Publikationen des Projekts
Holger Eichelberger, and Heiko Stichweh; Sauer, Christian Requirements for an AI-enabled Industry 4.0 Platform – Integrating Industrial and Scientific Views Conference 2022, ISBN: 978-1-61208-946-1 / 2519-8394. Abstract | Links | BibTeX | Schlagwörter: adaptation, AI, asset administration shell, Edge, Industry 4.0 platforms, intelligent production, Requirements Sauer, Christian; Eichelberger, Holger; Ahmadian, Amir Shayan; Dewes, Andreas; Jürjens, Jan Aktuelle Industrie 4.0 Plattformen – Eine Übersicht Whitepaper In: (DE: IIP-2020/001, EN: IIP-2020/001-en), 2021. Abstract | Links | BibTeX | Schlagwörter: Artificial Intelligence, Customizability, Ecosystem, Edge, Industry 4.0, platforms, Protocols2022
@conference{Eichelberger2022,
title = {Requirements for an AI-enabled Industry 4.0 Platform – Integrating Industrial and Scientific Views},
author = {Holger Eichelberger,and Heiko Stichweh and Christian Sauer },
editor = {Luigi Lavazza, University of Insubria - Varese, Italy},
url = {https://www.thinkmind.org/index.php?view=article&articleid=softeng_2022_1_20_90004},
isbn = {978-1-61208-946-1 / 2519-8394},
year = {2022},
date = {2022-04-24},
journal = {SOFTENG 2022 The Eighth International Conference on Advances and Trends in Software Engineering Engineering The Eighth International Conference on Advances and Trends in Software Engineering},
pages = {7-14},
abstract = {Intelligent manufacturing is one goal of smart industry/ Industry 4.0 that could be achieved through Artificial Intelligence (AI). Flexibly combining AI methods and platform capabilities, such as dynamic offloading of code close to production machines, security or interoperability mechanisms are major demands in this context. However, recent Industry 4.0 software platforms fall short in various of these demands, in particular in upcoming ecosystem scenarios, e.g., when data or services shall be shared across platforms or companies without vendor lock-ins. The aim of the funded Intelligent Industrial Production (IIP) IIP-Ecosphere project is to research concepts and solutions for ‘easy-to-use’ AI in Industry 4.0 and to demonstrate the results in a prototypical software platform. Core questions are which demands shall drive the development of such a platform and how a feasible set of requirements can be determined that balances scientific and industrial interests. In this paper, we discuss our approach on eliciting requirements in this context for two interlinked requirements perspectives, a usage and a functional view. In summary, we collected 67 usage view activities / scenarios and 141 top-level requirements with 179 detailing sub-requirements. About 35% of the requirements have so far been realized in a prototype and some of the identified concepts are currently being taken up by a standardization initiative for edge devices in Industry 4.0.},
keywords = {adaptation, AI, asset administration shell, Edge, Industry 4.0 platforms, intelligent production, Requirements},
pubstate = {published},
tppubtype = {conference}
}
2021
@whitepaper{Sauer2020,
title = {Aktuelle Industrie 4.0 Plattformen – Eine Übersicht},
author = {Christian Sauer and Holger Eichelberger and Amir Shayan Ahmadian and Andreas Dewes and Jan Jürjens},
url = {https://www.iip-ecosphere.eu/wp-content/uploads/2021/02/IIP-2020_001.pdf
https://www.iip-ecosphere.eu/wp-content/uploads/2021/02/IIP-2020_001-en.pdf
https://zenodo.org/record/4485756
},
doi = {10.5281/zenodo.4485756 },
year = {2021},
date = {2021-02-15},
number = {DE: IIP-2020/001, EN: IIP-2020/001-en},
abstract = {Dieses Whitepaper gibt eine Übersicht über aktuelle Industrie 4.0 Plattformen, insbesondere aus dem Blickwinkel des IIP-Ecosphere-Projekts, das im KI-Innovationswettbewerb vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird. Dabei stehen Themen wir Interkonnektivität, digitale Zwillinge, Offenheit, Sicherheit und die Nutzung von Künstlicher Intelligenz im Kontext der intelligenten Produktion im Mittelpunkt. Das Dokument beschreibt sowohl die Vorgehensweise der Datenermittlung, die Detailergebnisse für einzelne industrielle Plattformen als auch eine zusammenfassende Übersicht. Es werden insgesamt 21 industrielle Plattformen basierend auf öffentlich verfügbaren Dokumenten anhand von 16 Themenfeldern analysiert. Sowohl Plattformen als auch Analysethemen entstammen intensiver Diskussionen der Projektpartner in IIP-Ecosphere.
Die untersuchten Plattformen decken insbesondere die benötigten Grundfunktionen ab. Beispielsweise wird oft eine Vielzahl an Kommunikationsprotokollen bereitgestellt und verschiedenste Cloud-Dienste integriert. Selbst neuere Trends wie Künstliche Intelligenz sind inzwischen in den Plattformbeschreibungen zu finden. Allerdings ist der Funktionsumfang zwischen den Plattformen auch sehr unterschiedlich. Neuere Standards wie OPC-UA, UMATI oder die Industrie 4.0 Verwaltungsschale werden oft nur zurückhaltend, wenn überhaupt eingesetzt, was teilweise der Entwicklungshistorie aber auch strategischen Erwägungen geschuldet sein mag.
Basierend auf der Plattform-übergreifenden Analyse der 16 Themenfelder leiten wir Herausforderungen für zukünftige Plattformen und insbesondere für unsere Arbeit in IIP-Ecosphere ab. Diese umfassen Themen wie offene Ökosysteme, erweiterbare Architekturen mit standardisierten Schnittstellenbeschreibungen, flexible und dynamische Unterstützung für KI-Verfahren, sicherer und vereinheitlichter Datenaustausch (für Data Sharing, Ressource Sharing und Data Usage Control) wie auch durchgängige und konsistente Konfigurierbarkeit, die das Vertrauen des Nutzers in die jeweilige Plattform stärkt. Eine Standardisierung von (einigen) dieser Themen wäre wünschenswert um den Austausch und die Interoperabilität zwischen Plattformen und Plattformökosystemen zu verbessern und Lock-ins zu vermeiden.},
keywords = {Artificial Intelligence, Customizability, Ecosystem, Edge, Industry 4.0, platforms, Protocols},
pubstate = {published},
tppubtype = {whitepaper}
}
Die untersuchten Plattformen decken insbesondere die benötigten Grundfunktionen ab. Beispielsweise wird oft eine Vielzahl an Kommunikationsprotokollen bereitgestellt und verschiedenste Cloud-Dienste integriert. Selbst neuere Trends wie Künstliche Intelligenz sind inzwischen in den Plattformbeschreibungen zu finden. Allerdings ist der Funktionsumfang zwischen den Plattformen auch sehr unterschiedlich. Neuere Standards wie OPC-UA, UMATI oder die Industrie 4.0 Verwaltungsschale werden oft nur zurückhaltend, wenn überhaupt eingesetzt, was teilweise der Entwicklungshistorie aber auch strategischen Erwägungen geschuldet sein mag.
Basierend auf der Plattform-übergreifenden Analyse der 16 Themenfelder leiten wir Herausforderungen für zukünftige Plattformen und insbesondere für unsere Arbeit in IIP-Ecosphere ab. Diese umfassen Themen wie offene Ökosysteme, erweiterbare Architekturen mit standardisierten Schnittstellenbeschreibungen, flexible und dynamische Unterstützung für KI-Verfahren, sicherer und vereinheitlichter Datenaustausch (für Data Sharing, Ressource Sharing und Data Usage Control) wie auch durchgängige und konsistente Konfigurierbarkeit, die das Vertrauen des Nutzers in die jeweilige Plattform stärkt. Eine Standardisierung von (einigen) dieser Themen wäre wünschenswert um den Austausch und die Interoperabilität zwischen Plattformen und Plattformökosystemen zu verbessern und Lock-ins zu vermeiden.