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tm - Technisches Messen

Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik

[TM - Technical Measurement: A Platform for Methods, Systems, and Applications of Measurement Technology
]

Editor-in-Chief: Puente León, Fernando / Zagar, Bernhard

12 Issues per year


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2196-7113
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Volume 84, Issue 5

Issues

Sensorinformationen als Dienst – Baustein der vernetzten Produktion

Sensor information as a service – Component of the networked production

Robert H. Schmitt
  • Corresponding author
  • Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Steinbachstr. 19, 52074 Aachen Germany
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/ Christoph Voigtmann
  • Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Steinbachstr. 19, 52074 Aachen Germany
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Published Online: 2017-04-07 | DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2017-0006

Zusammenfassung

In der vernetzten, adaptiven Produktion fällt der Messtechnik mit der Aufgabe einer ganzheitlichen, validen Zustandserfassung unterschiedlicher Produktionsszenarien eine Schlüsselposition zu. Mit der abnehmenden Fokussierung auf die gerätetechnische Ausprägung hin zu einem im Sinne eines „Internet of Production“ weniger hierarchisch organisierten, adaptiven Produktionsnetzwerks ergibt sich mit einer auf die Eigenschaften cyber-physischer Systeme (CPS) ausgerichtete Betrachtungsweise eine Stärkung der Messtechnik. Kennzeichen solcher CPS sind Sensoren zur multi-modalen Datenerfassung, Aktuatorik zur Interaktion mit der Umgebung, verteilte Rechenleistung und die Fähigkeit zur spontanen oder dauerhaften Vernetzung. Sie bilden die Grundlage für die Erzeugung eines „digitalen Schattens“ und somit wesentliche Bestandteile der Modelle einer darauf aufbauenden Prozesssteuerung und -regelung. Aktuelle Trends und Herausforderungen für die Messtechnik in der vernetzten Produktion, wie Multi-Sensor-Systeme, Messen am Modell, virtuelle Messprozesse oder die Integration in wandlungsfähige Produktionssysteme weiten die Grenzen für zukünftige Anforderungen an die Messtechnik, insbesondere hinsichtlich ihrer Flexibilität, Schnelligkeit und Kompatibilität. Voraussetzung ist allerdings eine skalierbare, spezifizierbare Informationsverknüpfung. Eine Antwort darauf ist die servicebasierte Bereitstellung von Sensorinformationen, Messdaten und Entscheidungen, welche den aufgabenspezifischen Anforderungen flexibel angepasst werden können. Für eine derartige Organisation der „Sensorinformationen als Dienst“ werden Entwicklungsstufen, Umsetzungsvoraussetzungen sowie betroffene Bereiche diskutiert.

Abstract

In the networked, adaptive production, metrology has a key position with the task of a holistic, valid state assessment of different production scenarios. With the diminishing focus on the device-specific development towards an adaptive production network, which is less hierarchical in the sense of the “Internet of Production”, and the focus on the properties of cyber-physical systems (CPS) new opportunities for the strengthening of metrology arise. Characteristic for these CPSs are sensors for multi-modal data acquisition, actuators for interaction with the environment, distributed computing power and the ability to spontaneously or permanently network itself. They form the basis for the creation of a “digital shadow” and thus are essential components of the models for process control. Current trends and challenges for measurement technology in the networked production, such as multi-sensor systems, model-based measurements, virtual measurement processes or the integration into adaptable production systems, broaden the boundaries for future requirements on metrology, in particular with regard to its flexibility, speed and compatibility. A prerequisite is a scalable, specifiable information fusion. A solution to this is the service-based provision of sensor information, measurement data and decisions, which can be flexibly adapted to the task-specific requirements. For this concept of “sensor information as a service”, development stages, prerequisites for its implementation as well as affected areas are discussed.

Schlagwörter: Sensorik; Sensorinformation; Messtechnik; Industrie 4.0; Digitalisierung; vernetzte Produktion

Keywords: Sensors; sensor information; metrology; Industry 4.0; digitalization; networked production

About the article

Robert H. Schmitt

Robert Schmitt ist Inhaber des Lehrstuhls für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement und Direktor des Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen sowie Mitglied des Direktoriums des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie (IPT) und dort Leiter der Abteilung Produktionsmesstechnik und Qualität. Er ist Vorsitzender des Fachbereichs 3 Fertigungsmesstechnik der GMA und Mitglied des Vorstands der DGQ.

Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Steinbachstr. 19, 52074 Aachen

Christoph Voigtmann

Christoph Voigtmann ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement und Vorsitzender des VDI/VDE-GMA Fachausschusses 1.12 „Eignung von Prüfprozessen“.

Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement, Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Steinbachstr. 19, 52074 Aachen


Revised: 2017-03-09

Accepted: 2017-03-12

Received: 2017-01-27

Published Online: 2017-04-07

Published in Print: 2017-05-24


Citation Information: tm - Technisches Messen, Volume 84, Issue 5, Pages 296–309, ISSN (Online) 2196-7113, ISSN (Print) 0171-8096, DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2017-0006.

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[1]
Robert H. Schmitt and Christoph Voigtmann
Journal of Sensors and Sensor Systems, 2018, Volume 7, Number 1, Page 389

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