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Wissen · Nachschlagewerk

Glossar Digitale Fertigung: alle Fachbegriffe im Überblick

Von AAS bis VIBN: die wichtigsten Abkürzungen und Konzepte der industriellen Digitalisierung kompakt erklärt – als schnelles Nachschlagewerk für Einsteiger und als Präzisierungshilfe für Fachleute.

GlossarDefinitionenNachschlagewerk

A

AAS (Asset Administration Shell / Verwaltungsschale): Digitale Repräsentation eines industriellen Assets (Maschine, Komponente, Material) nach IEC 63278. Enthält strukturierte Submodelle für Technische Daten, Dokumentation, Betrieb und Zustand. Grundbaustein des Digitalen Zwillings und der Plattform Industrie 4.0.

AMR (Autonomous Mobile Robot): Fahrerloser Transportroboter, der autonom navigiert (LIDAR, Kameranen, SLAM) ohne feste Bodenleit-Infrastruktur – im Gegensatz zu AGV (Automated Guided Vehicle) mit Spurführung.

API (Application Programming Interface): Standardisierte Schnittstelle zur Kommunikation zwischen Softwaresystemen. In der Fertigung: REST-APIs für MES-ERP-Integration, OPC UA als spezialisierte industrielle API.

B–D

BDE (Betriebsdatenerfassung): Systematische Erfassung von Produktionsdaten an der Maschine: Gut-/Ausschuss-Stückzahlen, Maschinenzustände (Laufen, Störung, Rüsten), Stillstandsgründe. Grundlage der OEE-Berechnung.

CNC (Computerized Numerical Control): Numerische Steuerung für Werkzeugmaschinen (Fräsen, Drehen, Schleifen) auf Basis eines Rechners. Programmierung in DIN 66025 / ISO 6983 G-Code.

CPS (Cyber-Physical System): Systemklasse, die physische Prozesse mit digitaler Verarbeitung und Kommunikation verbindet. Grundkonzept von Industrie 4.0: die Maschine als vernetzter, selbstüberwachender Teilnehmer.

DSGVO (Datenschutz-Grundverordnung): EU-Verordnung zum Schutz personenbezogener Daten. In der Fertigung relevant für Mitarbeiterdaten (Schichtplanung, Leistungserfassung), Kundendaten und im Kontext des EU Data Act.

E–G

Edge Computing: Datenverarbeitung nahe an der Datenquelle (Maschine), statt ausschließlich in der Cloud. Reduziert Latenz, Bandbreitenbedarf und ermöglicht lokale Echtzeit-Entscheidungen. Typische Hardware: Industrial PCs, Siemens SIMATIC IPC, Beckhoff CX.

ERP (Enterprise Resource Planning): Integriertes Softwaresystem für die übergreifende Unternehmensplanung: Finanzbuchhaltung, Materialwirtschaft, Produktionsplanung, Verkauf, HR. Marktführer: SAP S/4HANA, Microsoft Dynamics 365, Oracle ERP Cloud, infor.

FFT (Fast Fourier Transformation): Mathematischer Algorithmus zur Umwandlung eines Zeitsignals in das Frequenzspektrum. Grundlage der Schwingungsanalyse: macht charakteristische Fehlerfrequenzen in rotierenden Maschinen sichtbar.

H–M

HMI (Human-Machine Interface): Bedien- und Beobachtungssystem für Maschinen und Anlagen. Moderne HMIs sind touchfähige Panels oder webbasierte Dashboards, die Prozessdaten visualisieren und Bedienereingriffe ermöglichen.

IIoT (Industrial Internet of Things): Anwendung von IoT-Technologien (Sensoren, Konnektivität, Cloud) im industriellen Kontext. Abgrenzung zu Consumer-IoT: höhere Verfügbarkeitsanforderungen, Echtzeit-Fähigkeit, Langlebigkeit der Geräte.

ISA-95: ANSI/ISA-Standard zur Hierarchisierung von Produktionssystemen in 5 Ebenen (Feldebene → Steuerungsebene → MES-Ebene → ERP-Ebene). Definiert auch die Schnittstellen-Datenmodelle zwischen MES und ERP.

M–O

MES (Manufacturing Execution System): Softwaresystem für die operative Fertigungssteuerung: Auftragsfreigabe, BDE, MDE, Qualitätsdatenerfassung, Materialverfolgung. Verbindet ERP (Planung) mit den Maschinen (Ausführung). Norm: ISA-95.

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport): Publish-Subscribe-Protokoll für schlanke IoT-Kommunikation. Entwickelt von IBM und Eurotech, ISO/IEC 20922. Sehr geringer Overhead (2 Byte Minimum-Header) – ideal für batteriebetriebene Sensoren und Mobilfunkanbindung.

O–P

OEE (Overall Equipment Effectiveness): Kennzahl für Maschinenproduktivität: OEE = Verfügbarkeit × Leistung × Qualität. 85 % gilt als World-Class-Benchmark für diskrete Fertigung. Vollständige OEE-Analyse identifiziert die sechs großen Verluste nach SEMI E10.

OPC UA (OPC Unified Architecture): Industriestandard für plattformunabhängige, sichere Maschinenkommunikation (IEC 62541). Kombiniert Datenmodellierung, Entdeckung, Sicherheit und Kommunikation in einem Standard. Basis aller umati Companion Specifications.

P–R

PdM (Predictive Maintenance): Vorausschauende Instandhaltung auf Basis von Zustandsdaten und ML-Modellen. Ziel: Instandhaltungseingriff genau dann, wenn er benötigt wird – weder zu früh (unnötig) noch zu spät (Schaden entstanden).

PLM (Product Lifecycle Management): Softwaresystem für das Management aller Produktdaten über den Lebenszyklus: CAD-Modelle, Stücklisten (eBOM/mBOM), Zeichnungen, Änderungsvorgänge, Normdokumente. Marktführer: Siemens Teamcenter, PTC Windchill, Dassault 3DEXPERIENCE, SAP PLM.

R–S

RAMI 4.0 (Reference Architecture Model Industrie 4.0): Dreidimensionales Referenzarchitekturmodell der Plattform Industrie 4.0. Drei Achsen: IEC 62890 Lebenszyklus, ISA-95 Hierarchieebenen, SGAM-Schichten (Asset bis Unternehmen). Positioniert alle Systemkomponenten im gemeinsamen Kontext.

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition): Prozessvisualisierungs- und Fernbedienungssystem für räumlich ausgedehnte Anlagen (Energie, Wasser, Pipeline) und komplexe Fertigungsanlagen. Liest Daten von SPS und Feldgeräten, visualisiert Prozesszustände.

SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) / PLC: Industrieller Rechner zur Steuerung von Maschinen und Anlagen. Programmierung nach IEC 61131-3 (Kontaktplan, Funktionsplan, strukturierter Text, AWL). Marktführer: Siemens SIMATIC S7, Allen-Bradley, Beckhoff, Schneider Modicon.

T–Z

TSN (Time-Sensitive Networking): IEEE-802.1-Erweiterung für deterministische Echtzeit-Kommunikation über Standard-Ethernet. Ermöglicht Steuerungsaufgaben über Ethernet-Netzwerke ohne dedizierte Feldbus-Hardware. Grundlage für OPC UA over TSN.

VIBN (Virtuelle Inbetriebnahme): Testen und Validieren von SPS-Software in einer Simulationsumgebung vor der physischen Inbetriebnahme. Reduziert Inbetriebnahmezeiten um 30–50 % bei komplexen Anlagen. Tools: Siemens PLCSIM Advanced, NX Mechatronics Concept Designer.