Co. KG
Wittenstein SE
Information–Interaktion–Intelligenz
Die Realisierung einer intelligenten Vernetzung lässt sich mit dem 3-i-Modell in folgenden drei Stufen darstellen, es geht von der Information, über die Interaktion zur Intelligenz.
Es stehen aktuelle, belastbare Informationen zu Zustand und Position in Echtzeit zur Verfügung.
Es besteht eine Vernetzung und Interaktion von Menschen, Maschinen / Objekten und Organisation / Prozessen miteinander und mit ihrer Umgebung.
Es findet eine eigenständige Entscheidungsfindung auf Basis (künstlicher) Intelligenz in Form von Objekten und Systemen ohne Einflussnahme von außen (bspw. durch den Menschen) statt.
Mensch-Orga-Technik
Die Digitalisierung verändert das gesamte soziotechnische System aus Mensch, Organisation und Technologie.
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Mensch
Menschen werden auch zukünftig eine zentrale Rolle übernehmen, wenn es darum geht, Innovationen zu schaffen sowie Produkte und Dienstleistungen kontinuierlich weiterzuentwickeln. Die grundlegende Veränderung liegt in der Art und Weise wie diese Produkte und Dienstleistungen zukünftig produziert und erbracht werden und welche Rolle der Mensch dabei übernimmt. Der Schwerpunkt des Forschungsprojektes MyCPS liegt in menschzentrierten Systemen.
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Organisation
Die im Rahmen der Industrie 4.0 stattfindende Digitalisierung der Wertschöpfungskette orientiert sich nicht an den bisherigen Organisationsstrukturen, sondern richtet sich an der Erfüllung der individuellen Kundenwünsche aus. Das bedeutet, dass Organisationen und Prozesse neu überdacht und definiert werden müssen. Im Rahmen des Forschungsprojektes wird darauf geachtet, dass die Orientierung am Menschen dabei ins Zentrum gerückt wird.
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Technik
Im Rahmen des Forschungsprojektes werden unterschiedliche Techniken in ihrer Theorie und auch im praktischen Einsatz innerhalb der Anwendungsfälle beleuchtet. Als Vorgehensmodell wird aber immer zunächst das zu erreichende Ziel bzw. das umzusetzende Projekt definiert und davon ausgehend mögliche Technologien empfohlen. Eine Fragegestellung nach dem Prinzip „Welche Anwendungsfälle sind mit dieser Technologie möglich?“ wird nicht beantwortet.