Digitaler Retrofit

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  • 978-3-8343-3481-7
  • 1. Auflage 2022
  • Karl-Peter Fritz, Henning Strauß, Christoph Rathfelder, André Bülau, Daniel Gaida, Dovydas Girdvainis, Gerhard Marki
  • 172 Seiten
Digitaler Retrofit von Maschinen und Produktionsanlagen Der digitale Retrofit bietet durch... mehr

Digitaler Retrofit

von Maschinen und Produktionsanlagen

Der digitale Retrofit bietet durch die nachträgliche Integration von Sensorik, Aktorik sowie Signalverarbeitung in Maschinen und Produktionsanlagen die Möglichkeit, einen bestehenden Maschinenpark für die gestiegenen Vernetzungsanforderungen zu ertüchtigen. Zudem lassen sich auf den Produktionsanlagen ablaufende Prozesse digital gestützt flexibilisieren und in ihrer Performance verbessern. Im Fokus steht hierbei die Konnektivität.

Ein digitales Retrofitting unterliegt immer einer Zieldefinition. Die einzelnen Ziele können über den Produktlebenszyklus stark variieren je nach Firmen- und Fertigungsstruktur, den vorhandenen IT-Lösungen im Produktionsumfeld und der möglichen Integration über die Unternehmensgrenzen hinaus :

  • Digitaler Retrofit als Condition-Monitoring-Ansatz
  • Digitaler Retrofit für Predictive Maintenance zur Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit
  • Digitaler Retrofit als Mittel gegen den Fachkräftemangel
  • Digitaler Retrofit zur Flexibilisierung der Produktion
  • Digitaler Retrofit zur Qualitätssicherung
  • Digitaler Retrofit für das Product-Lifecycle-Management

Das Fachbuch verbindet Theorie und Praxis des digitalen Retrofits auf anschauliche Weise. So bietet das Buch eine Hilfestellung bei der Auswahl und Umsetzung der am besten geeigneten Retrofitlösung für die eigene, spezifische Aufgabenstellung. Erstmals in Forschung und Literatur werden vier Integrationsstufen definiert, anhand derer sich festlegen lässt, wie umfassend eine Anlage durch den Retrofit verändert werden soll. Für die ausgewählte Integrationsstufe werden konkrete Schritte im Sinne einer Umsetzungsstrategie beschrieben. Über den kostenlosen Onlineservice InfoClick (Code im Buch) ist ein Quick-Check-Tool zur Ermittlung der passenden Integrationsstufe und zur Technologieauswahl herunterladbar.

Aus dem Inhalt:

  • Vier Integrationsstufen des digitalen Retrofits
    inkl.Quick-Check zur Auswahl der jeweils passenden Integrationsstufe für die eigene Aufgabenstellung
  • Praktische Umsetzungsstrategien
  • Systemintegrierte Sensorik
  • Datenhandling
  • Datenanalyse
  • Rechtlich Aspekte des digitalen Retrofits
  • Praxisteil mit 11 Beispielen aus der beruflichen Erfahrung der Autoren,
    die die zahlreichen Facetten des digitalen Retrofits greifbar werden lassen

Die Autoren:

 

Dr.-Ing. KARL-PETER FRITZ, schloss im Jahr 2007 sein Studium des Maschinenwesens mit fachlicher Spezialisierung auf die Mikrosystemtechnik an der Universität Stuttgart ab. Nach dem Studium trat er als wissenschaftlicher Mitarbeiter in das Institut für Mikroaufbautechnik von Hahn-Schickard in Stuttgart ein, wo er im Jahr 2012 seine Promotion auf dem Gebiet der Miniaturisierten Schaltventile mit Medientrennung und Stoßantrieb abschloss. Im selben Jahr übernahm er im Institut die Leitung des Bereichs Bauelemente + Systeme, seit dem Jahr 2017 zusätzlich in der Rolle des stellvertretenden Institutsleiters und seit 2022 die Institutsleitung des Hahn-Schickard-Instituts, das im selben Jahr den „German Innovation Award“ in der Kategorie „Excellence in Business to Business, Machines & Engineering“ gewann. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in den Themengebieten Sensorik und Digitale Produktion.

Prof. Dr.-Ing. HENNING STRAUß lehrt Produktionsorganisation, Werkzeugmaschinen und digitale Fabriktechnik am Institut für Produktionstechnik und Computer Integrated Manufacturing (CIMTT) der Fachhochschule Kiel, dessen geschäftsführender Direktor er auch ist. Er ist Projektleiter der Digitalen Fabrik der FH Kiel, sowie Teilprojektleiter und Mitbegründer im Kompetenzzentrum Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum Kiel und beschäftigt sich in diesem Rahmen mit Themen der Digitalen Transformation, Cloud Manufacturing und Industrie 4.0. Nach dem Abitur und einer Ausbildung zum Bau- und Möbeltischler studierte er Holz- und Faserwerkstofftechnik an der TU Dresden und promovierte an der Technischen Universität Braunschweig in der Fertigungstechnik. Danach folgten unterschiedliche leitende Funktion bei der DB Fahrzeuginstandhaltung. In letzter Position war er Leiter Industrial Engineering für die Systembereiche Fahrzeuge, Unfall und Projekte und somit für die technische Umsetzung von Instandhaltungs- und Umbaumaßnahme an Schienenfahrzeugen verantwortlich, bis er 2014 dem Ruf an die FH Kiel folgte.

Dr.-Ing. CHRISTOPH RATHFELDER leitet seit mehreren Jahren die Gruppe Application Engineering am Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. und ist stellv. Bereichsleiter Software Solutions. Davor arbeitete er mehrere Jahre als Softwareingenieur und Wissenschaftler am Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe und promovierte am KIT im Bereich Modellierung verteilter Systeme. Zusätzlich ist Dr. Rathfelder Gründungsvorstand von Smart-Home & Living Baden-Württemberg e.V. Neben seiner Arbeit bei Hahn-Schickard übernahm Dr. Rathfelder verschiedene Lehraufträge an der Hochschule Furtwangen. Er ist Mitglied des Programmkomitees der Embedded World Konferenz und regelmäßig als Gutachter tätig. Darüber hinaus ist er regelmäßiger Sprecher auf verschiedenen Veranstaltungen, Konferenzen und Workshops zum Thema Digitalisierung, Industrie 4.0 und Internet der Dinge.

Dipl.-Ing. ANDRÉ BÜLAU erhielt seinen Abschluss als Dipl.-Ing. der Elektrotechnik, mit der Spezialisierung auf Informationstechnologie / Mikrosystemtechnik von der Universität Magdeburg, Deutschland im Jahr 2007. Seit 2007 arbeitet er am Institut für Mikroaufbautechnik bei Hahn- Schickard in Stuttgart. Dort ist er Leiter der Gruppe Sensoren und Aktoren. Als Ansprechpartner in den Bereichen der Sensorprinzipien und Sensortechnologien leitet er verschiedene Projekte auf dem Gebiet der Sensorentwicklung. Seine Forschungsschwerpunkte liegen derzeit auf hochgenauen Sensoren, analogem und mixed signal Schaltungsdesign, Präzisionsmessungen und Metrologie.

Prof. Dr. DANIEL GAIDA studierte Elektrotechnik (B.Sc.) an der Fachhochschule Köln und Elektro- und Informationstechnik (M.Sc.) an der Hochschule Düsseldorf. 2014 schloss er seine Promotion an der Universität Leiden (Niederlande) in der Informatik ab. Von Dezember 2016 bis September 2021 arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter bei der Hahn-Schickard-Gesellschaft am Standort Villingen-Schwenningen und hat seit April 2018 die Forschungsgruppe für Künstliche Intelligenz aufgebaut und geleitet. Die Forschungsgruppe entwickelt praxisnahe Lösungen mit KI für verschiedenste Anwendungen mit einem Fokus auf KI für eingebettete und verteilte Systeme. Im Oktober 2021 hat er eine Stiftungsprofessur für Cyber-Physische Systeme an der Technischen Hochschule Köln übernommen.

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