Cyber-Physische Systeme (CPS) – Definition und Anwendungen

Was sind Cyber-Physische Systeme (CPS)?

Cyber-Physische Systeme (CPS) sind integrative Systeme, die physische Prozesse mit computergestützten Steuerungen und Netzwerken verbinden. Diese Systeme ermöglichen die Interaktion und Koordination zwischen der physischen Welt und der digitalen Welt.

Hauptkomponenten von CPS

• Eingebettete Systeme: Computer, die in physische Prozesse integriert sind, um Daten zu verarbeiten und zu steuern.
• Sensoren und Aktoren: Geräte, die Daten erfassen (Sensoren) und physische Aktionen ausführen (Aktoren).
• Netzwerke: Kommunikationsinfrastruktur, die den Datenfluss zwischen den Komponenten sicherstellt.
• Datenanalyse: Verarbeitung und Auswertung der gesammelten Daten zur Entscheidungsfindung und Optimierung.

Anwendungen von CPS

• Industrie 4.0: Automatisierte und vernetzte Fertigungssysteme zur Effizienz- und Flexibilitätssteigerung.
• Smart Grids: Intelligente Stromnetze zur Optimierung der Energieverteilung und -nutzung.
• Autonome Fahrzeuge: Selbstfahrende Autos, die Daten aus der Umgebung nutzen, um sicher zu navigieren.
• Medizinische Systeme: Fernüberwachung und Steuerung von medizinischen Geräten zur Verbesserung der Patientenversorgung.

Vorteile von CPS

• Erhöhte Effizienz: Automatisierung und Echtzeitsteuerung führen zu höherer Produktivität.
• Verbesserte Entscheidungsfindung: Echtzeitdaten ermöglichen fundierte und schnelle Entscheidungen.
• Flexibilität: Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Bedingungen und Anforderungen.
• Sicherheit: Verbesserte Überwachung und Kontrolle physischer Prozesse zur Unfallvermeidung.

Bedeutung für Unternehmen

Cyber-Physische Systeme sind entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit moderner Unternehmen. Sie ermöglichen innovative Geschäftsmodelle, verbessern die Ressourcennutzung und steigern die Produktqualität. Unternehmen, die CPS implementieren, profitieren von höheren Effizienzgewinnen, verbesserten Sicherheitsstandards und einer stärkeren Marktposition.