[{"title":"Human-centric design of cyber-physical production systems","department":[{"_id":"152"}],"publication_identifier":{"issn":["2212-8271"]},"editor":[{"first_name":"Goran","full_name":"Putnik, Goran","last_name":"Putnik"}],"date_updated":"2022-01-06T06:55:58Z","doi":"10.1016/j.procir.2019.04.199","language":[{"iso":"eng"}],"abstract":[{"lang":"eng","text":"Current developments of modern production systems mostly focus on technical solutions and often do not consider the integration of human stakeholders into the system. This paper investigates cyber-physical production systems from a human-centric perspective. The idea of cyber physical production system is evaluated concerning level of codetermination, participation, needed qualification, limitation and possible personal development. By identifying their weaknesses regarding human-centric design, implications for the design of modern production systems are derived. These implications are used for the practical implementation of dedicated requirements. Based on a change management driven approach production employees and engineers are involved in a collaborative way. Findings of the implementation regarding their applicability are used for the derivation of generalized design rules for the development of human-centric cyber-physical production systems."}],"user_id":"21240","publication":"Procedia CIRP - Proceedings of the 29th CIRP Design Conference, Nr. 84","author":[{"orcid":"0000-0001-5765-971X","full_name":"Gräßler, Iris","first_name":"Iris","id":"47565","last_name":"Gräßler"},{"full_name":"Pöhler, Alexander","first_name":"Alexander","last_name":"Pöhler"}],"publisher":"Elsevier B.V.","date_created":"2021-09-03T05:28:57Z","status":"public","volume":84,"conference":{"location":"Póvoa de Varzim, 8. - 10. Mai 2019","start_date":"2019-05-08","name":"CIRP (Centre for International Research in Production)","end_date":"2019-05-10"},"_id":"23711","intvolume":" 84","page":"251-256","citation":{"apa":"Gräßler, I., & Pöhler, A. (2019). Human-centric design of cyber-physical production systems. In G. Putnik (Ed.), Procedia CIRP - Proceedings of the 29th CIRP Design Conference, Nr. 84 (Vol. 84, pp. 251–256). Póvoa de Varzim, 8. - 10. Mai 2019: Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.04.199","ama":"Gräßler I, Pöhler A. Human-centric design of cyber-physical production systems. In: Putnik G, ed. Procedia CIRP - Proceedings of the 29th CIRP Design Conference, Nr. 84. Vol 84. Elsevier B.V.; 2019:251-256. doi:10.1016/j.procir.2019.04.199","chicago":"Gräßler, Iris, and Alexander Pöhler. “Human-Centric Design of Cyber-Physical Production Systems.” In Procedia CIRP - Proceedings of the 29th CIRP Design Conference, Nr. 84, edited by Goran Putnik, 84:251–56. Elsevier B.V., 2019. https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.04.199.","mla":"Gräßler, Iris, and Alexander Pöhler. “Human-Centric Design of Cyber-Physical Production Systems.” Procedia CIRP - Proceedings of the 29th CIRP Design Conference, Nr. 84, edited by Goran Putnik, vol. 84, Elsevier B.V., 2019, pp. 251–56, doi:10.1016/j.procir.2019.04.199.","bibtex":"@inproceedings{Gräßler_Pöhler_2019, title={Human-centric design of cyber-physical production systems}, volume={84}, DOI={10.1016/j.procir.2019.04.199}, booktitle={Procedia CIRP - Proceedings of the 29th CIRP Design Conference, Nr. 84}, publisher={Elsevier B.V.}, author={Gräßler, Iris and Pöhler, Alexander}, editor={Putnik, GoranEditor}, year={2019}, pages={251–256} }","short":"I. Gräßler, A. Pöhler, in: G. Putnik (Ed.), Procedia CIRP - Proceedings of the 29th CIRP Design Conference, Nr. 84, Elsevier B.V., 2019, pp. 251–256.","ieee":"I. Gräßler and A. 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Gräßler and P. Taplick, “Architecture of a virtual reality-based tool for the support of creativity,” in The 3rd Annual Science Fiction Prototyping Conference 2019, 2019, pp. 25–29.","chicago":"Gräßler, Iris, and Patrick Taplick. “Architecture of a Virtual Reality-Based Tool for the Support of Creativity.” In The 3rd Annual Science Fiction Prototyping Conference 2019, edited by Philipp Geril, 25–29. EUROSIS-ETI, 2019.","ama":"Gräßler I, Taplick P. Architecture of a virtual reality-based tool for the support of creativity. In: Geril P, ed. The 3rd Annual Science Fiction Prototyping Conference 2019. EUROSIS-ETI; 2019:25-29.","apa":"Gräßler, I., & Taplick, P. (2019). Architecture of a virtual reality-based tool for the support of creativity. In P. Geril (Ed.), The 3rd Annual Science Fiction Prototyping Conference 2019 (pp. 25–29). 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Allerdings bedingt die Modularisierung mit dem Ziel der Mehrfachverwendung von Modulen häufig eine Überdimensionierung und widerspricht dadurch dem Kerngedanken von Leichtbau. Die interdisziplinäre Entwicklung von mechatronischen Systemen verstärkt die Notwendigkeit von Trade-Offs, da alle involvierten Disziplinen unmittelbaren Einfluss auf die Definition der Produkt-Architektur haben. Bislang wird dem Zielkonflikt durch ein iteratives Vorgehen begegnet. Zur Verringerung der Iterationsschleifen und Verkürzung der Produktentwicklung werden die Anforderungen in ein Zielsystem überführt und daraus Entscheidungskriterien zwischen Modularisierung eines mechatronischen Systems und den Potenzialen von Leichtbau abgeleitet. Die Validierung erfolgt am Beispiel eines Unmanned Aerial Vehicles (UAV) und erlaubt Folgerungen bezüglich der Einbindung von Modulleichtbau in das Vorgehen nach VDI 2206.\r\n"}],"title":"Entwicklung mechatronischer Systeme und Modulleichtbau: Anforderungen am Beispiel von Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)","user_id":"21240","citation":{"bibtex":"@inproceedings{Gräßler_Yang_2019, title={Entwicklung mechatronischer Systeme und Modulleichtbau: Anforderungen am Beispiel von Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)}, booktitle={Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn}, author={Gräßler, Iris and Yang, Xiaojun}, editor={Bertram, Torsten and Corves, Burkhard and Gräßler, Iris and Jansen, KlausEditors}, year={2019}, pages={167–172} }","mla":"Gräßler, Iris, and Xiaojun Yang. “Entwicklung mechatronischer Systeme und Modulleichtbau: Anforderungen am Beispiel von Unmanned Aerial Vehicles (UAVs).” Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, edited by Torsten Bertram et al., 2019, pp. 167–72.","apa":"Gräßler, I., & Yang, X. (2019). Entwicklung mechatronischer Systeme und Modulleichtbau: Anforderungen am Beispiel von Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). In T. Bertram, B. Corves, I. Gräßler, & K. Jansen (Eds.), Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn (pp. 167–172).","ama":"Gräßler I, Yang X. Entwicklung mechatronischer Systeme und Modulleichtbau: Anforderungen am Beispiel von Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). In: Bertram T, Corves B, Gräßler I, Jansen K, eds. Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn. ; 2019:167-172.","chicago":"Gräßler, Iris, and Xiaojun Yang. “Entwicklung mechatronischer Systeme und Modulleichtbau: Anforderungen am Beispiel von Unmanned Aerial Vehicles (UAVs).” In Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, edited by Torsten Bertram, Burkhard Corves, Iris Gräßler, and Klaus Jansen, 167–72, 2019.","ieee":"I. Gräßler and X. Yang, “Entwicklung mechatronischer Systeme und Modulleichtbau: Anforderungen am Beispiel von Unmanned Aerial Vehicles (UAVs),” in Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, 2019, pp. 167–172.","short":"I. Gräßler, X. Yang, in: T. Bertram, B. Corves, I. Gräßler, K. Jansen (Eds.), Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, 2019, pp. 167–172."},"year":"2019","type":"conference","page":"167-172","language":[{"iso":"ger"}],"_id":"23713","date_updated":"2022-01-06T06:55:58Z","conference":{"end_date":"2019-03-28","start_date":"2019-03-27"}},{"title":"Simulation von Cyber-Physischen Produktionssystemen in einer Forschungsinfrastruktur","user_id":"21240","abstract":[{"text":"Der Beitrag beschreibt die Erweiterung eines Produktionslabors als Experimentier- und Validierungsumgebung: Alle relevanten Elemente des Produktionslabors wurden mit Computersystemen, sogenannten „Industrie 4.0-Boxen“, ausgestattet und über ein Peer-to-Peer-Funknetzwerk miteinander verbunden. Die „Industrie 4.0-Boxen“ dienen der Nachrüstung dedizierter Sensorik zur Erfassung des Maschinenverhaltens und von Kommunikationstechnik zur Einbindung in die dezentrale Produktionssteuerung. Zusätzlich wurden digitale Zwillinge implementiert, welche das Maschinen- und Benutzerverhalten abbilden, die Steuerung ermöglichen sowie die Informationserfassung und -verarbeitung unterstützen. Damit wird eine Infrastruktur geschaffen, in der Forschung zu den Potenzialen von Cyber-Physischen Produktionssystemen möglich wird. Erkenntnisse werden als Entscheidungsgrundlage für Unternehmen und zur Validierung von Produktionsoptimierungen dienen. In diesem Beitrag werden Konzept und Umsetzung von Industrie 4.0- Funktionalitäten beschrieben und daraus ein Entwurf der Simulationsplattform für CPPS abgeleitet.","lang":"eng"}],"editor":[{"first_name":"Torsten","full_name":"Bertram, Torsten","last_name":"Bertram"},{"first_name":"Burkhard","full_name":"Corves, Burkhard","last_name":"Corves"},{"first_name":"Iris","full_name":"Gräßler, Iris","last_name":"Gräßler"},{"last_name":"Janschek","first_name":"Klaus","full_name":"Janschek, Klaus"}],"status":"public","date_created":"2021-09-03T05:48:49Z","author":[{"last_name":"Gräßler","id":"47565","first_name":"Iris","full_name":"Gräßler, Iris","orcid":"0000-0001-5765-971X"},{"full_name":"Pöhler, Alexander","first_name":"Alexander","last_name":"Pöhler"}],"department":[{"_id":"152"}],"publication":"Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn","_id":"23714","date_updated":"2022-01-06T06:55:58Z","conference":{"end_date":"2019-03-28","start_date":"2019-03-27"},"type":"conference","citation":{"bibtex":"@inproceedings{Gräßler_Pöhler_2019, title={Simulation von Cyber-Physischen Produktionssystemen in einer Forschungsinfrastruktur}, booktitle={Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn}, author={Gräßler, Iris and Pöhler, Alexander}, editor={Bertram, Torsten and Corves, Burkhard and Gräßler, Iris and Janschek, KlausEditors}, year={2019}, pages={149–154} }","mla":"Gräßler, Iris, and Alexander Pöhler. “Simulation von Cyber-Physischen Produktionssystemen in einer Forschungsinfrastruktur.” Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, edited by Torsten Bertram et al., 2019, pp. 149–54.","ama":"Gräßler I, Pöhler A. 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Durch die Anbindung an die Plattform werden generische Einflussfaktoren und Selektionsregeln für die Anwender bereitgestellt, um aufwandsminimal selbstständig Zukunftsszenarien zu antizipieren und Geschäftschancen zu erkennen. Das integrierte Werkzeug zur strategischen Planung wird auf Basis der Fallstudie für das mechatronische Produkt eines low-cost Hochwasserschutzsystems, welches auf eine paneuropäische Datenplattform zugreift, validiert.","lang":"eng"}],"related_material":{"link":[{"url":"20190107_VDI-Mechatronik_PlattformStrategie_thi_sch_Fullpaper_v4.pdf","relation":"confirmation"}]},"user_id":"21240","title":"Strategische Planung in Plattformen und Eco-Systemen mittels Szenario-Technik","author":[{"first_name":"Iris","full_name":"Gräßler, Iris","orcid":"0000-0001-5765-971X","last_name":"Gräßler","id":"47565"},{"first_name":"Philipp","full_name":"Scholle, Philipp","last_name":"Scholle"},{"full_name":"Thiele, Henrik","first_name":"Henrik","id":"33419","last_name":"Thiele"}],"department":[{"_id":"152"}],"publication":"Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn","status":"public","date_created":"2021-09-03T05:54:46Z","editor":[{"full_name":"Bertram, Torsten","first_name":"Torsten","last_name":"Bertram"},{"last_name":"Corves","first_name":"Burkhard","full_name":"Corves, Burkhard"},{"first_name":"Iris","full_name":"Gräßler, Iris","last_name":"Gräßler"},{"last_name":"Janschek","full_name":"Janschek, Klaus","first_name":"Klaus"}]},{"title":"Integration von Verlässlichkeitsmodellen der Entwicklung in einen Digitalen Zwilling zur Umsetzung einer vorausschauenden Instandhaltung","user_id":"21240","abstract":[{"lang":"eng","text":"In der Entwicklung mechatronischer Systeme spielt die Steigerung der Verlässlichkeit und somit auch der Zuverlässigkeit und der funktionalen Sicherheit eine entscheidende Rolle. Die modellbasierte Entwicklung liefert in Kombination mit unterstützender Software einen wichtigen Beitrag zur Absicherung der Verlässlichkeit mechatronischer Systeme in frühen Entwicklungsphasen. In der Nutzungsphase ermöglichen aktuelle Verfahren der Zustandsüberwachung und moderne Methoden der Regelungstechnik eine effektive Absicherung. Modelle aus der Entwicklung mechatronischer Systeme enthalten weitreichende Informationen über die Architektur, das Verhalten und die Verlässlichkeit eines Systems. Diese Modelle können als Grundlage für die Erstellung eines Digitalen Zwillings für die vorausschauende Instandhaltung verwendet und mit Zustandsdaten des realen Systems kombiniert werden. Die Nutzung der Modelle für den Digitalen Zwilling bietet weitreichende Potenziale und vereinfacht dessen Erzeugung. Die Veröffentlichung beschreibt Rahmenbedingungen der Integration und stellt die Potenziale des Digitalen Zwillings zur vorausschauenden Instandhaltung dar."}],"editor":[{"last_name":"Bertram","full_name":"Bertram, Torsten","first_name":"Torsten"},{"last_name":"Corves","first_name":"Burkhard","full_name":"Corves, Burkhard"},{"full_name":"Gräßler, Iris","first_name":"Iris","last_name":"Gräßler"},{"last_name":"Janschek","full_name":"Janschek, Klaus","first_name":"Klaus"}],"status":"public","date_created":"2021-09-03T05:58:32Z","author":[{"id":"14802","last_name":"Kaul","full_name":"Kaul, Thorben","first_name":"Thorben"},{"full_name":"Hentze, Julian","first_name":"Julian","id":"13342","last_name":"Hentze"},{"last_name":"Sextro","id":"21220","first_name":"Walter","full_name":"Sextro, Walter"},{"first_name":"Iris","orcid":"0000-0001-5765-971X","full_name":"Gräßler, Iris","last_name":"Gräßler","id":"47565"}],"publication":"Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn","department":[{"_id":"152"}],"_id":"23716","date_updated":"2022-01-06T06:55:58Z","conference":{"end_date":"2019-03-28","start_date":"2019-03-27"},"citation":{"short":"T. Kaul, J. Hentze, W. Sextro, I. Gräßler, in: T. Bertram, B. Corves, I. Gräßler, K. Janschek (Eds.), Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, 2019, pp. 19–24.","ieee":"T. Kaul, J. Hentze, W. Sextro, and I. Gräßler, “Integration von Verlässlichkeitsmodellen der Entwicklung in einen Digitalen Zwilling zur Umsetzung einer vorausschauenden Instandhaltung,” in Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, 2019, pp. 19–24.","apa":"Kaul, T., Hentze, J., Sextro, W., & Gräßler, I. (2019). Integration von Verlässlichkeitsmodellen der Entwicklung in einen Digitalen Zwilling zur Umsetzung einer vorausschauenden Instandhaltung. In T. Bertram, B. Corves, I. Gräßler, & K. Janschek (Eds.), Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn (pp. 19–24).","ama":"Kaul T, Hentze J, Sextro W, Gräßler I. Integration von Verlässlichkeitsmodellen der Entwicklung in einen Digitalen Zwilling zur Umsetzung einer vorausschauenden Instandhaltung. In: Bertram T, Corves B, Gräßler I, Janschek K, eds. Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn. ; 2019:19-24.","chicago":"Kaul, Thorben, Julian Hentze, Walter Sextro, and Iris Gräßler. “Integration von Verlässlichkeitsmodellen der Entwicklung in einen Digitalen Zwilling zur Umsetzung einer vorausschauenden Instandhaltung.” In Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, edited by Torsten Bertram, Burkhard Corves, Iris Gräßler, and Klaus Janschek, 19–24, 2019.","bibtex":"@inproceedings{Kaul_Hentze_Sextro_Gräßler_2019, title={Integration von Verlässlichkeitsmodellen der Entwicklung in einen Digitalen Zwilling zur Umsetzung einer vorausschauenden Instandhaltung}, booktitle={Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn}, author={Kaul, Thorben and Hentze, Julian and Sextro, Walter and Gräßler, Iris}, editor={Bertram, Torsten and Corves, Burkhard and Gräßler, Iris and Janschek, KlausEditors}, year={2019}, pages={19–24} }","mla":"Kaul, Thorben, et al. “Integration von Verlässlichkeitsmodellen der Entwicklung in einen Digitalen Zwilling zur Umsetzung einer vorausschauenden Instandhaltung.” Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn, edited by Torsten Bertram et al., 2019, pp. 19–24."},"year":"2019","type":"conference","page":"19-24","language":[{"iso":"ger"}]},{"title":"Priorisierung von Anforderungen für die Entwicklung mechatronischer Systeme","user_id":"41188","abstract":[{"lang":"eng","text":"In diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, welcher die Bewertung des Risikos von Anforderungsänderungen in der Entwicklung mechatronischer Systeme ermöglicht. Ausgehend von einer Anforderungsliste werden die Wechselwirkungen in einer Requirements Structure Matrix (RSM) teilautomatisch erfasst. Parallel werden Anforderungen in Bezug auf ihren Ursprung („Einflussbereich“) kategorisiert und darauf aufbauend priorisiert. Diese Priorisierung basiert auf dem Veränderungsrisiko und wird durch die drei Kriterien „Dynamik“, „Unsicherheit der Wissensbasis“ und „Relevanz für den Entwicklungsprozess“ charakterisiert. Das Vorgehen wird anhand strukturierter Interviews mit Projektleitern und Entwicklern und der Fallstudie eines Pedelecs als mechatronischem System validiert. Durch die Anwendung der Methode können disziplinübergreifende Abhängigkeiten von Anforderungen zur Reduktion von Iterationen in der Entwicklung mechatronischer Systeme – wie dem Pedelec – berücksichtigt werden."}],"editor":[{"last_name":"Bertram","full_name":"Bertram, Torsten","first_name":"Torsten"},{"full_name":"Corves, Burkhard","first_name":"Burkhard","last_name":"Corves"},{"last_name":"Gräßler","full_name":"Gräßler, Iris","first_name":"Iris"},{"first_name":"Klaus","full_name":"Janschek, Klaus","last_name":"Janschek"}],"date_created":"2021-09-03T06:13:59Z","status":"public","publication":"Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn","department":[{"_id":"152"}],"author":[{"orcid":"0000-0001-5765-971X","full_name":"Gräßler, Iris","first_name":"Iris","id":"47565","last_name":"Gräßler"},{"id":"41188","last_name":"Oleff","full_name":"Oleff, Christian","first_name":"Christian"},{"last_name":"Scholle","first_name":"Philipp","full_name":"Scholle, Philipp"}],"conference":{"end_date":"2019-03-28","start_date":"2019-03-27"},"_id":"23717","date_updated":"2022-01-06T06:55:58Z","page":"1-6","year":"2019","type":"conference","language":[{"iso":"ger"}]},{"title":"Augmented Reality für die Vermittlung von Systems Engineering","user_id":"21240","abstract":[{"text":"Systems Engineering befähigt Entwicklungsteams, die Komplexität mechatronischer Systeme insbesondere in Bezug auf die Vernetzung von Systemelementen handhabbar zu machen. Die Methodik beruht auf dem Ansatz des System-denkens, das ein tiefgreifendes Verständnis mechatronischer Systeme erfordert. Traditionelle Lehrkonzepte stoßen bei der Vermittlung von SE-Kompetenzen und speziell dem Systemdenken an ihre Grenzen [1]. Sprachen wie die Systems Modeling Language (SysML) erlauben die Beschreibung von Systemen und die entwicklungsphasenübergreifende Ver-bindung von Daten und Informationen. Sie unterstützen sowohl das individuelle als auch das kollektive Systemdenken [2]. Mittels Augmented Reality können mechatronische Systeme mit Informationen aus virtuellen Modellen angereichert und damit das Verständnis für komplexe Sachverhalte unterstützt werden (z.B. [3]). 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Universität Regensburg: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung Kiel 2018, 2019.","apa":"Schmitz, L., & Fechner, S. (2019). Generierung von Schülerfragen in lebenweltlichen Kontexten. In C. Maurer (Ed.), Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe (pp. 225–228). Universität Regensburg: Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik, Jahrestagung Kiel 2018.","ama":"Schmitz L, Fechner S. Generierung von Schülerfragen in lebenweltlichen Kontexten. In: Maurer C, ed. Naturwissenschaftliche Bildung als Grundlage für berufliche und gesellschaftliche Teilhabe. 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