Ontology-based Information Flow Control and Visualization in an Industry 4.0 scenario

Im Kontext der Digitalisierung schreitet auch die Vernetzung produzierender Unternehmen weiter voran. Die Entwicklungen dieser Domäne werden unter dem Begriff Industrie 4.0 zusammengefasst, welche neben der Vernetzung von Mensch und Maschine auch Fabriken und Produktionsanlagen umfasst. Mittels Sensoren und Sensornetzwerken sollen Daten der Produktion erfasst und mittels Technologien des Semantic Webs die hohe resultierende Informationsdichte verarbeitet werden. Dabei finden die Entwicklungen der Industrie 4.0 ihren Ursprung in den Entwicklungen des Semantic Webs. Diese bietet durch die Beschreibungssprache Web Ontology Language (OWL) die Möglichkeit Informationsmodelle zu entwerfen, welche von autonomen Systemen maschinell verarbeitet werden können. ... mehrIm Rahmen dieser Arbeit soll ein Informationsmodell für produzierende Unternehmen entwickelt werden, welches mittels dieser Beschreibungssprache umgesetzt wird. Dieses Modell wird mittels den Strukturen produzierender Unternehmen entworfen, welche im Rahmen dieser Arbeit erarbeitet werden. Das Informationsmodell soll sich dabei nicht nur auf den Informations uss beschränken, sondern diesen um die Informationsflusskontrolle erweitern. Diese findet ihren Ursprung in der klassischen Zugangskontrolle und erweitert sie um die Frage wer, wann Zugriff auf welche Informationen erhalten soll und wie dieser Zugriferfolgen soll. Abgeschlossen wird diese Arbeit durch eine Implementierung, in der mittels eines praktischen Anwendungsbeispieles die Möglichkeiten von OWL in einem Industrie 4.0 Szenario untersucht werden. Dabei werden ebenfalls verschiedene Datenbanken sowie quelloffene Java-Bibliotheken auf deren Funktionalität untersucht und in der abschließenden Evaluation bewertet.

In the context of digitization, networking of manufacturing companies is also progressing. The developments in this domain are summarized under the term Industry 4.0, which covers not only the networking of human and machine, but also factories and production facilities. Using sensors and sensor networks, production data is to be captured and the resulting high density of information is to be processed using Semantic Web technologies. The developments of Industry 4.0 find their origin in the developments of the Semantic Web. This provides the possibility to design information models, which can be processed by autonomous systems, by the description language Web Ontology Language (OWL). ... mehrWithin the scope of this work, an information model for manufacturing companies is to be developed, which will be implemented by means of this description language. This model is designed by the structures of manufacturing companies, which are developed within this work. The information model should not only be limited to the ow of information, but should also be extended to include information ow control. This originates from classical access control and extends it to include the question of who is to be granted access to which information, when and how this access is to take place. This work is concluded by an implementation, in which the possibilities of OWL in an industry 4.0 scenario are examined by means of a practical application example. Various databases and open source Java libraries are also examined for their functionality and evaluated in the final evaluation.