Automation 2023

Produktbeschreibung

Vorwort
Nur noch sieben Jahre bis 2030, dem Jahr, in dem wichtige Meilensteine der EU- und der deutschen Klimapolitik sowie vieler Industrieunternehmen auf dem Weg zu einer „net-zero“- Betriebsweise erreicht sein sollen!

In dieser Zeit müssen die Konzepte entwickelt und zumindest großtechnisch erprobt werden, die uns dann im Zeitfenster 2045-2050 wirklich ohne CO 2-Emissionen auskommen lassen.

Klar ist schon heute: diese Transformation wird nur mit mehr Automatisierung zu schaffen sein! Sei es beim Ausbau der elektrischen Energieerzeugung und -verteilung, bei der Integration von Wertschöpfungsketten, bei der – automatisierten! – Bilanzierung des ProduktCO2-Fußabdrucks und daraus abgeleitet der firmenspezifischen CO2-Bilanzen. Aber auch die Umstellung der Wertschöpfungsketten auf defossilisierte Einsatzstoffe bringt gravierende Prozessveränderungen und automatisierungstechnische Herausforderungen mit sich. Automatisierung geht nie ohne Messtechnik, Daten und Digitalisierung – weitere wichtige Bausteine in dieser Transformation, die wir mit der 24. Ausgabe des Kongress AUTOMATION in BadenBaden beleuchten wollen. Wir freuen uns, Sie auf der AUTOMATION 2023 willkommen zu heißen.

Fertigungsautomation – Digitaler Zwilling
Automated Setup of Condition Monitoring with Digital Twins 5

Hybrides Engineering für modulare Fertigungsanlagen mittels Mixed Reality 21

Die steigende Bedeutung des Digital Twins als Bestandteil eines Intelligent Tutoring Systems in der Automatisierung 37

Fertigungsautomation – Logistik
Logistics Orchestration Layer – Anforderungen an die Orchestrierung modularer Logistiksysteme 55

Kollaborative Materialflusssimulationen zur Steuerung der Verknüpfung von Supply Chain und Shopfloor – Ein Catena-X Use-Case 73

Inkonsistenzmanagement in Entwicklungsmodellen für Intralogistiksysteme 89

Fertigungsautomation – Sicher und effizient Studie: Potentialbewertung alternativer Datenquellen zum Nachweis der Betriebsbewährtheit – Funktionale Sicherheit im Brownfield mittels Datamining 103

Flexible Handhabung mit universellen Greifkissen – Effizienz in der variantenreichen Produktion 115

Präventive Sicherheitsmaßnahmen für die global vernetzte Fertigungsindustrie – Digitale Prävention für die globale digitale Industrie 129

Prozessautomation – Beispiele für die Verwaltungsschale in der Prozessindustrie
Praktische Anwendung von Verwaltungsschale zum Aufbau eines Digitalen Zwillings einer hierarchischen Prozessanlage in Laborumgebung 137

Brownfieldintegration für die Anwendung von künstlicher Intelligenz mittels digitaler Zwillinge – Modellbildung und Methoden der Industrie 4.0 für KI-Anwendungsfälle 153

Prozessautomation – Beiträge der modellbasierten Automation Methode zur Parametrierung von Simulationsmodellen durch Nutzung von Anlagenmessdaten 167

Evolution des Digitalen Zwillings in der Prozessindustrie – Modifikation des Informationsmodells von Brownfield-Anlagen mittels AR/VR-Technologien 179

Prozessautomation – Digitalisierung in der Feldebene – NOA in der Praxis
Digitale Transformation einfach, schnell und effizient umgesetzt mittels dem NAMUR NOA Konzept 191

Zustandsüberwachung von Stellgeräten in der Prozessindustrie – Ein „Small Data“-Ansatz 203

Prozessautomation – Semantik in Module Type Packages
OPC UA FX – A Potential Cross Communication Solution for the Module Type Package Concept 215

Semantic models in process monitoring – Semantic models for field device performance monitoring in the process industry in the context of industry 4.0 233

Industrielle Kommunikation – Industrielle Kommunikation in der Feldebene
Koexistenzmanagement nach Richtlinie VDI/VDE 2185 Blatt 2: Mehr als die gemeinsame Nutzung des Frequenzbandes 245

Integration Concept of PROFIBUS and PROFINET devices into Asset Administration Shell using Asset Interface Description submodel 259

Industrielle Kommunikation – Physikalische Aspekte der industriellen Kommunikation Shared 5G campus network in industrial working and co-working spaces 279

APL beschleunigt die Digitale Transformation in der Prozessindustrie 293

Methoden und Synergien – Informationsmodelle im Engineering Informationsmodelle für das integrierte Engineering in der Prozessindustrie – Asset Lifecycle Informationsmodelle und Integration der Automatisierungstechnik 297

Das Zusammenspiel von Verwaltungsschale, AutomationML und OPC UA – Handlungsempfehlungen zur Auswahl und Nutzung bestehender Interoperabilitätslösungen 319

DEXPI submodel for Industry 4.0 Asset Administration Shell – Towards a Digital Thread through Engineering and Operations 337

Methoden und Synergien – Verwaltungsschale im Lifecyle
Bereitstellung von Verwaltungsschalen – Typ- und Instanzmodell aus Sicht von Komponentenherstellern 351

Automatische Verwaltungsschalengenerierung durch Transformationen aus der Automatisierungsstruktur 365

Test-Framework zur Qualitätssicherung von Verwaltungsschalen-SDKs 377

Methoden und Synergien – Security for Automation
PROFINET – Sichere Kommunikation im Produktionsbereich – Wie kann PROFINET zur Erfüllung der Anforderungen der IEC 62443 beitragen? 391

Systeme zur Angriffserkennung gemäß ITSicherheitsgesetz 2.0 – Umsetzungsempfehlungen und Praxiserfahrungen 403

Security-Engineering mit AutomationML – Methodik zur Modellierung von Security-Entscheidungen, -Zielen, -Risiken und -Anforderungen 413

Methoden und Synergien – Systematische Modellgenerierung
Institutionelle Rollen im Lebenszyklus von Simulationsmodellen mit Fokus auf Engineering und Anwendung 429

Digitale Durchgängigkeit, Konsistenz und Interoperabilität im Produktlebenszyklus mit graphenbasierten Entwurfssprachen 443

Methode zur Berücksichtigung von Abhängigkeiten energetisch flexibler Anlagen aus Topologiemodellen in Optimierungsmodellen 459

KI & Autonome Systeme – AI-Enablement
Herausforderungen und Lösungen für die Integration von Künstlicher Intelligenz in Produktionssysteme 471

DevOps als Enabler der kontinuierlichen Funktionsverbesserung und automatisierten Update-Analyse in software-definierten Systemen 487

Verbesserung der Abbildungsgenauigkeit von heterogen ausgeprägten Industrie 4.0 Verwaltungsschalen durch die Integration von Knowledge Graphen 501

KI & Autonome Systeme – Inspektion von Anlagen Dateneffiziente Vervollständigung des Umgebungsmodells von autonomen vernetzten Systemen mittels Sensorfusion 513

Datenerhebung und -Auswertung an vertikalen Strukturen im industriellen Umfeld – Vorstellung des kompletten Workflows in einem Industrieunternehmen 525

KI & Autonome Systeme – KI im Anlagenbetrieb
Dezentrale Frequenzregelung und Netzengpassmanagement unter gemeinsamen und konkurrierenden Zielen 537

Shared-Control Ansatz zur Operator-KI Interaktion für die Großbaumaschinensteuerung 559

Intelligente Automatisierte Angebotserstellung zur Termingerechten Fertigung mittels Agenten Systemen 571

KI & Autonome Systeme – Neuronale Netze – Anwendungen
Using Neural Networks for Thermal Monitoring with Point Sensors 583

Using Federated Learning in the Context of Software-Defined Mobility Systems for Predictive Quality of Service 591

Reinforcement Learning in der Serienfertigung: Multivariable Optimierung von Werkzeugmaschinen zur Steigerung der Energieeffizienz 611

KI & Autonome Systeme – KI-gestützte Handhabung
Dual-Arm-Roboter und künstliche, neuronale Netze zur Inspektion von Geometrie- und Oberflächenfehlern an Gefäßstützen (Stents) 625

Challenges of Robotic-based Intelligent Placing 639

Reinforcement Learning als Lösungsansatz für den Griff-in-die-Kiste im Zeitalter von wandlungsfähigen Produktionssystemen 655

KI & Autonome Systeme – Drohnen
Steuerung des Drohnenverkehrs bei zunehmend autonomen Drohnen 669

Agilität durch Auflagen – Unterstützung der Missionsplanung für autonome Roboter 691

Vollautomatisierte Funktionsermittlung und Schlussfolgerungen durch formale Drohnenklassifizierung 705

Grafische Modellierung kontextsensitiver, autonomer Systeme: Ein domänenspezifischer Modellierungsansatz 719

Automatisierte Detektion von Konflikten im Drohnenverkehrsmanagement 741

Data Science für die Automation – Effiziente Datennutzung in der Praxis
Cloud-Computing für die Verwendung synthetischer Trainingsdaten für Machine Vision Quality Gates 765

A data-driven approach to analyze industrial process alarms using the association analysis method 777

Institute of Industrial Automation and Software Engineering (IAS), University of Stuttgart;

Unsupervised Learning of Batch Production Steps based on Toeplitz Inverse Covariance 791

Data Science für die Automation – Semantisches Strukturieren und Verwalten von Daten
Strukturierung der Datenerhebung für die Recyclingphase: Recycelbare Metalle von Smartphones 805

Comparison of various Dynamic Time Warping approaches for analysis of time series data from batch processes 819

Produktdaten verwalten mittels semantischer Techniken 835

Technologie- und Innovationsmanagement – Von der Automation zu unternehmerischem Nutzen
Über die Zukunft der industriellen Produktion und Automation 849

Entwicklung zukunftsfähiger Geschäftsmodelle in der Automatisierungstechnik anhand von Megatrends 863

Gebäudeautomation
Standardisiertes Energiedatenmanagement für Gebäude und Liegenschaften auf Basis eines automationsgestützten Workflows 875

Konfigurationsfreies Energiemonitoring (Self-X) auf Basis einer automatisierten Abbildung von Kommunikationsnetzwerken durch Natural Language Processing 889

Entwicklung eines xml-basierten TGA-Geräteprofils zur informationstechnischen Standardisierung von Assets der prozessnahen GA 903

Postersession
Scaling up anomaly detection in measurement data for process plants 915

Anforderungen an Leitsysteme modularer heterogener Elektrolyseanlagen 927

Anforderungen an die zukünftige Prozessautomation in der BiopharmaIndustrie 943

Modular automation engineering for conventional plants 959

Informationssicherheit für den Mittelstand – Lessons Learned 973

Konzept des Abflachens von Verwaltungsschalen als Methode der Dimensionsreduktion für die Datenanalyse 985

Challenges Utilizing PLCopen for OPC UA 999

Verwaltungsschalen-Teilmodelle – Kopiervorlagen oder Informationsmodell-Typen 1015

Abbildung des BACnet-Kommunikationsstandards auf das Informationsmodell der Verwaltungsschale zur automatisierten Erkundung von Strukturinformationen 1029

Optimierung der Prozessführung in sicherheitskritischen Temperaturmessstellen 1043

Konzeptionierung eines Methodenbaukastens zur Automatisierungsempfehlung auf Grundlage einer potentialbasierten Montageprozessbewertung 1047

Ansätze zum Aufbau von dezentralen Marktplätzen – Konzept für die dezentrale Umsetzung von Shared Production 1061

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