Ingenieurwissenschaften Automatisierung – Industrie 4.0
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Karten
14 KartenWas definiert Industrie 4.0 im Kern?
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Vierte industrielle Revolution: Vernetzung von Maschinen, Produkten und Systemen über das Internet der Dinge für selbstorganisierende Produktion.
Nenne die vier Designprinzipien von Industrie 4.0.
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Interoperabilität, Informations-transparenz, Technische Assistenz, Dezentrale Entscheidungen – Basis für alle Smart-Factory-Architekturen.
Was beschreibt das Akronym RAMI 4.0?
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Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 – dreidimensionales Modell mit Hierarchieebenen, Lebenszyklus und Hierarchieachse als Standardisierungsrahmen.
Was ist ein cyber-physisches System (CPS)?
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System aus mechanischen, elektronischen und Software-Komponenten, das physische Prozesse über Sensoren/Aktoren mit digitalen Modellen koppelt.
Welche Funktion hat ein Digital Twin in der Fertigung?
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Virtuelles Abbild eines realen Produkts oder Prozesses über dessen gesamten Lebenszyklus – ermöglicht Simulation, Monitoring und Optimierung in Echtzeit.
Unterscheide IoT und IIoT begrifflich.
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IoT vernetzt Alltagsgegenstände; IIoT (Industrial IoT) verbindet industrielle Anlagen, Sensoren und Steuerungen für Echtzeit-Datenaustausch in Produktion.
Was charakterisiert eine Smart Factory?
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Selbstorganisierende Produktionsumgebung, in der Werkstücke, Maschinen und Logistik über CPS kommunizieren und Entscheidungen dezentral treffen.
Wie funktioniert Predictive Maintenance technisch?
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Kontinuierliche Sensordatenanalyse (Vibration, Temperatur) per Machine Learning erkennt Anomalien vor Ausfall – Wartung wird bedarfsbasiert statt intervallbasiert geplant.
Welche Rolle spielt OPC UA in der Automatisierung?
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Plattformunabhängiges Kommunikationsprotokoll für sicheren, standardisierten Datenaustausch zwischen Geräten, Steuerungen und IT-Systemen – Basis für Interoperabilität.
Abgrenzung: Cloud Computing vs. Edge Computing in der Produktion.
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Cloud: zentrale Datenverarbeitung mit Latenz; Edge: Datenverarbeitung direkt an der Maschine für Echtzeitentscheidungen und Bandbreitenentlastung.
Erkläre horizontale und vertikale Integration in Industrie 4.0.
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Horizontal: vernetzte Wertschöpfungsketten über Unternehmensgrenzen hinweg; Vertikal: Durchgängige Datenintegration von Sensor bis ERP-System.
Welchen Nutzen bringt Big Data Analytics in der Fertigung?
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Mustererkennung in Prozessdaten ermöglicht Qualitätsvorhersage, Prozessoptimierung und Ressourceneffizienz durch Korrelation tausender Parameter in Echtzeit.
Nenne drei IT-Sicherheitsziele für Industrie-4.0-Systeme.
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Vertraulichkeit (Verschlüsselung), Integrität (Manipulationsschutz), Verfügbarkeit (Ausfallsicherheit) – nach IEC 62443 für industrielle Automatisierungssysteme.
Was versteht man unter Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)?
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Direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ohne Schutzzäune – Sensorik und Sicherheitssteuerungen ermöglichen kraft- und geschwindigkeitsbegrenzte Interaktion.