Entwicklung einer Referenzarchitektur für eine durchgängige Digitale Prozesskette
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Nico Schramm
Nico Schramm, M. Sc., MiM, studierte Wirtschaftsingenieurwesen (B. Sc./M. Sc.) an der Technischen Universität Berlin mit technischem Schwerpunkt im Maschinenbau. Darüber hinaus absolvierte er den Studiengang Corporate Management (MiM) mit Fachrichtung in Innovation and Entrepreneurship an der Tongji University in Shanghai. Seit 2022 ist er Doktorand bei der Mercedes-Benz AG und wird am Fachgebiet für Digitales Engineering 4.0 der Technischen Universität Berlin betreut.
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Kai Grunert
Kai Grunert ist Wissenschaftler an der Technischen Universität Berlin mit Forschungsschwerpunkten im Bereich der adaptiven Workflow-Systeme sowie verteilten und dezentralen Software-Architekturen. Er leitet als Geschäftsführer der PROCEED Labs GmbH die Entwicklung einer intelligenten Open-Source-Prozessautomatisierungs-Software, die komplexe Geschäfts- und Produktionsprozesse vereinfacht.
Tim Richter ist Masterstudent des Maschinenbaus an der Technischen Universität Berlin, mit Schwerpunkt auf Konstruktion und Entwicklung. Während seines Bachelorstudiums setzte er sich intensiv mit dem Thema 3D-Druck auseinander und war als (Co-)Autor an mehreren Veröffentlichungen beteiligt. Seit 2024 arbeitet er als Werkstudent bei Mercedes-Benz.
Wolf Rieder, M. Sc., studierte Wirtschaftsinformatik (B. Sc.) und Information Systems Management an der Technischen Universität Berlin. Seit 2023 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Service-centric Networking der Technischen Universität Berlin.
Ismail Can, B. Sc., studierte Informatik (B. Sc.) an der Technischen Universität Berlin. Seit 2024 absolviert er dort das Masterstudium in Computer Science (Informatik) mit Schwerpunkten Data and Software Engineering und Cognitive Systems.
Aaron Hoppe studiert aktuell Physikalische Ingenieurswissenschaften (B. Sc.) an der Technischen Universität Berlin.
Till Tschiltschke, M. Sc., studierte Maschinenbau-Produktentwicklung (M. Sc.) an der der OVGU Magdeburg. Seit 2023 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK in der Abteilung Nachhaltige Produkt-Ökosysteme. Sein Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich der Produktentwicklung auf der Datendurchgängigkeit und automatisierten Entscheidungsunterstützung im Kontext von Nachhaltigkeit und Kreislauffähigkeit.
Matthias Stollenwerk, M. Sc. studierte Maschinenbau (B. Sc.) und anschließend Entwicklung und Konstruktion (M. Sc.) an der RWTH Aachen. Seit 2019 sammelte er Berufserfahrung in der Automobilindustrie, unter anderem bei der Ford-Werke GmbH in Köln. Seit 2024 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik in Berlin.
Dipl.-Ing. Moritz Chemnitz studierte an der TU-Berlin Technische Informatik. Ab 2008 hat er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet Industrielle Automatisierungstechnik der Technischen Universität Berlin zum Thema Selbstorganisation von Montagevorgängen geforscht. Seit 2011 arbeitet Moritz Chemnitz in der Abteilung Prozessautomatisierung und Robotik des Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK in Berlin, ab 2015 dort als stellvertretender Abteilungsleiter und seit 2024 als Senior Engineer. Der Schwerpunkt seiner Arbeiten liegt auf der hardwarenahen Simulation von industriellen Prozessen sowie cloudfähiger und verteilter Steuerungstechnik.
Abstract
Die Digitalisierung und verkürzte Modellzyklen in der Automobilproduktion erfordern eine flexible und automatisierte Anpassung der Fertigungsprozesse. Dieser Beitrag stellt eine Referenzarchitektur für eine integrierte digitale Prozesskette vor, die den nahtlosen Informationsfluss von Fertigungsparametern aus der Fahrzeugentwicklung bis in die Produktion gewährleistet. Eine herstellerübergreifende Interoperabilität wird gleichermaßen berücksichtigt, wie die Einbindung aktueller und standardisierter Technologien. Die digitale Prozesskette umfasst Komponenten zur Datenerfassung, –verarbeitung sowie -kommunikation und wird im Rahmen des Projekts „Werk 4.0“ bei einem repräsentativen OEM der Automobilindustrie entwickelt.
Abstract
Digitalization and shortened model cycles in automotive production require flexible and automated adaptation of manufacturing processes. This article presents a reference architecture for an integrated digital process chain that ensures the seamless flow of information on manufacturing parameters from vehicle development to the production machine. Cross-manufacturer interoperability is taken into account, as well as the integration state of the art and standardized technologies. The digital process chain comprises components for data acquisition, processing and communication and is being developed as part of the “Werk 4.0” project at a representative OEM in the automotive industry.
Hinweis
Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory-Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).
Funding statement: Gefördert durch die Europäische Union – NextGenerationEU und das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Forschungsprojekt „Werk 4.0“ in der Förderrichtlinie „Digitalisierung der Fahrzeughersteller und Zulieferindustrie“ im Förderrahmen „Zukunftsinvestitionen Fahrzeughersteller und Zulieferindustrie“ und wird betreut vom Projektträger VDI Technologiezentrum GmbH [Förderkennzeichen 13IK022K].
About the authors
Nico Schramm, M. Sc., MiM, studierte Wirtschaftsingenieurwesen (B. Sc./M. Sc.) an der Technischen Universität Berlin mit technischem Schwerpunkt im Maschinenbau. Darüber hinaus absolvierte er den Studiengang Corporate Management (MiM) mit Fachrichtung in Innovation and Entrepreneurship an der Tongji University in Shanghai. Seit 2022 ist er Doktorand bei der Mercedes-Benz AG und wird am Fachgebiet für Digitales Engineering 4.0 der Technischen Universität Berlin betreut.
Kai Grunert ist Wissenschaftler an der Technischen Universität Berlin mit Forschungsschwerpunkten im Bereich der adaptiven Workflow-Systeme sowie verteilten und dezentralen Software-Architekturen. Er leitet als Geschäftsführer der PROCEED Labs GmbH die Entwicklung einer intelligenten Open-Source-Prozessautomatisierungs-Software, die komplexe Geschäfts- und Produktionsprozesse vereinfacht.
Tim Richter ist Masterstudent des Maschinenbaus an der Technischen Universität Berlin, mit Schwerpunkt auf Konstruktion und Entwicklung. Während seines Bachelorstudiums setzte er sich intensiv mit dem Thema 3D-Druck auseinander und war als (Co-)Autor an mehreren Veröffentlichungen beteiligt. Seit 2024 arbeitet er als Werkstudent bei Mercedes-Benz.
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Aaron Hoppe studiert aktuell Physikalische Ingenieurswissenschaften (B. Sc.) an der Technischen Universität Berlin.
Till Tschiltschke, M. Sc., studierte Maschinenbau-Produktentwicklung (M. Sc.) an der der OVGU Magdeburg. Seit 2023 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK in der Abteilung Nachhaltige Produkt-Ökosysteme. Sein Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich der Produktentwicklung auf der Datendurchgängigkeit und automatisierten Entscheidungsunterstützung im Kontext von Nachhaltigkeit und Kreislauffähigkeit.
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Literatur
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© 2025 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany
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- Editorial
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- Wie entsteht „Flow“ in einem Unternehmen?
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- Durch fortgeschrittene Analytik zur vorausschauenden Wartung
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- Laserbasierte Detektion von Lockerungen im Straßenbahngleis
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- Cyber Resilience Act und IEC 62443
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