Fachbuch, 2018
62 Seiten
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Zielsetzung
1.3 Aufbau der Arbeit
2 Industrie 4.0 und Logistik 4.0
2.1 Definitionen
2.1.1 Industrie 4.0
2.1.2 Logistik 4.0
2.2 Merkmale und Anforderungen von Logistik 4.0
2.3 Cyber-Physical Systems und Internet der Dinge
2.3.1 Cyber-Physical Systems
2.3.2 Internet der Dinge und smarte Objekte
2.4 Chancen und Herausforderungen
3 Umsetzungsfelder Logistik 4.0
3.1 Assistenzsysteme
3.1.1 Mixed Reality
3.1.2 Kommissionieren mit optischen Ausgabegeräten
3.1.3 Automatisiertes Kommissionieren
3.1.4 Weitere Kommissionierungssysteme
3.2 Automatische Identifikationssysteme
3.2.1 RFID
3.2.2 Barcode und QR-Code
3.2.3 Maschinelles Sehen
3.3 Informationen und deren Verarbeitung
3.3.1 Big Data und deren Analyse
3.3.2 Predictive Analytics
3.3.3 Predictive Maintenance und Condition Monitoring
3.4 Autonome Systeme und Robotik
3.5 Weitere Entwicklungen
4 Zusammenfassung
Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Digitalisierung auf die Logistik im Kontext von Industrie 4.0. Das primäre Ziel ist es, technologische Konzepte sowie deren Einsatzmöglichkeiten und konkrete technische Lösungen aufzuzeigen, um die Effizienz und Effektivität logistischer Prozesse zu steigern.
2.3.1 Cyber-Physical Systems
Cyber-Physical Systems bilden die technologische Basis für Industrie 4.0 und Logistik 4.0. Sie sind in der Lage, die Umwelt zu erfassen und gemeinsam mit dem Nutzer das Verhalten an die jeweilige Situation anzupassen. Gemäß Broy (2010) umfassen Cyber-Physical Systems „[…] eingebettete Systeme zur Überwachung und Steuerung physikalischer Vorgänge mittels Sensoren und Aktuatoren über Kommunikationseinrichtungen mit den globalen digitalen Netzen (…).“ Cyber-Physical Systems bestehen also aus vernetzten, informatischen und softwaretechnischen Komponenten, die in mechanische und elektronische Teile eingebettet sind. Sie können über das Internet selbstständig kommunizieren und sich koordinieren. Wichtigstes Hauptaugenmerk liegt bei Cyber-Physical Systems auf der Vernetzung und der gemeinsamen Nutzung von vorliegenden Daten und Prozessen.
Wie in obiger Abbildung zu sehen ist, wird mithilfe der Sensoren die Umwelt erfasst und die Aktoren wirken auf die Systeme ein. Digitale und physikalische Welt sind direkt miteinander verbunden. Dadurch können die Cyber-Physical Systems ortsunabhängig im entsprechenden Kontext Dienste und Funktionen erbringen, die Merkmale wie Autonomie, Adaptivität, Automatisierung, Vernetzung, Verteilung und Multifunktionalität aufweisen.
1 Einleitung: Diese Einleitung stellt die wachsende Bedeutung der Digitalisierung für die Logistik dar und formuliert die Problemstellung sowie die Zielsetzung der Arbeit.
2 Industrie 4.0 und Logistik 4.0: Dieses Kapitel definiert die grundlegenden Begriffe und erläutert Merkmale sowie Anforderungen, wobei der Fokus besonders auf Cyber-Physical Systems und dem Internet der Dinge liegt.
3 Umsetzungsfelder Logistik 4.0: Das Hauptkapitel beschreibt detailliert technologische Lösungsansätze in den Bereichen Assistenzsysteme, Identifikation, Datenverarbeitung und Robotik.
4 Zusammenfassung: Hier werden die wesentlichen Erkenntnisse der Arbeit resümiert und die Bedeutung von technologischen Innovationen für die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit der Logistik unterstrichen.
Logistik 4.0, Industrie 4.0, Digitalisierung, Cyber-Physical Systems, Internet der Dinge, Assistenzsysteme, RFID, Big Data, Predictive Analytics, Predictive Maintenance, Robotik, Automatisierung, Smart Logistik, Vernetzung.
Die Arbeit behandelt den digitalen Wandel in der Logistik durch neue technologische Trends wie Industrie 4.0 und zeigt auf, wie diese Prozesse optimieren können.
Die zentralen Felder umfassen Assistenzsysteme, Identifikationstechnologien, Datenanalyse, Robotik und neue Ansätze wie den 3D-Druck.
Das Ziel ist die Identifikation und Beschreibung technischer Lösungen, die Logistikunternehmen bei der Bewältigung der Herausforderungen der Digitalisierung unterstützen.
Die Arbeit basiert auf einer Literaturrecherche und der Analyse von Forschungs- sowie Pilotprojekten zur praktischen Umsetzung von Logistik-4.0-Technologien.
Der Hauptteil gliedert sich in Umsetzungsfelder wie Assistenzsysteme (Mixed Reality, Kommissionierung), Identifikation (RFID, Barcode), Datenverarbeitung (Big Data, Analytics) sowie autonome Systeme und Robotik.
Wichtige Begriffe sind Logistik 4.0, Cyber-Physical Systems, Predictive Maintenance, Kommissioniersysteme und smarte Objekte.
Es handelt sich um ein belegloses, AR-basiertes Verfahren, bei dem der Mitarbeiter Informationen virtuell über eine Datenbrille erhält, was Wegzeiten reduziert und die Fehlerquote senkt.
Big Data ermöglicht es, enorme Datenmengen aus verschiedenen Quellen (Sensoren, Kundenfeedback) in Echtzeit zu analysieren, um Routen zu optimieren und Geschäftsrisiken besser vorherzusagen.
Drohnen wie das Modell "Bin:Go" werden für die autonome Inventur oder den Transport von leichten Waren innerhalb eines Unternehmens eingesetzt, um Prozesse effizienter zu gestalten.
Durch die vorausschauende Wartung auf Basis von Sensordaten können unerwartete Ausfälle vermieden, Wartungsintervalle optimiert und somit Kosten erheblich gesenkt werden.
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