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Glossar

Lupe und Bücher
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Aktor

Aktoren (auch Aktuatoren) sind technische Bauelemente, die für die Umsetzung elektrischer Signale in mechanische Bewegung zuständig sind. Sie sind das Gegenstück zu den -> Sensoren. Während der Sensor physikalische Größen in Form von elektrischen Signalen umsetzt, wandelt der Aktor das Signal in eine physikalische Größe um, wie zum Beispiel Druck, Schall, Temperatur, Bewegung oder andere mechanische Größen. Aktoren werden eingesetzt in zahlreichen Bauteilen der Elektrotechnik, beispielsweise in Lampen, Lautsprechern oder Motoren, aber auch in Druckern, Laufwerken sowie in der Mess- und Regeltechnik.

Augmented Reality

Der Begriff beschreibt die Möglichkeit, ein mit der Kamera eines Smartphones, Tablet-PCs oder einer speziellen Brille aufgenommenes Realbild mit eingeblendeten digitalen Informationen (z. B. Grafiken) anzureichern.

Big Data

Big Data bedeutet „große, komplexe Datenmengen“. Sie werden erzeugt durch den Datenverkehr, verursacht z. B. durch das Internet und Mobilfunk, soziale Medien, Kredit- und Kundenkarten oder Videoüberwachung, aber auch durch den Datenaustausch in Wirtschaft, Gesundheitswesen und Verkehr. In Industrie 4.0 entstehen große Datenmengen, vor allem durch die unterschiedlichen Sensoren der Maschinen in der Produktion, aber auch durch die Kommunikation der Maschinen untereinander. Es bedarf besonderer Technologien, um diese großen Datenvolumen auszuwerten (Data Mining). Die Verknüpfung und Auswertung der Datenströme ermöglicht auf der einen Seite die Voraussage von Störungen. Andererseits bergen sie jedoch auch das Risiko der Verletzung von Persönlichkeitsrechten und des Datenschutzes.

Blended Learning

Blended Learning ist eine Form des Lernens, die die Möglichkeiten des orts- und zeitunabhängigen, computergestützten Lernens mit den Vorteilen des Präsenzunterrichts kombiniert. Dies geschieht meist unter Verwendung eines internetbasierten Learning-Management-Systems.

Blog

Unter einem Blog (auch Weblog) versteht man ein persönliches, webbasiertes Tagebuch. Der Eigentümer des Blogs (Blogger) kann dort Informationen und persönliche Meinungen, aber auch fachspezifische Hinweise publizieren. Eine Kommunikation mit anderen Besuchern entsteht dadurch, dass die Blogeinträge in der Regel mit Kommentaren versehen werden können.

Cyber Physical Systems (CPS)

Cyber-physische Systeme (CPS) ermöglichen eine Verknüpfung von informations- und softwaretechnischen mit mechanischen oder elektronischen Komponenten. Über das Internet oder Intranet kommunizieren diese in Echtzeit miteinander. Sogenannte „eingebettete Systeme“ erfassen unter Zuhilfenahme von Sensoren physikalische Daten und beeinflussen wiederum mittels -> Aktoren physikalische Vorgänge. Dabei entsteht auf Basis der Daten und ihrer Kommunikation ein virtuelles Abbild der realen Komponenten und Prozesse. Diese sehr komplexen Systeme kombinieren weitgehend automatisiert Daten, Informationen und Funktionen und sind damit die Grundlage für die Überwachung und Steuerung von Anlagen in der Produktion von Industrie 4.0.

ERP System

Ein ERP-System (Enterprise Resource Planning-System) ermöglicht die Verwaltung aller zur Durchführung und Planung der Geschäftsprozesse notwendigen Informationen. In dem System werden alle Ressourcen erfasst und verarbeitet, z. B. Material, Personal, Maschinen, Betriebsmittel, Kapital und Information. Es dient unter anderem einer effektiven Materialbedarfs- aber auch Produktionsplanung, dem Finanz- und Rechnungswesen oder der Personalwirtschaft. Die ERP-Systeme basieren meist auf sehr komplexen und miteinander kommunizierenden Softwaresystemen.

Global Facilities

Die digitale Vernetzung von Produktionssystemen über die Grenzen eines Unternehmens hinweg, zum Beispiel mit Kunden und Zulieferern, wird mit diesem Begriff bezeichnet. Das System erkennt, wenn ein Kunde kurzfristig eine Produktänderung in Auftrag gibt und erfasst sofort, welche neuen Fertigungsteile für die Umsetzung benötigt werden. Potentiell kann so ein System selbstständig auf dem Markt den optimalen Lieferanten recherchieren und die Bestellung vorbereiten.

Handlungskompetenz, berufliche

Berufliche Handlungskompetenz ist die Fähigkeit und Bereitschaft, Kenntnisse, Fertigkeiten sowie persönliche, soziale und methodische Fähigkeiten sowohl in Arbeitssituationen als auch für die berufliche und persönliche Entwicklung zu nutzen. Es ist das Ziel der Berufsbildung, die berufliche Handlungskompetenz/-fähigkeit entstehen zu lassen, anzupassen, zu erhalten oder zu erweitern.
BBiG, §1

Handlungsorientierung

Handlungsorientierung in der Berufsausbildung bedeutet, dass Auszubildende befähigt werden, selbstständig nach der Methode der vollständigen Handlung in der Ausbildung zu lernen. Diese in der Berufsausbildung bewährte Methode besteht aus sechs Schritten: Informieren, Planen, Entscheiden, Ausführen, Kontrollieren und abschließendes Bewerten. Gekennzeichnet sind die Lernaktivitäten durch Bezug zur Lebenswelt der Jugendlichen, in die sie ihre eigenen Erfahrungen mit einbringen können. Das Konzept zielt auf planvolles Handeln und die Aneignung problemlösender Fähigkeiten im Lernprozess. Dabei sollen sich die Jugendlichen bei Fragen zum Arbeitsprozess in der Gruppe möglichst selbst helfen. Die Rolle der Ausbilder besteht darin, konstruktive Fragen zu stellen und als Lerncoach die Gruppenprozesse zu moderieren. Ziel ist es, die selbstständigen Lernaktivitäten der Jugendlichen zu fördern.

Internet der Dinge

Unter dem „Internet der Dinge“ versteht man die Vernetzung von realen Objekten des Alltags, die selbstständig miteinander über das Netz kommunizieren und dabei dem Menschen behilflich sind. D. h., physische Objekte (Dinge in der Realität) haben einen virtuellen Zwilling, ein digitales Gegenstück in Form von Daten, im Internet oder Intranet. Sie sind ausgestattet mit einer eindeutigen Identität und werden so zu intelligenten Objekten. Über diese Identität, die bisher nur Computer und Netzwerkgeräte hatten, können Alltagsgegenstände wie z. B. Autos, Stromzähler oder sogar Kleidungsstücke (-> Wearables ) über das Netz angesteuert werden und selbstständig miteinander kommunizieren. Vom Internet der Dinge spricht man aber auch in Bezug auf die Produktion. Die dort eingesetzten Sensoren und Aktoren, die z. B in Logistik oder Fertigung zu finden sind, sind die Voraussetzung für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation -> M2M. Z. B. über sogenannte RFID-Chips, die an den Produkten angebracht sind, können die Objekte sich selbst identifizieren und steuern.

Lernen im Arbeitsprozess

Dahinter verbirgt sich der Ansatz, berufliches Lernen möglichst nah an den fachlichen Anforderungen der Praxis auszurichten. An einem Auftrag, der aus dem Produktionszusammenhang entsteht, können die dafür erforderlichen Fertigkeiten, Kenntnisse und Fähigkeiten direkt erworben werden. Diese Art des Lernens hat den Vorteil, dass theoretisches Lernen und die praktische Handlung eng miteinander verknüpft sind. Lernen im Arbeitsprozess bewirkt zudem die selbstständige und verantwortliche Gestaltung des Lernprozesses durch die Auszubildenden selbst. Die Orientierung des Lernens an den betrieblichen Abläufen ermöglicht somit den Erwerb von beruflicher Handlungskompetenz.

Learning on Demand

Mit diesem Begriff, der aus dem E-Learning stammt, wird das Lernen bezeichnet, das nicht in Kursen oder Lerneinheiten auf Vorrat geschieht, sondern im dem Moment im Arbeitsprozess erfolgt, wenn man das Wissen benötigt. Dieses Lernen ist auf den Arbeitsplatz und seine Anforderungen ausgerichtet und situationsbezogen sowie arbeitsplatznah. Es handelt sich dabei um ein weitgehend selbstgesteuertes Arbeiten und Lernen für die Qualifizierung. Um diesen Prozess zu unterstützen, müssen organisatorische Vorbedingungen geschaffen werden, z. B. auch die Bereitstellung und Pflege von Wissensdatenbanken oder Videotrainings.

Lerninsel

Die Lerninsel ist eine Form des -> Lernens im Arbeitsprozess. Auszubildende bearbeiten und reflektieren reale Arbeitsaufgaben in Gruppenarbeit weitgehend selbstständig. Bei den Aufgaben handelt es sich um die gleichen Arbeitsaufgaben, wie sie auch im Umfeld der Lerninsel im Produktionsprozess erfolgen. Den Auszubildenden steht allerdings mehr Zeit für Qualifizierungs- und Lernprozesse zur Verfügung. Zudem sind die Lerninseln mit Lernmaterialien wie Lernsoftware und Visualisierungsmöglichkeiten ausgestattet.

M2M

Abkürzung für „Machine-to-Machine“-Kommunikation. Durch die Vernetzung von Maschinen und Anlagen in Industrie 4.0 sind diese u. a. in der Lage, miteinander zu kommunizieren.

Medienkompetenz

Medienkompetenz bezeichnet die Fähigkeit, Medien nicht nur zu nutzen, sondern auch die verschiedenen Aspekte der Medien und Medieninhalte zu verstehen und kritisch zu bewerten. Medienkompetenz bezieht sich aber auch auf die Fähigkeit, mit Medien produktiv umgehen zu können und in vielfältigen Kontexten zu kommunizieren.

Mobile Devices (Mobile Geräte)

Endgeräte, die aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts ohne größere körperliche Anstrengung tragbar und somit mobil einsetzbar sind. Zu den Mobilgeräten zählt man beispielsweise Mobiltelefone, Tablet-PCs, tragbare Computer (Notebooks, Netbooks und Subnotebooks), aber auch E-Book-Reader und andere tragbare Ausgabegeräte für elektronische Medien.

Online-Community

Eine Online-Community ist eine frei zugängliche oder manchmal auch geschlossene Gemeinschaft, die sich im Internet begegnet. Online-Communities dienen dem Knüpfen von Kontakten und dem Austausch von Daten und Meinungen untereinander.

Open Educational Resources (OER)

Dabei handelt es sich um Lehr- und Lernmaterialien, die zunehmend digital erstellt und über das Internet verbreitet werden. Sie können bearbeitet, neu zusammengefügt und mit anderen Lehrenden oder Lernenden geteilt oder auch gemeinsam entwickelt werden.

Predictive Maintenance

„Predictive Maintenance“ bedeutet „vorausschauende Instandhaltung“. In Industrie 4.0 versteht man darunter die Sammlung großer Datenmengen, Prozess- und Maschinendaten, aber auch Daten externer Quellen, wie Wetter und Verkehr. Sie werden in Echtzeit zusammengetragen, mit Big-Data-Technologien ausgewertet und in Beziehung zu früheren Erfahrungswerten gesetzt. Daraus können Muster abgeleitet werden, die z. B. die Voraussage von Funktionsausfällen in der Produktion ermöglichen. Da es sich um ein selbstlernendes System handelt, können Störungen im Laufe der Zeit immer besser vorhergesagt werden.

Projektmethode

Das Lernen in Projekten ermöglicht die Vermittlung von fachpraktischen Kenntnissen, Fachtheorie und sozialen Kompetenzen in einem ganzheitlichen Prozess. Die Auszubildenden planen selbstständig die Durchführung von Arbeitsaufgaben, strukturieren den Prozess und werten die Ergebnisse aus. Dabei lernen sie, Problemstellungen zu analysieren, Zusammenhänge zu erkennen und Lösungsansätze gemeinsam mit anderen in der Gruppe zu entwickeln und zu reflektieren. Die Rolle der Ausbildenden besteht darin, den Projektverlauf beratend und moderierend zu begleiten.

Sensor

Sensoren sind technische Komponenten, die bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen können. In Industrie 4.0 spielen Sensoren in den Fertigungsprozessen der automatisierten Produktion als Signalgeber eine wichtige Rolle. Die von ihnen erfassten Daten werden in der zugehörigen Steuerung verarbeitet und in die Netze eingespeichert. Dies kann wiederum weitere entsprechende Prozesse auslösen. Sie sind das Gegenstück zu den -> Aktoren. Während der Aktor ein elektrisches Signal in eine physikalische Größe umwandelt, setzt der Sensor physikalische Größen in Form von elektrischen Signalen um.

Serious Games

Ein „Serious Game“ ist ein softwarebasiertes Spiel, mit dem man auf spielerische Weise Wissen und Kompetenzen erwerben kann. Durch die Verknüpfung von unterhaltenden Elementen mit Lerninhalten sollen die Spiele ein motivierendes Lernerlebnis erzeugen. Unterstützt wird der Lerneffekt durch den Spaß am Spiel. Gelernt wird in Simulationen und Planspielen. Erlerntes kann innerhalb der Lernszenarien gefahrlos ausprobiert und in der virtuellen Praxis getestet werden.

Smart Factory

Dies ist ein zentraler Begriff im Zusammenhang mit Industrie 4.0. Er beschreibt die Vision einer Produktion, deren Anlagen und Logistiksysteme sich ohne den Menschen weitgehend selbst organisieren. Die Smart Factory basiert auf den sog. cyber-physischen Systemen, die über die Vernetzung der Produktionskomponenten und durch Sensoren und Aktoren miteinander kommunizieren. Eine zentrale Rolle spielt dabei ein Chip (z. B. RFID), der an dem Produkt selbst angebracht wird und in dem die Fertigungsinformationen in maschinenlesbarer Form abgespeichert sind. Diese Informationen steuern alle Schritte des Produktionsprozesses von der Auftragserteilung bis zur Auslieferung an den Kunden.

Smart Product

Unter „Smart Products“ versteht man in Industrie 4.0 physische Produkte, die digitale Informationen über sich in das Netz einspeichern und dort ihr digitales Abbild zur Verfügung stellen. Manche sind auch als intelligente mechatronische Systeme fähig, zu kommunizieren und mit anderen cyber-physikalischen Produkten oder Systemen zu interagieren. Sie können z. T. selbsttätig Entscheidungen treffen und auf Prozesse in ihrem Umfeld einwirken. Technisch wird das durch eingebettete Mikroprozessoren und entsprechende KI-(Künstliche Intelligenz)-Software realisiert.

Social Media -> Soziale Netzwerke

Soziale Netzwerke

Soziale Netzwerke sind Gemeinschaften im Internet, in denen sich Freunde, Bekannte, aber auch Fremde mit gleichen Interessen treffen und sich digital austauschen können. Die Benutzer können gemeinsam eigene Inhalte erstellen (User Generated Content), persönliche Daten und Informationen bereitstellen, diskutieren oder andere Inhalte mit der Community teilen. Diese Inhalte bezeichnet man auch als soziale Medien (Social Media). Soziale Netzwerke basieren meist auf einer Softwareplattform, auf der sich die Nutzer anmelden und über ein selbst erstelltes Profil wie mit einem Portfolio vorstellen können. Zu den sozialen Medien zählen unter anderem Online-Netzwerke wie Facebook, Google+, YouTube, XING, Linkedin und Microblog-Dienste wie Twitter oder Blogs.

Tablet-PC

Ein Tablet-PC ist ein besonders flacher und tragbarer Computer mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm (Touchscreen). Er wird in der Regel ohne Tastatur oder Maus ausgeliefert und nur durch Antippen des Bildschirms mit den Fingern bedient. Leistungsumfang und Bedienung sind vergleichbar mit modernen Smartphones. Ausgestattet nur mit einer Bildschirmtastatur, sind sie für das Erstellen größerer Textmengen weniger geeignet. Sie werden meistens für den Abruf von Informationen genutzt, zunehmend aber auch für die Bedienung digitaler Geräte. Über herunterladbare Zusatzprogramme (sog. Apps) kann der Funktionsumfang der Tablets erweitert werden.

Virtualisierung

Mit „Virtualisierung“ ist die Erstellung eines digitalen nicht-physischen Pendants zu einem tatsächlich bestehenden Objekt gemeint. In der IT können das eine Hardwareplattform, ein Betriebssystem, ein Speichermedium oder Netzwerkressourcen sein. Die Automatisierung in den Unternehmen profitiert besonders von der Virtualisierung. Sie macht es möglich, dass Fertigungsanlagen über ihr virtuelles Gegenstück im Netz sich selbst verwalten.

Web 2.0

Anwendungen und Angebote im Internet, die den Nutzenden die Möglichkeit geben, auch ohne Programmierkenntnisse Inhalte eigenständig oder in Kooperation mit anderen Nutzenden zu erstellen und zu veröffentlichen. Web 2.0 legt den Fokus auf die Partizipation und Vernetzung, deshalb ist auch oft die Rede vom sogenannten „Mitmach-Web“. Wichtige Web-2.0-Anwendungen sind unter anderen Wikis, Blogs, Bild- und Videoportale, Tauschbörsen und Social-Networking-Seiten.

Wearables

Als „Wearables“ bezeichnet man am Körper oder Kopf getragene computergestützte Ein- und Ausgabegeräte (z. B. Brillen oder Uhren). Mit diesen Geräten können Tätigkeiten in der realen Welt durch zusätzliche Informationen und Daten, aber auch Anweisungen über das Netz unterstützt werden.

Wiki

Als „Wiki“ bezeichnet man eine Web-2.0-Software, die es erlaubt, in Form eines Hypertextsystems relativ unkompliziert Webseiten zu erstellen und zu publizieren. Andere Benutzer können diese Seiten in einem Webbrowser lesen und wiederum online bearbeiten. Entwickelt wurde diese Software mit dem Ziel, Wissen und Erfahrung mit mehreren anderen Interessierten gemeinsam zu sammeln und für andere zu dokumentieren. Daher erlauben es die Wiki-Programme, dass mehrere Autoren gemeinschaftlich Texte erstellen und ggf. mit Fotos und anderen Medien anreichern. In der Berufsausbildung wird dieses Medium häufig für Lernprozesse eingesetzt, in denen kollaboratives Schreiben im Vordergrund steht. So können Auszubildende mit Wikis sehr komfortabel selbstständig Wissensdatenbanken mit kleinen Lerneinheiten zu Themenbereichen erstellen, um sie im Internet für sich und andere zum Nachschlagen im Arbeits- und Lernprozess bereitzustellen. Basis ist meist ein vereinfachtes Content-Management-System. Wiki-Softwares sind häufig auch Bestandteil von komplexen Learning-Management-Systemen.