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LEXIKON

Fachbegriffe Lexikon

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3D-Simulation

Ein Prozess, der dreidimensionale Grafiken verwendet, um komplexe Systeme zu modellieren und zu visualisieren. Oft genutzt zur Prüfung und Optimierung von Maschinenoperationen, ohne physische Prototypen zu benötigen.

Augmented Reality (AR)

Erweiterte Realität, bei der digitale Inhalte in die reale Welt eingeblendet werden, oft durch Geräte wie Smartphones, Tablets oder AR-Brillen, um reale Umgebungen mit zusätzlichen Informationen oder Visualisierungen zu verbessern.

CAD (Computer-Aided Design)

Computergestütztes Design, das in der Konstruktion und Fertigung zur Erstellung präziser Zeichnungen und Modelle verwendet wird.

Cloud Computing

Bereitstellung von IT-Ressourcen und -Diensten über das Internet (die „Cloud“), einschließlich Speicherplatz, Rechenleistung und Anwendungen.

Deep Learning

Ein Teilbereich des maschinellen Lernens, der auf künstlichen neuronalen Netzen basiert und große Datenmengen zur Mustererkennung nutzt.

Digitaler Zwilling (Digital Twin)

Eine virtuelle Darstellung eines physischen Objekts oder Systems, das in Echtzeit mit Daten aus der realen Welt aktualisiert wird. Es wird zur Überwachung, Diagnose und prädiktiven Wartung verwendet, um das Management und die Optimierung physischer Anlagen zu verbessern.

Edge Computing

Verarbeitung von Daten nahe am Ursprungsort (am „Rand“ des Netzwerks) anstatt in einem zentralen Rechenzentrum.

Extended Reality (XR)

Ein Überbegriff für alle immersiven Technologien, einschließlich Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und Mixed Reality (MR). XR umfasst jede Art von kombiniertem realem und virtuellem Umfeld sowie menschlich-maschinellen Interaktionen, die durch computertechnische und tragbare Geräte erzeugt werden.

FieldBox

Ein kompaktes und leistungsstarkes Gerät zur Emulation von Feldbus-Kommunikation in Simulationen. Es ermöglicht die Verbindung und Prüfung mehrerer Feldbus-Teilnehmer mit iPhysics und unterstützt Protokolle wie Profinet IO, EtherNet/IP und EtherCAT.

Finite Elemente Methode (FEM)

Eine numerische Methode zur Lösung komplexer physikalischer Probleme durch Zerlegung in kleinere, einfachere Teile.

Fabrikplanung

Der Prozess der Konzeption, Gestaltung und Optimierung von Produktionsanlagen und Fertigungsprozessen, um eine effiziente, flexible und nachhaltige Produktion zu gewährleisten. Dies umfasst die Layoutplanung, Materialflussanalyse, Kapazitätsplanung, Arbeitsgestaltung und die Implementierung von Produktionssystemen.

GPU (Graphics Processing Unit)

Eine spezialisierte elektronische Schaltung, die für die schnelle Bearbeitung und Darstellung von Grafiken und Simulationen verwendet wird.

Haptik

Technologien, die taktile Rückmeldungen erzeugen und so das Gefühl von Berührung in virtuellen Umgebungen vermitteln.

Holographie

Eine Technik zur Erzeugung dreidimensionaler Bilder durch die Verwendung von Lichtinterferenzmustern.

Human Twin

Ein digitales Abbild eines Menschen, das mit dem digitalen Zwilling einer Maschine oder Umgebung interagiert. Es wird zur Simulation von Mensch-Maschine-Interaktionen und zur Verbesserung der Ergonomie und Sicherheit in Fertigungsprozessen verwendet.

Immersion

Das Eintauchen in eine virtuelle Umgebung, die dem Nutzer das Gefühl gibt, physisch anwesend zu sein.

Industrial Internet of Things (IIOT)

Ein Netzwerk von physischen Geräten, die über das Internet verbunden sind und Daten austauschen.

iPhysics

iPhysics ist eine Softwarelösung für die physikalische Simulation und virtuelle Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen. Sie ermöglicht die Nachbildung des realen Verhaltens von Maschinen in einer virtuellen Umgebung durch die Kopplung von CAD-Daten, Steuerungsprogrammen und realistischen physikalischen Eigenschaften.

Künstliche Intelligenz (KI)

Systeme, die Aufgaben ausführen können, die normalerweise menschliche Intelligenz erfordern, wie visuelle Wahrnehmung, Spracherkennung, Entscheidungsfindung und Sprachübersetzung. KI wird zunehmend in Simulationen zur prädiktiven Wartung und Optimierung von Produktionsprozessen eingesetzt.

Laser-Scanning

Eine Technologie zur Erfassung präziser dreidimensionaler Daten von Oberflächen und Objekten durch den Einsatz von Lasern.

Layoutplanung

Die Anordnung von Maschinen, Arbeitsplätzen und Lagereinrichtungen innerhalb einer Produktionsanlage, um einen optimalen Materialfluss und kurze Durchlaufzeiten zu gewährleisten.

Machine Learning

Ein Teilbereich der künstlichen Intelligenz, bei dem Algorithmen aus Daten lernen, um Vorhersagen oder Entscheidungen zu treffen.

Materialflussanalyse

Die Untersuchung und Optimierung des Flusses von Rohstoffen, Halbfabrikaten und Endprodukten durch die Produktionsprozesse, um Engpässe zu vermeiden und die Effizienz zu steigern.

Metaverse

Ein kollektiver virtueller Raum, der durch die Konvergenz von virtueller, erweiterter und physischer Realität entsteht und durch persistente virtuelle Umgebungen und digitale Identitäten charakterisiert ist.

Mixed Reality (MR)

Eine Kombination aus realer und virtueller Welt, bei der physische und digitale Objekte in Echtzeit interagieren.

Nachhaltigkeit

Die Fähigkeit, bestimmte Prozesse oder Zustände dauerhaft aufrechtzuerhalten, oft in Bezug auf umweltfreundliche Praktiken, die Ressourcen für zukünftige Generationen bewahren. In Simulationen umfasst dies die Optimierung von Prozessen zur Reduzierung von Abfall und Energieverbrauch.

Physikbasierte Simulation

Physiksimulation beschreibt die Nachbildung realer physikalischer Vorgänge in einem digitalen Modell. Dabei werden Größen wie Kräfte, Massen, Reibung oder Energieflüsse so berechnet, wie sie auch in der Realität wirken. So lässt sich das Verhalten von Maschinen, Anlagen oder Prozessen realitätsnah analysieren noch lange bevor ein Prototyp gebaut wird. siehe Blog: Was ist eine Physiksimulation?

Predictive Maintenance

Eine Wartungsstrategie, die auf der Vorhersage von Ausfällen basiert, um rechtzeitig Instandhaltungsmaßnahmen zu ergreifen.

Produktionssysteme

Systeme und Methoden, die zur Organisation und Steuerung der Produktion verwendet werden, wie Lean Manufacturing, Just-in-Time (JIT) und Total Quality Management (TQM).

Reinforcement Learning

Ein Bereich des maschinellen Lernens, bei dem ein Agent durch Interaktionen mit seiner Umgebung lernt, Belohnungen zu maximieren.

Robotics

Die Wissenschaft und Technik der Entwicklung und Anwendung von Robotern.

Simulationsmodell

Ein Simulationsmodell ist ein digitales Abbild einer Maschine, Anlage oder eines Prozesses. Es bildet relevante Eigenschaften und Zusammenhänge so ab, dass sich das Verhalten des Systems in unterschiedlichen Situationen testen und nachvollziehen lässt. In einer Physiksimulation wird das Modell häufig mit realer Steuerungstechnik und Robotik gekoppelt, sodass Bewegungen, Lasten und Rückwirkungen realistisch nachgebildet werden. Ziel ist es, Funktionen frühzeitig abzusichern, Fehler zu erkennen und Entscheidungen auf einer belastbaren Grundlage zu treffen.

Simulationssoftware

Softwaretools, die zur Erstellung digitaler Modelle physischer Systeme verwendet werden, um deren Verhalten unter verschiedenen Bedingungen zu untersuchen. Diese Tools helfen bei der Gestaltung, Prüfung und Optimierung von Maschinen und Prozessen vor der physischen Umsetzung.

Smart Factory

Eine hochautomatisierte und vernetzte Fertigungsumgebung, die fortschrittliche Technologien wie IoT und KI nutzt.

Twinning

Der Prozess der Erstellung eines digitalen Zwillings, der das Verhalten eines physischen Objekts oder Systems simuliert und überwacht.

Variantenmanagement

Variantenmanagement beschreibt die strukturierte Planung, Steuerung und Pflege verschiedener Produkt-, Maschinen- oder Anlagenvarianten innerhalb eines Produktportfolios. Ziel ist es, die Produktvielfalt zu optimieren trotz steigender Varianten und dabei den Entwicklungsaufwand, die Komplexität und Fehlerquellen zu reduzieren und gleichzeitig kundenspezifische Anforderungen so effizient wie möglich umzusetzen.

Virtuelle Inbetriebnahme (VIBN)

Virtuelle Inbetriebnahme (VIBN) bezeichnet das Testen und Anpassen von Planungsdaten auf einer virtuellen Maschine, bevor diese auf die reale Maschine übertragen werden. Mit Hilfe einer 3D-Simulation werden Maschinenverhalten und Produktionsprozesse frühzeitig überprüft, um Fehler zu beheben und Optimierungen vorzunehmen. Dadurch lassen sich Inbetriebnahmezeiten verkürzen, Entwicklungsaufwände reduzieren und Produktionskosten senken. [nach IWB-Forschungsberichte, Band 215. München 2008. ISBN 978-3-8316-0795-2]

Virtual Reality (VR)

Eine vollständig immersive digitale Umgebung, mit der Nutzer über VR-Headsets interagieren können. Sie wird in Simulationen verwendet, um eine realistische Trainingsumgebung zu schaffen oder komplexe Systeme und Prozesse interaktiv zu visualisieren.

Wearables

Tragbare Technologien, die am Körper getragen werden und Daten sammeln oder Funktionen bereitstellen, oft in Verbindung mit AR oder VR.

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