Durch die Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik wandeln sich die Erzeugnisse des Maschinen- und Anlagenbaus sowie verwandter Branchen von mechatronischen Systemen hin zu Cyber-Physischen Systemen/Cyber-Physical Systems (CPS). CPS sind vernetzte, intelligente technische Systeme, die gleichermaßen mit der physikalischen und der digitalen Welt interagieren. Vor diesem Hintergrund sind die Unternehmen zunehmend mit der Herausforderung konfrontiert, die sich abzeichnenden Chancen dieser Entwicklung rasch und konsequent auszuschöpfen. Voraussetzung dafür ist ein klares Bild der heutigen Leistungsposition, sowohl bei Produkten und Dienstleistungen als auch im Produktentstehungsprozess, sowie der anzustrebenden Zielposition und der ersten konkreten Schritte in Richtung der Zielprojektion.

Ziel dieser Arbeit ist eine Systematik zur Reifegradmodell-basierten Planung von Cyber-Physical Systems des Maschinen- und Anlagenbaus. Das Fundament bildet eine Referenzarchitektur für CPS, die als allgemeingültige Leitlinie für die Weiterentwicklung technischer Systeme dient. Ein Reifegradmodell definiert die Eigenschaften eines CPS für verschiedene Leistungsstufen, beschreibt deren Zusammenhänge und stellt für Unternehmen eine systematische Vorgehensweise zur Leistungsbewertung und -steigerung ihrer Erzeugnisse bereit. Hilfsmittel zur Konzipierung von CPS unterstützen schließlich die Kreation alternativer Lösungskonzepte und die Umsetzungsplanung einer evolutionären Leistungssteigerung. Die Anwendung der Systematik erfolgt exemplarisch anhand einer Industriezentrifuge (Separator).

Thorsten Westermann, geboren 1986, studierte Wirtschaftsingenieurwesen mit Fachrichtung Maschinenbau an der Universität Paderborn. Von 2013 bis 2014 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter der Fachgruppe für Strategische Produktplanung und Systems Engineering am Heinz Nixdorf Institut bei Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier. Seit 2014 ist er Mitarbeiter am Fraunhofer IEM im Bereich Produktentstehung. Hier leitet er seit 2017 eine Forschungsgruppe, die sich schwerpunktmäßig mit der Entwicklung von Produkt-Service-Systemen vor dem Hintergrund der Digitalisierung befasst.

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