Mitarbeiter*innen

Herr Yübo Wang studierte bis Nov. 2014 Computational Engineering Master of Science an der Technischen Universität Darmstadt. In seiner Masterarbeit hat er ein Optimierungsmodell für die Schaltaktorik eines Doppelkupplungsgetriebes aufgebaut. In 2013 absolvierte Herr Wang an der Goethe Universität Frankfurt den Studiengang Sinologie Master of Arts. Von 2012 bis 2015 hat Herr Wang als Manager Business Development den chinesischen Marktaufbau eines Werkzeugmaschinenbauers begleitet sowie Schulungen an CNC und Dentalfräsmaschinen durchgeführt. Seit März 2015 ist Herr Wang als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion angestellt.

Universitäre Lehrveranstaltungen:

Themen: Virtuelle Produktentwicklung (ViP) und Produktdatenmanagement (PDM)

Im Sommersemester 2015 und 2016 hat Herr Wang die Vorlesung „Virtuelle Produktentwicklung B“ betreut. In der Lehrveranstaltung werden die Grundlagen und Bedeutung des Produktdatenmanagements vermittelt sowie die Methoden, Technologien und Funktionen von Produktdatenmanagementsystemen vorgestellt.

Parallel dazu leitet Herr Wang seit Sommersemester 2015 das Tutorium Collaborative Engineering – PDM mit Windchill. Im Rahmen des Tutoriums werden Kenntnisse aus den Vorlesungen Virtuelle Produktentwicklung A/B/C anhand praktischer Beispiele mittels des Produktdatenmanagementsystems PTC Windchill vertieft.

Berufsbegleitende Lehrveranstaltungen:

Herr Wang hat vierwöchige berufsbegleitende Curricula Cyberphysische System (CPS), Model-Based Enterprise (MBE) sowie Manufacturing Executive System (MES) für die Industrie und Wirtschaft konzipiert. Hierbei hat er die theoretischen Inhalte in Blockvorlesungen vermittelt. Praxisorientierte Inhalte wurde mittels Übungen, Anwendungen sowie Industriebesuche durchgeführt.

Forschungsprofil

Das Forschungsprofil von Herrn Wang setzt sich aus dem „Digitalem Zwilling (DZ) und dessen Nach- und Rückverfolgbarkeit in einer datengetriebenen modelbasierten Plattformarchitektur“ zusammen. Neben domainspezifischen Modellen der CAx Prozesskette werden die Methoden des Model-Based System Engineering (MBSE) herangezogen, um den Digitalen Zwilling ausgehend vom as-specified, as-designed, über as-manufactured bis zum as-operated und as-maintained service-orientiert zu instanziieren. Mittels Interaktionsintegration ist anschließend eine datengetriebene Nach- und Rückverfolgbarkeit in den Schichten der Infrastructure as a Service (IaaS), Data as a Service (DaaS) sowie Software as a Service (SaaS) einer Plattformarchitektur durchführbar. (Wang, Anderl 2019)

Ein weiterer Bereich von Herrn Wang liegt darin, mittels Leitfäden und prototypische Implementierungen aus der Forschung umsetzungsbegleitend in die Industrie und Wirtschaft zu überführen. Eine Skalierbarkeit für KMU und global agierende Konzerne ist hierbei gewährleistet. Auf weiterführende Informationen ist hierbei Leitfaden Industrie 4.0, Industrie 4.0 Maturity, Index 2020 sowie VDI-Statusreport Digitaler Transformationsprozess in Unternehmen zu empfehlen.

DIN

Als aktives Mitglied des NA 122 DIN-Normenausschuss Werkzeugmaschinen (NWM) / NA 122-31-11 AA Arbeitsausschuss Cyber-physikalisch gesteuerte intelligente Werkzeugmaschinen steht Herr Wang im Austausch zwischen Forschung und Industrie.

Der DIN-Normenausschuss Werkzeugmaschinen (NWM) befasst sich mit der Normung auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen für die Metallbearbeitung sowie für die Bearbeitung anderer technischer Werkstoffe. Auf der europäischen Ebene vertritt er Deutschland im CEN/TC 143 „Werkzeugmaschinen – Sicherheit„, und international arbeitet der NWM im ISO/TC 39 „Werkzeugmaschinen“ mit. (Quelle DIN)

ProSTEP iViP

Herr Wang vertritt das DiK bei Versammlungen des Technical Steering Committee (TSC) sowie dem Smart Systems Engineering (SmartSE). Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl ist Ehrenmitglied der ProSTEP iViP Association.

ProSTEP iViP ist ein Verein, der zukunftsweisende Lösungsansätze sowie Standards für das Produktdatenmanagement und die virtuelle Produktentstehung in den Fokus seiner Entwicklung stellt. In Kooperation mit Wissenschaft und Forschung werden die Interessen von Herstellern und Zulieferern der Fertigungsindustrie, sowie IT-Anbietern ausgetauscht, so dass effizientere Prozesse, Methoden und Systeme entwickelt werden.

Industrial Internet Consortium (IIC)

Herr Wang vertritt das DiK in der Task Group „Digital Twin Interoperability“ im Industrial Internet Consortium (IIC). Das IIC verfolgt die Schaffung neuer Innovationen im Bereich des Industrial Internets durch die Definition und Entwicklung von Use Cases (Anwendungsfällen) und Testbeds (reale Testumgebungen). Definition und Entwicklung einer Referenzarchitektur und von Rahmenstrukturen (frameworks) zur Stärkung der Interoperabilität soll erstellt werden. Der Aufbau und die Bereitstellung von neuen und innovativen Ansätzen für die IT-Security soll verfolgt werden. Veranstaltung von offenen Foren und Diskussionsrunden zum Thema Industrial Internet zur Stärkung des Austauschs von Ideen, Erkenntnissen und Umsetzungsbeispielen werden global quartalsweise durchgeführt.

Unternehmensbegleitende Einführung in Industrie 4.0

Herr Wang hat die Einführung von Industrie 4.0 bei einer Vielzahl namhafter nationaler und internationaler Unternehmen begleitet, so dass die Wertschöpfungssteigerung der einzelnen Phasen des Produktlebenszyklus zielgerichtet durch den Einsatz einzelner Industrie 4.0 Technologien implementiert wurden. Hierbei sind diverse Prototypen und Demonstratoren entstanden, die den Mehrwert von Model-Based System Engineering, digitaler Produktionszwilling, virtuelle Inbetriebnahme, sowie Nach- und Rückverfolgbarkeit in datengetriebenen modelbasierten Plattformarchitekturen verdeutlichen.

VDMA Seminar „Train The Trainer“ zum Leitfaden Industrie 4.0

Herr Wang war Projektleiter (DiK) des Industrieprojektes Seminar „Train the Trainer“, worin die im Unternehmen für das Thema Industrie 4.0 Verantwortlichen gecoacht werden. Die Veranstaltung stellt die im Leitfaden Industrie 4.0 beschriebenen Methoden und Vorgehensweisen vor und zeigte Ihnen, wie Sie mit Hilfe eines unternehmensinternen Workshops Ihre Industrie-4.0-Stärken und Kompetenzen aufdecken und weiterentwickeln können. So meistert Ihr Unternehmen – begleitet durch Ihren eigenen Coach und den „Leitfaden Industrie 4.0“ – Schritt für Schritt den Weg von der Industrie- 4.0-Vision zu Ihren individuellen Konzepten und Lösungen. (Quelle: VDMA)

VDMA Leitfaden Industrie 4.0 – Orientierungshilfe für den deutschen Mittelstand

Viele Unternehmen sehen Industrie 4.0 eher als Herausforderung denn als Chance für neue Geschäftsmodelle. Konkrete Lösungsansätze liegen häufig ebenso im Dunkeln wie die Frage, wofür Industrie 4.0 eigentlich steht. Die Vielfalt in der Unternehmenslandschaft des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus bedingt jedoch letztlich, dass sich jedes Unternehmen eine eigene Sichtweise auf Industrie 4.0 erarbeiten und eigene Ideen für die Nutzung der neuen Potentiale entwickeln muss. Herr Wang war Projektmitarbeiter des Industrieprojektes.

Zielsetzung des Leitfadens Industrie 4.0 ist es daher, mittelständischen Maschinen- und Anlagenbauern ein Werkzeug zur Entwicklung eigener Industrie-4.0-Geschäftsmodelle zur Verfügung zu stellen und damit eigene Industrie-4.0-Umsetzungen zu unterstützen. Damit stellt der Leitfaden keine vorgefertigte Strategie zur Umsetzung von Industrie 4.0 im eigenen Unternehmen dar, sondern zeigt vielmehr Werkzeuge und Vorgehensweisen für die individuelle Weiterentwicklung der eigenen Stärken und Kompetenzen auf. (Quelle: Leitfaden Industrie 4.0 – Orientierungshilfe für den deutschen Mittelstand) (Bild, Werkzeugkasten)

acatech STUDIE/KOOPERATION

Der Industrie 4.0 Maturity Index in der betrieblichen Anwendung. Aktuelle Herausforderungen, Fallbeispiele und Entwicklungstrends

Die produzierende Industrie in Deutschland hat erkannt, dass für die Realisierung der vierten industriellen Revolution statt der Einführung einzelner, isolierter Prototypen ein systematisches Transformationsprogramm mit Fokus auf klaren wirtschaftlichen Mehrwerten notwendig ist. Der acatech Industrie 4.0 Maturity Index hat sich seit Veröffentlichung der acatech STUDIE 2017 als praktisches Werkzeug für die strukturierte, ganzheitliche Gestaltung der digitalen Transformation von Unternehmen bewährt.

Die in der vorliegenden Praxisbroschüre vorgestellten Beispiele zeigen, wie der Einsatz des Industrie 4.0 Maturity Index einen Mehrwert für unterschiedliche Unternehmen – vom Automobilzulieferer bis zum Chemieunternehmen – generiert hat. Durch Priorisierung und Strukturierung der Digitalisierungsaktivitäten in einer Roadmap können typische Fehler wie eine fragile Integration von Informationssystemen und die mangelnde Einbeziehung von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern verhindert werden. Unternehmen können so von einer systematischen und wirtschaftlichen Transformation in Richtung einer agilen und lernenden Organisation profitieren. (Quelle: acatech)

CaMPuS – Intelligent Cloud Manufacturing Service and Pilot Factory

Herr Wang war Projektleiter (DiK) des deutsch-chinesischen Industrie-/Forschungsprojektes CaMPuS. Das vom BMBF mit dem Projektträger PTKA geförderte Projekt wird in Zusammenarbeit auf deutscher Seite mit dem Institut für „Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen“ (PTW) seitens der TU Darmstadt bzw. mit dem Unternehmen Festo Didactic SE und auf chinesischer Seite mit den Unternehmen CASICloud-Tech Co., Ltd und ITEI (Instrumentation Technology and Economy Service) durchgeführt.

Ziel ist es einer physischen Lern- und Lehrumgebung unter Verwendung von Cloud Technologien in Deutschland aufzubauen. Es wird erforscht, welche Kompetenzen von Mitarbeitern verschiedener Hierarchieebenen in Deutschland und China benötigt werden, um Produktionsprozesse – durch Nutzung von Industrie 4.0-Technologien – analysieren und optimieren zu können. Die erarbeiteten modularen und mobilen Lernfabrikmodule sind standortübergreifend vernetzbar. Sie ermöglichen die Abbildung eines komplexen Produktionsnetzwerks zur Vermittlung eines ganzheitlichen Prozessverständnisses. Im Fokus stehen drei Anwendungsfälle: Cloud Services, Bauteilnachverfolgbarkeit und Werkerassistenz.

ArePron – Agiles ressouceneffizientes Produktionsnetzwerk

Herr Wang war Projektmitarbeiter im Transferprojekt „ArePron – Agiles ressouceneffizientes Produktionsnetzwerk“ seitens des DiK. Das vom Hessischen Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung (HMWEVL) sowie durch europäische Mittel (EFRE) bewilligte und geförderte Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet „Stoffmanagement und Ressourcenwirtschaft“ (SuR) sowie dem Institut für „Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen“ (PTW) durchgeführt.

Das Ziel Projektes ist die Steigerung der Ressourceneffizienz durch intelligente, standortübergreifende Vernetzung von Produktionssystemen. Es wird aufgezeigt, wie Technologien der Digitalisierung durch Verbesserung der Ressourceneffizienz Kosten senken und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck der Unternehmen reduzieren können. Im Zuge des Projektes wird ein Beispielbauteil entworfen, dass über verschiedene Produktionspfade hergestellt werden kann. Mithilfe der Erfassung und Analyse von Daten kann für jeden möglichen Pfad der Ressourcenverbrauch bestimmt werden und somit der Produktionspfad des Bauteils hinsichtlich der Ressourceneffizienz optimiert werden. Weiterhin unterstützt ein Industriebeirat bestehend aus 12 Unternehmen den Transfer der Forschungsergebnisse in die Praxis.

IUNO – Nationales Referenzprojekt IT-Sicherheit in Industrie 4.0

Herr Wang war Projektmitarbeiter im Nationale Referenzprojekt für IT-Sicherheit in Industrie 4.0 IUNO. Das Industrie-/Forschungsprojekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) als Teil des neuen Forschungsprogramms „Selbstbestimmt und sicher in der digitalen Welt“ und Bestandteil der neuen Hightech-Strategie gefördert. Es vereinte 14 Unternehmen der deutschen Industrie mit sieben Forschungseinrichtungen und Universitäten.

Ziel von IUNO war es, die vernetzte Produktion effektiv vor Cyberangriffen und Spionage zu schützen und zu zeigen, wie in konkreten Anwendungsfällen Angriffspunkte für Hacker minimiert wurden können. Die im Projekt entwickelten IT-Sicherheitslösungen sollten standardisiert werden, um den Wettbewerb nicht zu behindern und kostengünstige Lösungen für kleine und mittlere Unternehmen zu schaffen. Mit IUNO wurde ein wesentlicher Beitrag für eine neue Sicherheitskultur für Industrie 4.0 geleistet. IUNO vereinte das vielfältige Themenfeld der Industrie 4.0 in vier Anwendungsfällen – aus der Möbelindustrie, der Automobilwirtschaft, den Werkzeugmaschinenherstellern, anhand welcher ein vollumfänglicher Werkzeugkasten für die Lösung von IT-Sicherheitsanforderungen entwickelt wurde.

CypIFlex – Cyber-physische Intralogistiksysteme zur Flexibilisierung der mittelständischen Serienfertigung

Herr Wang war Projektleiter (DiK) im Industrie-/Forschungsprojekt CypIFlex – Cyber-physische Intralogistiksysteme zur Flexibilisierung der mittelständischen Serienfertigung, das vom Hessischen Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr und Landesentwicklung (HMWEVL) bewilligt wurde und im Rahmen des Operationellen Programms für die Förderung der regionalen Wettbewerbsfähigkeit und Beschäftigung in Hessen aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE), durch die WiBank vertreten, und aus Landesmitteln finanziert wurde. Es bestand aus einem Konsortium von verschiedenen Unternehmen aus dem IT-, Automatisierungs- und Fertigungsbereich und dem Fachgebiet DiK der Technischen Universität Darmstadt.

Ziel des Projektes CyplFlex war es, mittelständische Serienfertigungsunternehmen dahingehend zu befähigen, spezifische Industrie 4.0 Lösungen zu entwickeln und diese erfolgreich einzuführen, um entlang der Wertschöpfungskette einen quantifizierbaren Mehrwert zu erzeugen. Hierzu wurde das entwickelte Vorgehensmodell exemplarisch in einer prototypischen Umsetzung in einem realen Produktions- und Intralogistikumfeld durchgeführt. Herausfordernd war es die Akzeptanz für das Thema der Verknüpfung von Produktions- mit Informations- und Kommunikationstechnologien (Industrie 4.0) bei beteiligten Wertschöpfungspartnern zu schaffen. Die wesentlichen fünf Meilensteine waren die „Anforderungsanalyse und Erstellung des Anforderungskatalogs“, die „Analyse, Erfassung und Bewertung von Lösungen“, die „Entwicklung des generischen Vorgehensmodells“, die anschließende „Validierung am Anwendungsfall Sanner GmbH“ und die abschließende „Verifikation und Eigenschaftsabsicherung des entwickelten Vorgehensmodells“.

SCoPE – Smart Components within Smart Production Processes and Environments

Herr Wang war Projektmitarbeiter im internationalen Forschungsprojekt „Smart Components within Smart Production Processes and Environments (SCoPE)“ in Kooperation mit zwei Instituten der brasilianischen Universitäten Universidade Metodista de Piracicaba (UNIMEP) und Universidade de Sao Paulo (USP). Die Bearbeitung des Projektes erfolgt im Rahmen der von DFG, CAPES und FINEP geförderten BRAGECRIM-Initiative (Brazilian German Collaborative Research Initiative in Manufacturing Technology), in welcher Wissenschaftler aus dreißig universitären Forschungsinstituten und Fraunhofer Instituten in Brasilien und Deutschland gemeinsam an Themen zur nachhaltigen Wertschöpfung in der Produktion forschen. Die Initiative fördert den Austausch und die Mobilität der Wissenschaftler beider Länder.

Ziel des SCoPE Projektes ist die Einführung von Bauteilen als Informationsträgern, welche Informationen über ihre physischen Eigenschaften, kundenspezifische Anpassungen, Herstellungshistorie und Zweck besitzen. Über moderne Internettechnologien erfolgen die Vernetzung von Bauteilen als Informationsträger und der Zugriff auf externe Informationsquellen, wie Produktionsdatenbanken und Datenmanagementsysteme. Diese intelligenten Bauteile, die sogenannten “Smart Components” werden dann in der Lage sein ihre Produktions- und Montageprozesse zu kontrollieren und sich autonom durch eine mit cyber-physischen Produktions- und Logistiksystemen ausgestattete intelligente Fabrik zu bewegen. Mögliche Anwendungsfälle sind die Nachverfolgbarkeit der Herstellungshistorie von einzelnen Komponenten, z.B. zur Untersuchung von Bauteilversagen, oder die Nutzung von Bauteildaten für die Erreichung optimaler Toleranzpaarungen in der Montage komplexer Baugruppen.

Certificate of Merit

“Combined Secure Process and Data Model for IT-Security in Industrie 4.0”

Wang, Yübo ; Fakhry, Riham ; Rohr, Sebastian ; Anderl, Reiner (2017) [siehe Publikationsliste]

Certificate of Merit

“Development of a Toolbox for Engineering in Project Teams for Industrie 4.0”

Wang, Yübo ; Faath, Andreas ; Goerne, Timon ; Anderl, Reiner (2018) [siehe Publikationsliste]

Best Paper Award

“Toolbox Approach for the Development of New Business Models in Industrie 4.0”

Wang, Yübo ; Tran Thi Diem My ; Anderl, Reiner (2018) [siehe Publikationsliste]

Certificate of Appreciation

Expert Group: Training / Digital Business Models / Industrial Internet

The Expert Group serves as a platform for German and Chinese industry experts to discuss the challenges and opportunities of Industrie 4.0 and develop joint policy recommendations. These discussions directly inform the bilateral political dialogue at the Vice Minister and State Secretary level. (German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy – Ministry of Industry and Information Technology of PR China, 2019)