Web‐ und wissensbasierter Engineering‐Konfigurator für roboterzentrierte Automatisierungslösungen

Web- and knowledge-based engineering configurator for robot-centric automation solutions

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-163847
  • Der Markt für roboterzentrierte Automatisierungslösungen (RA) ist ein globaler Wachstumsmarkt. Aufgrund der hohen Kosten und Komplexität von RA bleiben häufig kleine und mittlere Unternehmen (KMU) hinter diesem Trend zurück. Gegenstand und Zielstellung der Promotion ist die Schaffung von effizienten sowie skalierbaren Engineering-Konzepten und -Lösungen für die Planung von RA auf Basis von Webtechnologien. Hierfür wurden das Konzept des Engineering-Konfigurators, eine microservicebasierte Webplattform-Referenzarchitektur sowie eine für Engineering-Konfiguratoren benötigte Entwicklungsmethode basierend auf drei Teilmethoden (W1-W3) eingeführt. Über nutzerzentrierte Entwicklungsansätze, eineDer Markt für roboterzentrierte Automatisierungslösungen (RA) ist ein globaler Wachstumsmarkt. Aufgrund der hohen Kosten und Komplexität von RA bleiben häufig kleine und mittlere Unternehmen (KMU) hinter diesem Trend zurück. Gegenstand und Zielstellung der Promotion ist die Schaffung von effizienten sowie skalierbaren Engineering-Konzepten und -Lösungen für die Planung von RA auf Basis von Webtechnologien. Hierfür wurden das Konzept des Engineering-Konfigurators, eine microservicebasierte Webplattform-Referenzarchitektur sowie eine für Engineering-Konfiguratoren benötigte Entwicklungsmethode basierend auf drei Teilmethoden (W1-W3) eingeführt. Über nutzerzentrierte Entwicklungsansätze, eine modulare Architektur für RA sowie Ansätze aus der wissensbasierten Konfiguration (Teilbereich aus der künstlichen Intelligenz (KI)) werden der Vertrieb, die Planung und das Engineering von RA einem breiteren Publikum zugänglich gemacht. Validiert wurden die Konzepte und Methoden im Rahmen der Webplattform ROBOTOP sowie anhand diverser 3D-Web-, AR (Augmented Reality)- und VR (Virtual Reality)-Mehrbenutzer-Demonstratoren. Die Konzepte und Methoden befähigen somit auch eine effiziente Digitalisierung bzw. Prozessautomatisierung des Engineerings von RA durch die eingeführten, strukturierenden Methoden zur Wissenserfassung, -modellierung sowie -implementierung und unterstützen dabei die Vision des digitalen Zwillings im Kontext von Industrie 4.0.show moreshow less
  • The market for robot‐centric automation (RA) solutions is a global growth industry. Nevertheless, due to the high cost and complexity of robotcentric automation solutions, small and medium‐sized enterprises (SMEs) often fall short of this trend. Subject and objective of the dissertation is the creation of efficient and scalable engineering concepts and solutions for the planning of RA solutions based on web technologies. For this purpose, the engineering configurator concept, a microservice‐based web platform reference architecture, and a development method required for engineering configurators based on three sub‐methods (W1‐W3) were introduced. Via user‐centered development approaches, aThe market for robot‐centric automation (RA) solutions is a global growth industry. Nevertheless, due to the high cost and complexity of robotcentric automation solutions, small and medium‐sized enterprises (SMEs) often fall short of this trend. Subject and objective of the dissertation is the creation of efficient and scalable engineering concepts and solutions for the planning of RA solutions based on web technologies. For this purpose, the engineering configurator concept, a microservice‐based web platform reference architecture, and a development method required for engineering configurators based on three sub‐methods (W1‐W3) were introduced. Via user‐centered development approaches, a modular architecture for RA solutions as well as approaches from knowledge‐based configuration (subfield from artificial intelligence (AI)), sales, planning and engineering of robot‐centered automation solutions are made accessible to a broader audience. The concepts and methods were validated in the context of the ROBOTOP web platform as well as by means of various 3D web, AR (Augmented Reality) and VR (Virtual Reality) multi‐user demonstrators. The concepts and methods thus also enable efficient digitalization or process automation of the engineering of RA solutions through the introduced, structuring methods for knowledge acquisition, modeling as well as implementation and thereby support the vision of the digital twin in the context of Industry 4.0.show moreshow less

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Metadaten
Author:Eike Wolfram SchäfferORCiD
Persistent identifiers - URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-163847
Persistent identifiers - DOI:https://doi.org/10.25593/978-3-96147-411-0
ISBN:978-3-96147-411-0
Series (Volume number):FAU Studien aus dem Maschinenbau (364)
Publisher:FAU University Press
Place:Erlangen
Editor:Jörg Franke, Nico Hanenkamp, Tino Hausotte, Marion Merklein, Michael Schmidt, Sandro Wartzack
Referee:Jörg Franke, Jürgen Fleischer
Advisor:Jörg Franke
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of publication:2021
Date of online publication (Embargo Date):2021/05/03
Publishing Institution:FAU University Press
Granting institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Acceptance date of the thesis:2021/03/15
Release Date:2021/05/04
Tag:Planung; webbasiert; wissensbasiert
Engineering; configurator; knowledge-based
SWD-Keyword:Industrieroboter; Fertigung; Anlagenplanung; Konfigurator; Expertensystem; Simultaneous Engineering; Software Engineering; Digitalisierung; Ingenieurwissenschaften; Produktionstechnik; Maschinenbau
Length/size:xxiv, 195 Seiten
Notes:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-410-3
Original publication:mb.fau.de/diss
Institutes:Technische Fakultät / Department Maschinenbau
Technische Fakultät / Department Maschinenbau / Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS)
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 000 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 60 Technik / 600 Technik, Technologie
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 65 Management, Öffentlichkeitsarbeit / 650 Management und unterstützende Tätigkeiten
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 67 Industrielle Fertigung / 670 Industrielle Fertigung
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International