„Industrie 4.0“ geht jeden etwas an!...2015/11/18 · Steuerung (SPS) Modicon 084, 1969 Heute...

„Industrie 4.0“ geht jeden etwas an!

Prof. Dr. Dieter Wegener, Sprecher Führungskreis Industrie 4.0

KWB-Veranstaltung „Industrie 4.0“, Berlin, 18. Nov. 2015

ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.

Prof. Dr. Dieter WegenerFührungskreis Industrie 4.0

Übersicht

Vision Industrie 4.0

Industrie 4.0-Initiative

Industrie 4.0 wirkt in 3 Dimensionen

Auswirkungen auf die Arbeitswelt

Berlin, 18.11.2015 – Folie 2

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Die Evolution zu Industrie 4.0 in der Produktion

Von Industrie 1.0 bis Industrie 4.0

1800 1900 2000 Zeit

Grad derKomplexität

ErsteIndustrielleRevolutiondurch Einführung mechanischer Produktions-anlagen mithilfe vonWasser- und Dampfkraft

ZweiteIndustrielleRevolutiondurch Einführungarbeitsteiliger Massen-produktion mithilfe vonelektrischer Energie

DritteIndustrielleRevolutiondurch den Einsatz vonElektronik und IT zurweiteren Automatisierungder Produktion

VierteIndustrielleRevolutionauf Basis von cyber-physischen Systemen

Erster mechanischerWebstuhl, 1784

Erstes Fließband,Schlachthöfe vonCincinnati, 1870

Erste Speicher-programmierbareSteuerung (SPS)Modicon 084, 1969

Heute

Quelle: DFKI (2011), Siemens AGFolie 3Berlin, 18.11.2015 –


Cyber-Physical System (CPS)

Das digitale Modell ist immer aktuell und wird über den gesamten Lebenszyklus erweitert

• Software / Informatik• Mechanik• Elektrik, Elektronik• Automatisierung, HMI• Safety, Security• Maintenance

Cyber-Physisches System (CPS)

Physische Produktionseinrichtung Digitales Modell

• Ortsangabe, Identität

• Zustand• SW-Version• Schnittstellen• …

Enthält alle Informationen über…

ServicesProduktions-ausführung

Produktions-planung

Produkt-design

Produktions-Engineering

+

Quelle: Siemens AGFolie 4Berlin, 18.11.2015 –



ProduktionSelbstoptimierung

Selbstheilung

MarktZufriedene

Kunden

Engineering Autonome Komponenten

InbetriebnahmeSelbstkonfiguration

MarktDynamischeAnforderungen Information

Aktuell

Design Ganzheitliche Modellierung

Quelle: Siemens AGFolie 5Berlin, 18.11.2015 –


Übersicht




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Berlin, 18.11.2015 –


Digitalisierung der Wirtschaft: Die physische Welt und das Internet verschmelzen

ConsumerKultur

WohnenCPS SzenarioSmart Home

Industrie

CPS-SzenarioSmart Factory

Energie

CPS-SzenarioSmart Grid

Mobilität

CPS-SzenarioSmart Mobility

Gesundheit

CPS-SzenarioSmart Health

Wohnen

CPS-SzenarioSmart Home

Business

DAS INTERNET DER DIENSTE

DAS INTERNET DER DINGE

Das Windrad Das E-Auto Der Patient Der BewohnerLosgröße 1

Querschnittsthemen, die für alle Bedarfsfelder geltenSemantische Technologien, Betreibermodelle, Cloud Computing, Betreiberplattform für Dienste

Querschnittsthemen Cyber Physical Systems, die für alle Bedarfsfelder geltenSicherheit, Standards & Normen, Engineering, Mikroelektronik & Embedded Software, Aus- und Weiterbildung

Folie 7

Quelle: Acatech / ZVEI

IoS: Internet ofServices

IoT: Internet of

Things

Berlin, 18.11.2015 –


‘Verbände-Plattform Industrie 4.0‘ wurde von ZVEI, VDMA und BITKOM in 2013 gegründet

ConsumerKultur

WohnenCPS SzenarioSmart Home

Industrie

CPS-SzenarioSmart Factory

Energie

CPS-SzenarioSmart Grid

Mobilität

CPS-SzenarioSmart Mobility

Gesundheit

CPS-SzenarioSmart Health

Wohnen

CPS-SzenarioSmart Home

Business

DAS INTERNET DER DIENSTE

DAS INTERNET DER DINGE

Das Windrad Das E-Auto Der Patient Der BewohnerLosgröße 1

Querschnittsthemen, die für alle Bedarfsfelder geltenSemantische Technologien, Betreibermodelle, Cloud Computing, Betreiberplattform für Dienste

Querschnittsthemen Cyber Physical Systems, die für alle Bedarfsfelder geltenSicherheit, Standards & Normen, Engineering, Mikroelektronik & Embedded Software, Aus- und Weiterbildung

Folie 8

Quelle: Acatech / ZVEI

Berlin, 18.11.2015 –


ZVEI-Führungskreis formuliert Handlungsfeld Industrie 4.0 aus technischer Sicht

ProduktionProduktentwicklung ServiceInter-operabilität

Inter-operabilität

"Office Floor"(Machine-to-Business)

"Shop Floor"(Machine-to-Machine)

MES

ERP

Control

PLM

Logi

stic

s

Wertschöpfungskette

Quelle: Siemens AG

Folie 9Berlin, 18.11.2015 –

Prof. Dr. Dieter WegenerFührungskreis Industrie 4.0 Folie 10

Führungskreis Industrie 4.0 unterstützt seit Okt. 2013 die Verbände-Plattform Industrie 4.0

FührungskreisIndustrie 4.0 SG 1 SG 2 SG 3 SG 4

Berlin, 18.11.2015 –


Maschinenbau

Elektronik

IT

Folie 11

Paradigmenwechsel in der Wertschöpfung

Und damit: Auflösung der Branchengrenzen

Berlin, 18.11.2015 –


I Verbrauchern

I Nachwuchskräften

I KMUs

I Mitarbeitern

I Gewerkschaften

I politischen Entscheidern

Akzeptanz schaffen bei

Folie 12

Paradigmenwechsel in der Wertschöpfung erfordert Information und Dialog

Kernaufgabe der Verbände:

Berlin, 18.11.2015 –


Führungskreis Industrie 4.0Austausch mit der „politischen“ Plattform Industrie 4.0

AG: ArbeitsgruppeSG: Spiegelgremium

Geschäfts-stelle (GS)

(Ifok, VDI Technologie-

zentrum)

Strategie-kreis (SK)

Lenkungskreis (LK)

AG 3Sicherheit vernetzter Systeme

AG 4Rechtliche Rahmen-

bedingungen

AG 2Forschung

und Innovation

AG 1Referenz-architektur,

Standards und Normung

AG 5Arbeit, Aus-

/Weiterbildung

Führungskreis Industrie 4.0 (FK I4.0)

SGStrategie &Use Cases

SGModelle &Standards

SGForschung

SGSicherheit

AusschüsseVertragsrecht/ Gewerblicher Rechtsschutz

AusschussBerufs-bildung

Folie 13Berlin, 18.11.2015 –


„Industrie 4.0“ muss passend zu den anderen Applikations-szenarien bei „Internet of Things and Services“ sein

Berlin, 18.11.2015 –


Übersicht



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Berlin, 18.11.2015 –


Industrie 4.0 hat Auswirkungen auf jedes Unternehmen in 3 Dimensionen

Quelle: ZVEI nach PwC

Smart FactorySmart Plant

Smart Products

Smart Services

Berlin, 18.11.2015 –




Smart FactorySmart Plant

Berlin, 18.11.2015 –

Frei verwendbar / © Siemens AG 2014. Alle Rechte vorbehalten.

Eisenmann: Simulation of dip coating systems for theautomotive industry

Simulation of the system to determine plant geometry and throughput

Provision of the required process parameters for optimal system programming

Design of dip coating system using PLM Software NX, simulation ofthe plant and control with Tecnomatix Plant Simulation

Complex dynamics thanks to three axes for horizontal, lift and rotationmovement while accounting for acceleration, delay and carry-over

Different body types and dip curves in a process with variable speedsand various cycle times

Folie 18Berlin, 18.11.2015 –


COMOS WalkinsidePowerful 3D visualization of a process plant

Higher plant availability as the most effective way of increasing economic efficiency

Use of 3D engineering data in all stages of the plant lifecycle

Direct access to current plant information in virtual reality models

Enhanced operational safety for all persons involved

Folie 19Berlin, 18.11.2015 –




Smart Products

Berlin, 18.11.2015 –


"Virtuelle Maschine" - Erhöhung der Produktivität durch Simulieren des Fertigungsverfahrens

• Digitaler „Zwilling“• Simuliertes Herstellen eines Werkstücks• Ermittlung von Produktionszeiten.

10% Produktivitätssteigerung im laufenden Betrieb und bis zu 80% Zeiteinsparungen beim Aufstellen/Einrichten der realen Maschine.

Folie 22Berlin, 18.11.2015 –




Smart Services

Berlin, 18.11.2015 –


Die Welt wird digital – Neue Geschäftsmodelle bewirken Veränderungen des Nutzerverhaltens

Vom Taxi zum Ride Sharing

Vom Plattenladen zum StreamingVom Buchladen zum eBook

Von den Gelben Seiten zum Marketplace

Quelle: Siemens

Folie 24Berlin, 18.11.2015 –

© Fraunhofer-Allianz Big Data 25

Proaktive Wartung bei Rolls Royce Neues Geschäftsmodell mit Datenintegration & Big Data Analytics

Dr. Dirk Hecker

Condition Monitoring, Proaktive Wartung, „Power-by-the-hour“,

as-a-service Business Model – Bezahlmodell nach Flugstunden

Quelle: www.springboeck.ch/SR_Technics.htm

© Mark Hillary | Flickr

© Fraunhofer-Allianz Big Data 26

Das rollende Smartphone Neue Geschäftsmodelle für Automobiler durch Datenwertschöpfungsketten

Dr. Dirk Hecker

Scheibenwischer als Wettersensoren für Mikroprognosen

Automobiler werden zum Datenprovider für weitere Branchen

Que

lle: G

TÜQ

uelle: ww

w.farm

ing-simulator.com


Industrie 4.0 betrifft die gesamte Wirtschaft:3 Fragen sollte sich jedes Unternehmen stellen


02Welches meiner Produkte und Services sollte digitalisiert werden?

01Wie kann ich

meine Wertschöpfungs-

kette digitalisieren?

03Welche neuen

Geschäftsmodelle kann ich meinen

Kunden anbieten?

Berlin, 18.11.2015 –


Übersicht


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Berlin, 18.11.2015 –


Industrie 4.0 – Chancen und Risiken

Berlin, 18.11.2015 –


VDMA-Sicht: Ausbildung und Studium

Berlin, 18.11.2015 –

Prof. Dr. Dieter WegenerFührungskreis Industrie 4.0 Folie 31Berlin, 18.11.2015 –

VDMA-Sicht: Weiterbildung

© 2015 APPSIST

Beispiel „APPsist“: Intelligent-adaptive Assistenz-und Wissensdienste für den Shop-Floor

Anw

endu

ng &

Va

lidie

rung

Fors

chun

g &

En

twic

klun

gB

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ung

* Partner im Unterauftrag

*

Anwendung:Produktion

Anwendung:Produkt

Berlin, 18.11.2015 – Folie 32

© 2015 APPSIST

APPsist-Lösungsansatz

MCI**-

USECASES

MMI*-

USECASES

Shop

floor

APPSIST-SystemDaten

Informationen

KI-basierte Bereitstellung

Wissenselemente

ERP/

PPS

END-GERÄTE

DIENSTE eLearning eSupport

MaschinendatenBetriebsdatenMitarbeiterdatenBedienungsdaten…

TätigkeitenBedienungBedienung

InbetriebnahmeInbetriebnahmeInstandsetzungInstandsetzung

WartungWartungInspektionInspektion Mitarbeiterprofil

KompetenzenKompetenzenWissenWissen

QualifikationQualifikation

*Mensch Maschine Interaktion**Mensch Computer Interaktion

LMS

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Verkettete automatisierte Montagezelle mit

Handarbeitsplätzen

Unterstützung bei Tätigkeiten zur Instandsetzung

5-Achs-Fräs-Zentrum

Unterstützung bei der Bedienung der Anlage

© 2015 APPSIST

Pilotbereiche und Pilotszenarien

Partner

Pilotbereich

Pilotszenario

Verkettete Roboterzelle

Unterstützung bei Tätigkeiten zur Fehlerbehebung

Berlin, 18.11.2015 – Folie 34


Industrie 4.0 betrifft die gesamte Wirtschaft:3 Fragen sollte sich jedes Unternehmen stellen


02Welches meiner Produkte und Services sollte digitalisiert werden?

01Wie kann ich

meine Wertschöpfungs-

kette digitalisieren?

03Welche neuen

Geschäftsmodelle kann ich meinen

Kunden anbieten?

Berlin, 18.11.2015 –

„Industrie 4.0“ geht jeden etwas an!...2015/11/18 · Steuerung (SPS) Modicon 084, 1969 Heute...

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