Die produzierende Industrie strebt im Rahmen der vierten industriellen Revolution Industrie
4.0 die Optimierung der klassischen Zielgrößen Qualität Kosten und Zeit sowie
Ressourceneffizienz Flexibilität Wandlungsfähigkeit und Resilienz in globalen volatilen
Märkten an. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Smart Factories in denen sich relevante
Objekte Produktions- Logistik- und Informationssysteme sowie der Mensch vernetzen.
Cyber-physische Systeme (CPS) tragen als sensorisierte und aktorisierte resiliente und
intelligente Gesamtsysteme dazu bei Produktionsprozesse und -maschinen sowie die
Produktqualität zu kontrollieren. Vordergründig wird die technische Komplexität von
Produktionssystemen und damit auch zugehöriger Instandhaltungsprozesse durch die Anforderungen
an deren Wandlungsfähigkeit und den zunehmenden Automatisierungsgrad ansteigen.
Heraus-forderungen bei der Entwicklung und Implementierung von CPS liegen in fehlenden
Interoperabilitäts- und Referenzarchitekturkonzepten sowie der unzureichend definierten
Interaktion von Mensch und CPS begründet. Sozio-cyber-physische Systeme (Sozio-CPS) fokussieren
die bidirektionale Interaktion von Mensch und CPS und adressieren diese Problemstellung.
Gegenstand und Zielstellung dieser Dissertationsschrift ist die Definition von Sozio-CPS in der
Domäne der Zustands- und Prozessüberwachung von Smart Factories. Untersucht werden dabei
Nutzungsszenarien von Sozio-CPS die ganzheitliche Formulierung von Systemarchitekturen sowie
die Validierung der entwickelten Lösungsansätze in industriellen Anwendungsszenarien. Eine
erfolgreiche Umsetzung von Sozio-CPS in drei heterogenen Validierungsszenarien beweist die
Korrektheit und Anwendbarkeit der Lösungsansätze.
