Entwicklung eines Konzepts zur mobilen Interaktion mittels Apps in der industriellen Produktion

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Aufgabenstellung
• Stand der Technik
• Bedeutende Entwicklungstrends
• Trends des Konsumgütermarktes
• Trends in der Industrie
• Potenziale und Hemmnisse
• Zusammenfassung und Fazit
• Mobile Gestaltungsarchitekturen
• Webbasierte Apps
• Native Apps
• Hybride Apps
• Vergleich und Bewertung
• Entwicklungsprozesse mobiler Applikationen
• Entwicklungsaufwand und -kosten in Deutschland
• Proprietäre Entwicklung und fehlende Standardisierung
• Zusammenfassung und Bewertung
• Frameworks für plattformunabhängige Programmierung
• Aufbau einer Cross-Compiler-Platform
• Ausgewählte Plattformen
• Zusammenfassung und Bewertung
• Auserwählte Kommunikationstechnologien
• Representational State Transfer (REST)
• Simple Object Access Protocol (SOAP)
• OLE for Process Control Unified Architecture (OPC UA)
• Vergleich und Bewertung
• Vorgehensweise
• Entwicklung eines Konzepts zur mobilen Interaktion mittels Apps in der industriellen Produktion
• Entwicklung eines Konzepts für die Interaktion in CPPS mittels neuartiger, mobiler Endgeräte
• Anforderungsanalyse
• Funktionale Anforderungen
• Nichtfunktionale Anforderungen
• Priorisierung und Bewertung
• Ausarbeitung fester Anforderungsbausteine
• Kommunikation
• Mehrnutzerverhalten
• Feedbackverhalten
• Caching-Verhalten
• Zusammenfassung und Fazit
• Konzeptionelle Gesamtarchitektur
• Verknüpfung der Anforderungsbausteine
• Funktionale Architekturansicht
• Logische Architekturansicht
• Zusammenfassung und Bewertung
• Prototypische Implementierung
• Abgrenzung des Anwendungsbereichs
• Ausarbeitung des Use Cases
• Motivation
• Instandhaltungsszenario
• Zusammenfassung und Begründung
• Realisierung einer effektiven, plattformunabhängigen App
• Auswahl des Entwicklungstools und der Gestaltungsart
• App-Implementierung
• Instandhaltungsszenario mit App-Unterstützung
• Derzeitige Umsetzungsproblematiken und Defizite
• Bewertung und Ausblick
• Zusammenfassung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Konzepts für die mobile Interaktion mittels Apps in der industriellen Produktion. Ziel ist es, die Möglichkeiten und Herausforderungen der Integration mobiler Technologien in den Produktionsprozess zu untersuchen und ein praxistaugliches Konzept für die Anwendung in cyber-physischen Produktionssystemen (CPPS) zu entwickeln.

• Analyse der relevanten Trends und Entwicklungen im Bereich mobiler Technologien und Industrie 4.0
• Untersuchung verschiedener Architekturkonzepte für mobile Applikationen und deren Eignung für den industriellen Einsatz
• Entwicklung eines Frameworks für plattformunabhängige Programmierung von Apps für den Einsatz in CPPS
• Bewertung und Auswahl geeigneter Kommunikationstechnologien für die Interaktion zwischen mobilen Geräten und Produktionssystemen
• Erstellung eines detaillierten Konzepts für die mobile Interaktion in CPPS, basierend auf den identifizierten Anforderungen und technologischen Möglichkeiten

Zusammenfassung der Kapitel

Die Diplomarbeit gliedert sich in sieben Kapitel, die jeweils einen spezifischen Aspekt der Thematik behandeln:

• Kapitel 1: Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Thematik der mobilen Interaktion in der industriellen Produktion ein und stellt die Relevanz des Themas sowie die Zielsetzung der Arbeit dar.
• Kapitel 2: Aufgabenstellung: In diesem Kapitel werden die konkreten Aufgaben und Fragestellungen der Diplomarbeit definiert.
• Kapitel 3: Stand der Technik: Dieses Kapitel bietet einen umfassenden Überblick über den Stand der Technik in den Bereichen mobiler Technologien, Industrie 4.0 und CPPS. Es werden wichtige Entwicklungstrends, Potenziale und Hemmnisse beleuchtet.
• Kapitel 4: Vorgehensweise: In diesem Kapitel wird die Methodik der Diplomarbeit erläutert und der methodische Ablauf der Arbeit beschrieben.
• Kapitel 5: Entwicklung eines Konzepts für die Interaktion in CPPS mittels neuartiger, mobiler Endgeräte: Dieses Kapitel bildet den Kern der Diplomarbeit und beinhaltet die Entwicklung eines detaillierten Konzepts für die mobile Interaktion in CPPS. Die relevanten Anforderungen werden analysiert, ein Framework für die Entwicklung plattformunabhängiger Apps wird vorgestellt und die Architektur des Konzepts wird detailliert beschrieben.
• Kapitel 6: Prototypische Implementierung: Dieses Kapitel beschreibt die prototypische Implementierung des entwickelten Konzepts anhand eines konkreten Anwendungsfalls.
• Kapitel 7: Bewertung und Ausblick: In diesem Kapitel werden die Ergebnisse der Diplomarbeit zusammengefasst, bewertet und ein Ausblick auf zukünftige Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten gegeben.

Schlüsselwörter

Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit den Themenschwerpunkten mobile Interaktion, Apps, industrielle Produktion, CPPS, Industrie 4.0, Anforderungen, Architektur, Entwicklung, Kommunikation, Plattformunabhängigkeit.

Häufig gestellte Fragen

Welche Rolle spielen Apps in der Industrie 4.0?

Apps ermöglichen eine mobile Interaktion mit Maschinen, schaffen Transparenz über Produktionsprozesse und unterstützen Mitarbeiter intuitiv direkt am Einsatzort.

Was sind cyber-physische Produktionssysteme (CPPS)?

CPPS sind vernetzte Systeme, in denen physische Objekte und Software über das Internet der Dinge miteinander kommunizieren und sich autonom steuern.

Was ist der Unterschied zwischen nativen und hybriden Apps?

Native Apps sind für ein spezielles Betriebssystem optimiert, während hybride Apps plattformunabhängig funktionieren und Web-Technologien nutzen.

Welche Kommunikationstechnologien werden in CPPS genutzt?

Wichtige Standards sind OPC UA für den Datenaustausch sowie REST und SOAP für die Kommunikation zwischen mobilen Endgeräten und Fabriksystemen.

Wie unterstützt eine App Instandhaltungsszenarien?

Ein Techniker kann via App Echtzeitdaten der Maschine abrufen, Fehlerdiagnosen stellen und Reparaturanleitungen direkt auf seinem Tablet einsehen.