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Bibliographic Metadata

Title
Approach for the maturity model-based planning of cyber-physical systems in machinery and plant engineering industry
AuthorWestermann, Thorsten
ParticipantsGausemeier, Jürgen ; Dumitrescu, Roman
PublishedPaderborn, 2017
Edition
Elektronische Ressource
Description1 Online-Ressource (iv, 174 Seiten) : Diagramme
Institutional NoteUniversität Paderborn, Dissertation, 2017
Annotation
Tag der Verteidigung: 19.07.2017
Defended on2017-07-19
LanguageGerman ; English
Document TypesDissertation (PhD)
URNurn:nbn:de:hbz:466:2-29709 
DOI10.17619/UNIPB/1-221 
Files
Systematik zur Reifegradmodell-basierten Planung von Cyber-Physical Systems des Maschinen- und Anlagenbaus [11.99 mb]
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Reference
Classification
Abstract (German)

Durch die Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik wandeln sich die Erzeugnisse des Maschinen- und Anlagenbaus sowie verwandter Branchen von mechatronischen Systemen hin zu Cyber-Physischen Systemen/Cyber-Physical Systems (CPS). CPS sind vernetzte, intelligente technische Systeme, die gleichermaßen mit der physikalischen und der digitalen Welt interagieren. Vor diesem Hintergrund sind die Unternehmen zunehmend mit der Herausforderung konfrontiert, die sich abzeichnenden Chancen dieser Entwicklung rasch und konsequent auszuschöpfen. Voraussetzung dafür ist ein klares Bild der heutigen Leistungsposition, sowohl bei Produkten und Dienstleistungen als auch im Produktentstehungsprozess, sowie der anzustrebenden Zielposition und der ersten konkreten Schritte in Richtung der Zielprojektion.Ziel dieser Arbeit ist eine Systematik zur Reifegradmodell-basierten Planung von Cyber-Physical Systems des Maschinen- und Anlagenbaus. Das Fundament bildet eine Referenzarchitektur für CPS, die als allgemeingültige Leitlinie für die Weiterentwicklung technischer Systeme dient. Ein Reifegradmodell definiert die Eigenschaften eines CPS für verschiedene Leistungsstufen, beschreibt deren Zusammenhänge und stellt für Unternehmen eine systematische Vorgehensweise zur Leistungsbewertung und -steigerung ihrer Erzeugnisse bereit. Hilfsmittel zur Konzipierung von CPS unterstützen schließlich die Kreation alternativer Lösungskonzepte und die Umsetzungsplanung einer evolutionären Leistungssteigerung. Die Anwendung der Systematik erfolgt exemplarisch anhand einer Industriezentrifuge (Separator).

Abstract (English)

Due to the development of information and communication technology, products of the machinery and plant engineering industry and related sectors move from mechatronic systems towards Cyber-Physical Systems (CPS). CPS are networked, intelligent technical systems that interact with the physical and digital world alike. Companies now increasingly face the challenge of rapid and consistent exploiting the emerging opportu-nities of this development. A prerequisite for this is a clear picture of the current position of products and services as well as product development process, the target position and first concrete steps towards target projection. The aim of this thesis is an approach for the maturity model-based planning of Cyber-Physical Systems in machinery and plant engineering industry. The fundament forms a reference architecture for CPS which serves as a general guideline for the further development of technical systems. A maturity model defines the characteristics of CPS for different performance levels, describes their correlations, and provides a systematic approach for the performance assessment and enhancement of their products. Aids to the design of CPS finally support the creation of alternative solution concepts and the planning of an evolutionary increase in performance. The application of the system is carried out on the example of an industrial centrifuge (separator).