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Big-Data solutions based on cyber-physical-systems:
Is Industrie 4.0 applicable to maritime systems?
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Fakten
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Institut für angewandte Systemtechnik Bremen GmbH
Adresse: Wiener Straße 1
D-28359 Bremen
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auf Basis von systemtechnischen Prinzipien
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Die Fertigungsindustrie setzt vermehrt Cyber-Physische System und (Big) Data
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Container Tracking 4.0
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Visioboxx – System-Architektur
• Position via GNSS or GSM
• Weltweide Übertragung via GSM
• Temperatur und Luftfeuchtigkei...
Visioboxx – Gegenwart und Zukunft
1. OHB Visioboxx Container Tracking Device
2. Ermittlung der aktuellen Position via GPS
...
Ausblick
Die Beispiele zeigen:
◦ Ansätze der Industrie 4.0 könnten auf das maritime Umfeld übertragen werden
◦ Martim4.0 b...
Kooperationspartner
07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 17
http://www.automat-project.eu/
The AUTOMAT project received fundingunder the European Union’s Horizon
2020 Research and In...
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Big-Data solutions based on cyber-physical-systems: Is Industrie 4.0 applicable to maritime systems?

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AMS2018 - Presentations of project results at Atlas meets Science Conference 2018

Veröffentlicht in: Technologie
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Big-Data solutions based on cyber-physical-systems: Is Industrie 4.0 applicable to maritime systems?

  1. 1. Big-Data solutions based on cyber-physical-systems: Is Industrie 4.0 applicable to maritime systems? DANIEL OBREITER | SEBASTIAN SCHOLZE
  2. 2. Fakten Name: ATB Institut für angewandte Systemtechnik Bremen GmbH Adresse: Wiener Straße 1 D-28359 Bremen Gründung des Instituts: 1991 Strategische Geschäftsfelder: Software System Technik System Analyse & Design Wissens-Management Big Data Analytics 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 2
  3. 3. R&D Aktivitäten und Service-Dienstleistungen, auf Basis von systemtechnischen Prinzipien 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 3 Optimierung von Geschäfts- prozessen in der Industrie Entwicklungen von Methoden und Verfahren für das QM/TQM sowie Iso- Zertifizierung, etc. Entwicklung von IT- gestützten Tools für das Wissensmanagement / eLearning Digitalisierung von Geschäftsprozessen Entwicklung von CPS mit AmI-Features und SW- Agenten zur Optimierung von Ablaufprozessen, predictive/ preventive Maintenance Anwendung von Big- Data Ansätzen in der Industrie, Entwickeln von neuen Geschäftsmodellen, Anwendung von KI Technologien in der Industrie 4.0 2013-20202006-20131991 bis …
  4. 4. R&D Aktivitäten und Service-Dienstleistungen, auf Basis von systemtechnischen Prinzipien Forschungsinstitut, anwendungsorientiert, gemeinnützig Gesellschafter: ◦ ATLAS Elektronik GmbH ◦ OAS AG ◦ OHB System AG ◦ Universität Bremen Forschungsprojekte im EU-FRP Horizon 2020: 13 Forschungsprojekte, davon 6 mit Koordinations- oder mit wissenschaftlicher Führungsrolle Forschungsprojekte im EU-FRP 7: 21 Projekte (davon 5 mit wissenschaftlicher Führungsrolle) 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 4
  5. 5. Überblick Die Fertigungsindustrie setzt vermehrt Cyber-Physische System und (Big) Data Analysen ein ◦ Automatisierung von Teil-Produktionsprozessen ◦ Analyse von Daten aus der Produktion Die Logistikbranche setzt ebenso auf neue Technologien um Anforderungen der Kunden/Endkunden erfüllen zu können ◦ Transparenz entlang der Lieferketten ◦ Sendungsverfolgung in Echtzeit ◦ Integritätsüberwachung für empfindliche Waren Was kann Industrie 4.0 für das maritime Umfeld leisten? 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 5
  6. 6. Cisco‘s Vorhersage 2008: mehr verbundene Geräte als Menschen auf der Erde 2020: mehr als 50 Mrd. verbundene Geräte 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 6
  7. 7. CPS, Industrie 4.0, Big-Data Cyber-Physical-Systems (CPS) ◦ Basieren auf Sensoren, Aktoren, Software und Netzwerken Industrie 4.0 / IIoT ◦ 4te industrielle Revolution: Digitalisierung ◦ Technologien: CPS; IoT; Smart Factory; Smart Product; Cloud; Big Data; … ◦ Fokus auf Fertigungsindustrie Big-Data ◦ IT Lösungen zur Verarbeitung und Analyse von großen Datenmengen Und Martim 4.0? 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 7
  8. 8. Maritime Agenda 2025 Die Erhebung und Zusammenführung von Daten stellen eine wesentliche Voraussetzung für die Optimierung des Schiffsbetriebs sowie die Sicherstellung der Betriebsabläufe in den Häfen und der Logistikkette dar. Die informationstechnische Verknüpfung von Produktion und Logistik oder sogenanntes digitales Lebenszyklusmanagement eröffnen neue Geschäftsfelder. Die Nutzung der sich weiterhin rasant entwickelnden digitalen Techniken wird zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor für die gesamte maritime Branche. Quelle: Maritime Agenda 2025, März 2017, BMWi 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 8
  9. 9. H2020 Projekt Automat Ein Fahrzeug ist eine mobile Sensor-Plattform, die allein auf dem CAN-Bus etwa 4000 Signale/10ms liefert. Anzahl der verbauten Sensoren und die zur Verfügung stehende Datenmenge wird ansteigen. Hohes Nutzungspotential der Fahrzeugdaten für die “Außenwelt” im Vergleich zu den wenigen Signalen eines Smart-Phone. 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 9
  10. 10. Ergebnisse des Automat Projektes Hersteller- und Serviceunabhängige Bereitstellung von Fahrzeugdaten Zugriffspunkt auf Fahrzeugdaten verschiedener Hersteller, über ein standardisiertes Datenformates (CVIM) Mechanismen zur Sicherstellung der Datensicherheit und des Datenschutz Anwendung der gesammelten Daten (Auto als rollender Sensor): ◦ Wetterdatenerfassung → präzisere Wettervorhersagen ◦ Schlaglocherkennung → Zustand der Infrastruktur ◦ Luftqualität → präzisere Kartierung der Luftverschmutzung Übertragung auf das maritime Umfeld: ◦ Wetterdatenerfassung ◦ Wasserstände ◦ ... 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 10
  11. 11. H2020 Projekt SAFIRE Cloud-based Situational Analysis for Factories providing Real-time Reconfiguration Services Re-Konfiguration als Service für smarte Fabriken und gefertigte Produkte Forschungsthemen: ◦ Big Data Analytics ◦ Re-Configuration / Optimization ◦ Situational Awareness ◦ Security, Privacy & Trust 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 11 supplies factory deployedproducts data analyticsFoF infrastructure cloud monitoring & reconfiguration
  12. 12. Ergebnisse des SAFIRE Projektes Identifizierung des aktuellen Kontextes eines Produktionsprozesses oder der Nutzung eines Produktes Predictive Analytics, um Daten aus der Produktion analysieren und vorhersagen zu können Optimisation & Reconfiguration, um mögliche neue Konfigurationen zu ermitteln Software-Lösung, die als Add-on für existierende Produktionssysteme eingesetzt werden kann Anwendungsbeispiel: ◦ Re-Konfiguration eines Produktionsprozesses um Wartung einzuplanen ◦ Re-Konfiguration eines Produktes um es an Nutzungsgewohnheiten anzupassen Übertragung auf das maritime Umfeld ◦ Re-Konfiguration eines Produktionsprozesses (Schiffbau) ◦ Analyse und Ermittlung von Wartungsaktivitäten, abhängig vom Nutzungsverhalten ◦ Re-Konfiguration von Missionen (AUV, UUV, ROV) abhängig vom aktuellen Kontext 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 12
  13. 13. Visioboxx Projekt Container Tracking 4.0 ◦ Transparenz ist entscheidend, wenn es um den Transport von wertvollen Gütern geht (z.B. Lebensmittel oder Pharmazeutika). Ziele ◦ Online Verfolgbarkeit von Ort und Zustand von Waren ◦ Fokus liegt auf temperaturgeführte Transporte 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 1307.-08.11.2018
  14. 14. Visioboxx – System-Architektur • Position via GNSS or GSM • Weltweide Übertragung via GSM • Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Container werden aufgezeichnet • Umgebungstemperatur wird aufgezeichnet D. OREITER, S. SCHOLZE • Shock Ereignisse werden aufgezeichnet • Tür-Status (open/close) wird aufgezeichnet • Sichere Kommunikation: • Keine direkte Verbindung ins öffentliche Internet • Verschlüsselte Verbindung vom mobilen Netzwerk in das Visoboxx Backend 07.-08.11.2018 14
  15. 15. Visioboxx – Gegenwart und Zukunft 1. OHB Visioboxx Container Tracking Device 2. Ermittlung der aktuellen Position via GPS 3. Online Daten-Übermittlung via GSM 4. Data-Verarbeitung und -Analyse im Backend 5. Daten-Übermittlung in Kunden IT Systeme D. OREITER, S. SCHOLZE 2 1 3 4 5 Kunden IT-System 07.-08.11.2018 15 • Schiff als Access Point (Mesh-Netzwerk) • Kombination mit AIS Daten • Kombination mit Schiffsdaten (Geschwindigkeit, Wetter, …)
  16. 16. Ausblick Die Beispiele zeigen: ◦ Ansätze der Industrie 4.0 könnten auf das maritime Umfeld übertragen werden ◦ Martim4.0 basierte Lösungen bieten ein hohes Potential für neue Geschäftsideen Zitat „Maritime Agenda 2025“: ◦ Die Nutzung der sich weiterhin rasant entwickelnden digitalen Techniken wird zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor für die gesamte maritime Branche. Notwendige Vorrausetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung ◦ Regeln für „Trust and Ownership“ von Daten ◦ Standards für den Datenaustausch ◦ Standards für eindeutige Kennzeichner (unique identifiers) Mehr Informationen: www.atb-bremen.de 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 16
  17. 17. Kooperationspartner 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 17
  18. 18. http://www.automat-project.eu/ The AUTOMAT project received fundingunder the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme under the grant agreement no. 644657. https://www.safire-factories.org/ The SAFIRE project receives funding under the European Union's Horizon 2020 Research and Innovation Programme under grant agreement No. 723624. 07.-08.11.2018 D. OREITER, S. SCHOLZE 18

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