Begriffe – Mittelstand und Bauen 4.0

CPS – Cyper-Physical-System

System, das reale (physische) Objekte und Prozesse verknüpft mit informationsverarbeitenden (virtuellen) Objekten und Prozessen über offene, teilweise globale und jederzeit miteinander verbundene Informationsnetze.

Anmerkung: Optional nutzt ein CPS lokal oder entfernt verfügbare Dienste, verfügt über Mensch-Maschine-Schnittstellen und bietet die Möglichkeit zur dynamischen Anpassung des Systems zur Laufzeit.

Quelle: Glossar Industrie 4.0 des Fachausschuss VDI/VDE-GMA 7.21 „Industrie 4.0“

Bei diesen so evolutionär entstehenden Cyber-Physical Systems (CPS) werden Objekte bis hin zu Alltagsgegenständen durch Programmierbarkeit, Speichervermögen, Sensoren und Kommunikationsfähigkeiten intelligent. Sie können dadurch direkt oder über das Internet durch sogenannte Machine-to-Machine (M2M) -Kommunikation eigenständig Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich wechselseitig steuern.

Quelle: Kagermann, H.; Wahlster, W.; Helbig, J. (Hrsg.) (2012): Umsetzungsempfehlungen für das Zu kunftsprojekt Industrie 4.0, Berlin, S. 9

4.0- Prozesse (Wirtschaft 4.0/Industrie 4.0/ Arbeit 4.0/ Prävention 4.0)

4.0-Prozesse basieren auf CPS. Ihre Technologischen Grundlagen sind im Wesentlichen:

• Elektronik ermöglicht immer schnellere, günstigere, kleinere und energiesparendere Bausteine zum Betreiben von Kommunikation und Software,
• Mikrosystemtechnik ermöglicht immer kleinere, günstigere und leistungsfähigere Sensoren und Aktoren,
• Kommunikationstechnologie ermöglicht die immer günstigere, schnellere, weltweite, sekundenschnelle Verknüpfung von Prozessen und Datenbeständen,
• Auto-ID mittels Bar-, Data-Matrix-Code oder Radio Frequency-Identifikation (RFID) ermöglicht die eindeutige Identifizierung einfachster Objekte und deren Verknüpfung mit der virtuellen Welt,
• Mensch-Maschine-Schnittstellen ermöglichen die intuitive Bedienung komplexer Systeme und die Interaktion mit ihnen auch ohne spezielle Ausbildung

Quelle: Kagermann, H.; Wahlster, W.; Helbig, J. (Hrsg.) (2012): Umsetzungsempfehlungen für das Zu kunftsprojekt Industrie 4.0, Berlin, S. 18

• Steuerung über intelligente Software (auch semantische Technologien) die eigenständig Bedeutungen (Semantik/Ontologie) erkennt und verarbeitet.

Quelle: Wahlster, W. :Semantische Technologien als Wegbereiter für das Internet der Dinge, in mag_i - Das Innovationsmagazin von CeBIT und Euroforum, Januar 2015, S.15

Aktoren oder Aktuatoren

Aktoren oder Aktuatoren wandeln Strom oder Spannung in eine andere Energieform um, so beispielsweise in Schall, Druck, Temperatur, Bewegung, Drehmoment, Licht usw. Die verschiedenen in Aktoren benutzen Umwandlungsverfahren der elektrischen in nichtelektrische Energie - elektromagnetisch, induktiv, piezoelektrisch, optoelektrisch, magnetostriktiv, elektrostatisch, elektrochemisch - bestimmen über ihren Wirkungsgrad den Betrag der umwandelbaren Energie. (siehe auch Sensoren)

Quelle: www.itwissen.info/definition/lexikon/Aktor-actuator.html

AmbientIntelligence (AmI)

Unter dem Begriff "AmbientIntelligence" werden solche Aktivitäten summiert, deren Ziel die Erweiterung der Lebens- und Arbeitsumgebung mit sogenannten intelligenten Funktionen ist, so dass Wohlbefinden, Gesundheit und Leistungsfähigkeit des Menschen unterstützt und gefördert werden. AmbientIntelligence (AmI) beschreibt Technologieentwicklungen, bei denen sich Produkte und Umgebungen adaptiv und (weitgehend) autonom an die Nutzer anpassen. Konkrete I&K-Technologien wie z. B. Wearable IT - Smart Clothes oder arbeitswissenschaftlich relevante Themenfelder wie z. B. Augmented Reality sind damit als Teilgebiet von AmbientIntelligence zu verstehen

Quelle: http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Ambient-Intelligence/Definition.html

Adaptive Arbeitsassistenzsysteme (AAS)

Unter dem Begriff Adaptive Arbeitsassistenzsysteme (AAS) werden Methoden, Konzepte und (elektronische) Systeme/Produkte verstanden, welche das Arbeitsleben des Menschen kontextabhängig und selbstständig unterstützen.
Zentrale Kriterien:

1. Die verwendeten Technologien sind nutzerzentriert: Das jeweilige System erfasst durch Sensorik eine oder mehrere Facetten des jeweiligen Arbeitskontextes, insbesondere Merkmale oder Zustände des jeweiligen Nutzers, der Arbeitsaufgabe und/oder der Arbeitsumgebung und adaptiert automatisch daran. Hierbei unterstützt die Technik durch Informationen oder Aktoren den Nutzer und ist in dessen direktes Arbeitsumfeld integriert.
2. Systemarchitektur: Um Kontextinformationen zu gewinnen und sinnvoll zu verarbeiten, sind AAS typischerweise dezentral und vernetzt aufgebaut.
3. Nutzergruppen: Die Gruppe der Anwender solcher Technik ist weder auf spezifische Branchen noch auf einzelne Arbeitsbereiche beschränkt und kann somit Beschäftigte aus unterschiedlichen Bereichen der Arbeitswelt umfassen.
4. Umfang und Ziele der Unterstützung: Adaptive Arbeitsassistenzsysteme unterstützen Sicherheit, Gesundheit, Wohlbefinden und/oder Leistungsfähigkeit des arbeitenden Menschen.

Quelle: http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Ambient-Intelligence/Definition.html

Algorithmus

Ein Algorithmus ist eine allgemein nachvollziehbare eindeutige Beschreibung einer Folge von Aktionen zur Lösung eines, meist mathematischen Problems. Algorithmen setzen sich aus Entscheidungen, die sich mittels Logiken realisieren lassen, und Berechnungsanteilen zusammen.

Quelle: http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Algorithmus-algorithm.html

Big Data

Mit "Big Data" werden große Mengen an Daten bezeichnet, die u.a. aus Bereichen wie Internet und Mobilfunk, Finanzindustrie, Energiewirtschaft, Gesundheitswesen und Verkehr und aus Quellen wie intelligenten Agenten, sozialen Medien, Kredit- und Kundenkarten, Smart-Metering-Systemen, Assistenzgeräten, Überwachungskameras sowie Flug- und Fahrzeugen stammen und die gespeichert, verarbeitet und ausgewertet werden. Dies ist die Basis für Smart data. Big Data ist eine Herausforderung für den Datenschutz und das Persönlichkeitsrecht.

Quelle: www.wirtschaftslexikon.gabler.de/Definition/big-data.html

Building Information Modeling (BIM)

Building Information Modeling (BIM) ist eine Planungsmethode im Bauwesen, die die Erzeugung und die Verwaltung von digitalen virtuellen Darstellungen der physikalischen und funktionalen Eigenschaften eines Bauwerks beinhaltet. Die Bauwerksmodelle stellen dabei eine Informationsdatenbank rund um das Bauwerk dar, um eine verlässliche Quelle für Entscheidungen während des gesamten Lebenszyklus zu bieten; von der ersten Vorplanung bis zum Rückbau (National Institute of Building Science, 2012).Das BIM-Ziel ist eine zentrale Verwaltung von möglichst allen projektrelevanten Informationen. Dazu gehören beispielsweise auch die Verweise auf Ressourcen, Prozesse, schriftliche Dokumentationen und weitere Informationen, die zum Projekterfolg beitragen und mit anderen Werkzeugen gebündelt werden.

Quelle: Egger, M.; Hausknecht, K.;  Liebich, T.; Przybylo, J. (2013): BIM-Leitfaden für Deutschland, Berlin, S. 18

CPS-Plattform

Implementierung einer Kommunikations- und Systeminfrastruktur mit erforderlichen Management- und Produktivdiensten und definierten QoS (Quality of Service)-Eigenschaften zum effizienten Aufbau und der Integration von CPS für eine Anwendungsdomäne

Quelle: Glossar Industrie 4.0 des Fachausschuss VDI/VDE-GMA 7.21 „Industrie 4.0“

Cyber-PhysicalProduction System (CPPS)

CPS, das in der Produktion eingesetzt wird.

Quelle: Glossar Industrie 4.0 des Fachausschuss VDI/VDE-GMA 7.21 „Industrie 4.0“

Clickworker

Dienstleister, die gegen Bezahlung für ein Unternehmen Aufgaben wie beispielsweise Datenrecherche oder Texterstellung bewältigen. Die Aufträge werden dabei über digitale Plattformen vergeben (vgl. Crowdworking).

Quelle: https://www.arbeitenviernull.de/gruenbuch/glossar.html

Co-Working-Space

Räumlichkeit, in der verschiedene unabhängige Organisationen oder Freiberufler zusammen an einem Ort arbeiten können. Die Arbeitsplätze und vorhandene Infrastruktur werden dabei auf eine bestimmte Zeit gemietet

Quelle: https://www.arbeitenviernull.de/gruenbuch/glossar.html

Crowdfunding

Möglichkeit der Finanzierung (engl. ‚funding‘) eines sozialen oder ökonomischen Projekts durch die individuelle Geldgabe einer Gruppe (engl. ‚crowd‘) von Menschen, meist Privatpersonen.

Crowdsourcing

Ein Geschäftsmodell, bei dem umfangreiche Arbeiten an eine Gruppe (engl. ‚crowd‘) Internetnutzer (teilweise gegen Bezahlung, „PaidCrowdsourcing“, Clickworker) ausgelagert wird, um Ressourcen und Kosten zu sparen oder Kollektivwissen zu nutzen. Prominentestes Beispiel ist das Online-Lexikon „Wikipedia“.

Quelle: https://www.arbeitenviernull.de/gruenbuch/glossar.html

Crowdsourcing ist ein Neologismus, der sich aus ‘Crowd’ und ‘Outsourcing’ zusammensetzt. Der Prozess hat seinen Ursprung im Bereich Open Innovation und beschreibt die Auslagerung von Arbeits- und Kreativprozessen an die Masse der Internetnutzer. Crowdsourcing hat verschiedene Unterkategorien, unter anderem Crowdfunding (die Community finanziert gemeinsam ein Projekt), Co-Creation (die Community erschafft gemeinsam ein kreatives Werk) oder Mircroworking (die Community erfüllt kleinere (Teil-)Aufgaben wie z.B. Texterkennung, die final wieder zu einem Gesamtergebnis zusammengesetzt werden).

Quelle: http://www.crowdsourcingverband.de/uber-crowdsourcing/

Data Mining

Sammelbegriff für die systematische Analyse von umfangreichen Datenmengen mit dem Ziel, neue Muster zu erkennen und neues Wissen zu gewinnen. (engl. ‚mining‘ – eigtl. Begriff aus dem Bergbau, in etwa: ‚Suche')

Quelle: https://www.arbeitenviernull.de/gruenbuch/glossar.html

Datenbrille > siehe smart glasses

Digitalisierung

Einsatz Digitaler Technik in Unternehmen. Digital war bereits Grundlage der Industrie 3.0 (Computer, Internet). Auch die mit „4.0“ gekennzeichneten Prozesse sind digital. Die neue Qualität liegt nicht im digitalen sondern in den eigenständig gesteuerten und entscheidenden softwaretechnischen Prozessen und Systemen (CPS - „Internet der Dinge“ - Verknüpfung von Arbeitsmitteln, Produkten, Leistungen, Menschen und sozialen Beziehungen auf Grundlage eigenständig handelnder Software).

Digital Literacy

Digital Literacy umschreibt die Kenntnisse und Kompetenzen, die im Umgang mit neuen technischen Geräten sowie den damit gebildeten Informations- und Kommunikationsnetzwerken benötigt werden.

Quelle: https://www.arbeitenviernull.de/gruenbuch/glossar.html

Entität

Eine Entität ist in der Datenmodellierung ein Objekt in der Informationswelt, für dessen Verwaltung und Nutzung Informationen gespeichert oder verarbeitet werden sollen. Das Objekt kann materiell oder immateriell, konkret oder abstrakt sein. Beispiele: Ein Fahrzeug, ein Konto, eine Person, ein Zustand.

Quelle: Glossar Industrie 4.0 des Fachausschuss VDI/VDE-GMA 7.21 „Industrie 4.0“

Von entitas = seiend, Ding

Gehirnsensor (Chip-scaleAtomic Magnetometer (CSAM)/Magnetfeldsensor)

Der Chip-scaleAtomic Magnetometer (CSAM) ist ein hochempfindlicher Magnetfeldsensor, der neben der Mikrooptik ein Gas aus Rubidium-Atomen enthält, deren Spinänderung für die Messung genutzt wird. Sie können direkt am Körper angebracht werden. Der Magnetfeldsensor in Würfelzuckergröße ermöglicht die Messung von Hirnaktivität.

Quelle: https://www.thieme.de/de/neurologie/mini-sensor-fuer-magnetfelder-im-gehirn-19492.htm

Losgröße 1

die Losgröße ist die Menge einer Produktart oder einer Baugruppe, die in einer Produktionsstufe als geschlossener Posten (Los) ohne Unterbrechung durch die Produktion anderer Produkte oder Baugruppen gefertigt wird. Das Idealziel der Industrie 4.0 ist Losgröße 1 - d.h. es gibt nur eine geschlossene Produktionsstufe über alle Prozesse des kompletten Produktes/der kompletten Dienstleistung.

Referenzarchitektur

Modell für eine Architekturbeschreibung (für Industrie 4.0), die allgemein genutzt wird und als zweckmäßig anerkannt ist (Referenzcharakter hat)
Anmerkung: Eine Referenzarchitektur kann auf Basis eines Referenzmodells definiert werden.

Quelle: Glossar Industrie 4.0 des Fachausschuss VDI/VDE-GMA 7.21 „Industrie 4.0“

Referenzmodell

Modell, das allgemein genutzt wird und als zweckmäßig anerkannt ist (mit Empfehlungscharakter), um spezifische Modelle abzuleiten

Quelle: Glossar Industrie 4.0 des Fachausschuss VDI/VDE-GMA 7.21 „Industrie 4.0“

Semantische Technologien/Software

Semantische Technologien/Software ermöglichen, die ausgetauschten Daten im jeweiligen Kontext sinnvoll zu interpretiert. Sie bauen komplexe Begriffsnetze, so genannte Ontologien auf. Semantische Technologien überbrücken die Lücke zwischen der Fachsprache der Informatik und den Sprachen ihrer Anwender, weil sie es erlauben, verschiedene Begriffssysteme ohne Bedeutungsverlust ineinander zu übersetzen.

Quelle: Wahlster, W. :Semantische Technologien als Wegbereiter für das Internet der Dinge, in mag_i - Das Innovationsmagazin von CeBIT und Euroforum, Januar 2015, S.15

Eine Ontologie ist eine formale, explizite Spezifikation einer gemeinsamen Konzeptualisierung (Nutzung gemeinsamer Symbole, Begriffe, gemeinsames Verständnis bezüglich Bedeutung, Klassifikation, Vernetzung mit Hilfe assoziativer Relationen, Regeln, welche Relationen sinnvoll und erlaubt sind).

Quelle: Dengel, A. (2012): Semantische Technologien, Heidelberg, S. 65

Sensor

Ein Sensor oder Messwertaufnehmer ist eine Komponente, die eine gemessene physikalische Größe oder einen chemischen Effekt in ein analoges elektrisches Signal umwandelt. Physikalische Größen können Druck, Gewicht, Beschleunigung, Lichtstärke, Temperatur, Strahlung, Schall, magnetischer Fluss, Drehzahl und viele andere physikalische Größen sein.

Quelle: http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Sensor-sensor.html

Smart Data

Unter Smart Data versteht man Daten, die nach einer speziellen Aufgabenstellung und mit speziellen Konzepten aus dem Fundus von "Big Data" analysiert, interpretiert, verknüpft und ergänzt und somit veredelt werden.Smartdata lässt sich für die Steuerung, Wartung und Verbesserung smarter Produkte und Dienstleistungen verwenden.

Quelle: Kagermann, H.; et.al (Hrsg.) (2015): Smart Service Welt - Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Internetbasierte Dienste für die Wirtschaft, Berlin, S. 14

smart glasses (Datenbrille)

Datenbrillen oder Smart Glasses gehören zu den Smart Wearables, und damit zu den Produkten, die die Mobilität bei gleichzeitiger Informationsvertiefung erhöhen. Es sind Brillen, die mit Computer und Kleinstprojektoren ausgestattet und das Bild über Glasprismen auf die Netzhaut projizieren, wie beim Virtual Retinal Display (VRD). Dadurch sieht der Betrachter die Realität und bekommt gleichzeitig als Overlay-Bild das Bild vom Computer eingeblendet, beispielsweise das einer erweiterten Realität. Der Betrachter kann durch das eingeblendete Bild hindurchsehen, so wie beim Head Mounted Display (HMD).
Gesteuert werden können die Smart Glasses über sehr ausgefeilte Mensch-Maschine-Interfaces, die mit berührungsempfindlichen Touchpads am Brillengestell, mit virtueller Tastatur, Spracherkennung und Gestenerkennung (Augensensor) arbeiten. So können beispielsweise mit der Bewegung der Augenlider Bildaufnahmen oder mit Sprachbefehlen andere Funktionen aktiviert werden.

Quelle: http://www.itwissen.info/definition/lexikon/smart-glasses-Datenbrille.html

VRD (virtualretinaldisplay)
VNA (Virtuelle Netzhautanzeige)

Die virtuelle Netzhautanzeige, Virtual Retinal Display (VRD), RetinalProjector (RP) oder Retinal Scan Display (RSD), ist eine Projektionstechnik bei der ein Rasterbild direkt auf die Netzhaut des Betrachters projiziert wird. Technisch werden VRD-Displays, die zu den Smart Wearables gehören und in Datenbrillen eingebaut werden, mit Pico- oder Miniprojektoren realisiert, die das erzeugte Bild zeilenweise über Optiken, Spiegel oder Prismen so umlenken, dass es fokussiert auf das Auge des Betrachters trifft, wobei das Auge auf den Hintergrund fokussiert ist.

Quelle: http://www.itwissen.info/definition/lexikon/VRD-virtual-retinal-display-VNA-Virtuelle-Netzhautanzeige.html

Wearables (smart wearables/Smart Clothing)

Smart Wearables sind intelligente Kleinstsysteme, die in Alltagsgegenstände eingebettet sind und am Körper getragen werden. Durch die integrierten Kleinstsysteme mutieren diese Gegenstände zu intelligenter Kleidung, Smart Shoes, intelligenten Armbändern, Smartwatches, Smart Glasses, Wearable Cameras oder intelligenten Pflastern. Smart Wearables dienen der Überwachung von Körperfunktionen für Sport- und Fitnessaktivitäten, dem Lifelogging und Fitness-Tracking oder der Medizin- und Gesundheitstechnik.

Quelle: http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Smart-Wearables-smart-wearables.html

Das Mainzer Unternehmen Ambiotex entwickelt momentan zusammen mit dem Fraunhofer IIS ein T-Shirt, das Körperdaten wie Puls, Atmung, Herzfrequenzvariabilität (HRV) und Aktivität misst – eingenähte Sensoren zeichnen sogar ein 1-Kanal-EKG auf. Die Bluetooth-4.0-Sendeeinheit ist allerdings nicht fest integriert, weil sie vor dem Waschen herausgenommen werden muss.