Digitalisierung in der Fertigungsindustrie · 2017-11-13 · Der digitale Zwilling ist ein genaues...

Digitalisierung in der

Fertigungsindustrie

Jürgen Herrmann

siemens.de/digital-enterprise-suite © Siemens AG 2017

© Siemens AG 2017

April 2017 siemens.com

Standort Amberg

Fabriken und Produkte

SIMATIC PLC - Programmierbarer Logik Controller

DP - Dezentrale Peripherie

HMI - Human Machine Interface

SIRIUS

Schaltgerät

Leiterplattenbestückung/

Elektronische Produkte

Befehls- und Meldegeräte Produktion von Metallteilen

und Montagegruppen

DF FA MF EWA

DF CP MF GWA

Industrie_4.0_ZVEI_I4_v02_HQ_dt.mp4

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Produkte des EWA – SIMATIC

Programmierbarer Logik-

Controller SIMATIC S7

Bedien- und

Beobachtungssysteme

SIMATIC HMI

Dezentrales IO System

SIMATIC ET 200

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EWA Entwicklung von Industrie 1.0 zu 4.0

Industrie 1.0/2.0 • Mechanische Produktionslinien

• Massenproduktion

• Handzeichnungen

SIMATIC

Industrie 3.0 • Automatisierte Produktion

• Schlanke Produktion

• Intranet und Internet

1995

2015

1966

SIMATIC

On the way to Industrie 4.0 • Digitaler Produktlebenszyklus

• Horizontale und vertikale Integration

• Identifikation und Lebenslauf für alle Elemente

Schaltgeräte

Digitalisierung

verändert

alles ”

Die nächste Billion Dollar werden

unsere Kunden und Industrien mit

Daten verdienen.

Michael Dell, founder of Dell Inc. ” Digitalisierung ist der Hauptgrund,

warum seit dem Jahr 2000 gut die

Hälfte der Fortune-500-Unternehmen

verschwunden ist. Pierre Nanterme, CEO Accenture

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Von den Gelben Seiten … Vom Taxi …

Vom Plattenladen …

Paradigmenwechsel durch neue Geschäftsmodelle

im Internetzeitalter

… zum Ride Sharing … zum Marketplace

… zum eBook … zum Streaming

Vom Buchladen …

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Fertigungsunternehmen müssen sich

heute zentralen Herausforderungen stellen

Security

Time-To-Market Flexibilität Qualität Effizienz

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Siemens: Realisierung unserer eigenen Digital Factory

Elektronikwerk Amberg: Reduzierung der Time-to-Market

• Kürzere Innovationszyklen

• Komplexere Produkte

• Größere aber smartere Datenvolumina

Reduzierung

der Time-to-

Market

~ 5000 Arbeitsplanänderungen pro

Jahr

(> 20% durch Bauteilabkündigungen)

> 120 Variationen werden pro Tag

hergestellt basierend zu 75% auf

Automatisierung

~ 50 Mio. prozess- & produktrelevante

Daten werden in SIMATIC IT pro Tag

eingegeben

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Siemens: Realisation unserer eigenen Digital Factory

Elektronikwerk Amberg: Erhöhte Flexibilität

Erhöhte

Flexibilität

• Individualisierte Massenproduktion

• Volatile Märkte

• Höchste Produktivität

~ 350 Umstellungen pro Tag um 1000

verschiedene Produkte zu handhaben

> 99.5% Liefertreue in Kombination

mit 24h Lieferzeit

± 20% flexible Personalkapazitäten

um Kundenanforderungen fristgerecht

zu erfüllen

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Elektronikwerk Amberg: Sicherstellen dauerhafter Qualität

Sicherstellen

dauerhafter

Qualität

• Produktionsausfälle verringern

• Produktionsqualität erhöhen

Produktionsprozessfehler sind auf

11dpm gesunken (99,9989%

integrierte Qualitätskontrolle)

Feld-Rücklaufquote ist um 79% im

letzten Jahrzehnt gesunken

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Elektronikwerk Amberg: Zunehmende Effizienz

Zunehmende

Effizienz

• Optimale Kapazitätsauslastung

• Effiziente Ressourcenauslastung

> 75% Leistungsauslastung (+ 20%

Flexibilität) zur Versorgung von 60.000

Kunden

~ neunfache Steigerung der Shop-

Floor-Nutzung seit Produktionsstart

(1990) entspricht 1 Produkt / sec.

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Elektronikwerk Amberg: Sicherheit in der Produktion

Sicherheit in

der

Produktion

• Systemschutz

• Netzwerkschutz

• Anlagenschutz

‘Defense in Depth’ Umsetzung:

Schutzlevel springt von Level 0 auf

Level 3 in ausgewählten Bereichen

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Digital Enterprise

Industrielle Software und

Automatisierung für die Prozess-

industrie

Industrielle Software und

Automatisierung für die

Fertigungsindustrie

Industrielle

Kommunikation

Industrielle

Sicherheit

Industrielle

Services

Digital

Enterprise

Suite

Digital Enterprise ist unser Lösungsportfolio für die digitale

Transformation in der Fertigungs- und Prozessindustrie

Produktdesign Prozess- Design

Engineering Betrieb Services Produktdesign Produktions- planung

Produktions- Engineering

Produktions- ausführung

Services

Prozessindustrie Fertigungsindustrie

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Trends in der Technologie verwandeln die Industrie

Produkte werden auf neue Art und Weise realisiert

Fortschrittliche

Robotik

Additive

Fertigung

Intelligente

Automatisierung

Produkte werden auf neue Art und Weise zum Leben erweckt

System von

Systemen

Intelligente

Modelle

Generatives

Design

Produkte werden auf neue Art und Weise weiterentwickelt

Wissens-

automatisierung

Analytik großer

Datenmengen

Cloud-

Ecosysteme

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Trends in der Technologie verwandeln die Industrie

Fortschrittliche

Robotik

Additive

Fertigung

Intelligente

Automatisierung

System von

Systemen

Intelligente

Modelle

Generatives

Design

Wissens-

automatisierung

Analytik großer

Datenmengen

Cloud-

Ecosysteme

Ideation Utilization Realization

Hersteller müssen diese Technologien aufgreifen

und ihr Geschäft in ein digitales Unternehmen verwandeln

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Diese Technologien werden entlang der gesamten

Wertschöpfungskette eingesetzt


Services Produktions-

ausführung

Produktions-

Engineering

Produktions-

planung

Produkt-

design

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Die durchgängige Digitalisierung der Wertschöpfungskette

ermöglicht eine kontinuierliche Transformation



ausführung

Produktions-

Engineering

Produktions-

planung

Produkt-

design

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Dadurch wird der Innovationslebenszyklus verdichtet



ausführung

Produktions-

Engineering

Produktions-

planung

Produkt-

design

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Der Schlüssel zur Wettbewerbsfähigkeit ist die Integration

und Digitalisierung der gesamten Wertschöpfungskette

Das cloudbasierte, offene IoT Betriebssystem: MindSphere

Applikationen von Drittanbietern

Zulieferer und Logistik

Kollaborationsplattform: Teamcenter


ausführung

Produktions-

Engineering

Produktions-

planung

Produkt-

design

MindSphere ermöglicht eine permanente Datenanalyse und einen

Rückfluss aller Erkenntnisse für fortlaufende Optimierungen

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Der digitale Zwilling ist ein genaues Abbild der gesamten

Wertschöpfungskette






ausführung

Produktions-

Engineering

Produktions-

planung

Produkt-

design

Produkt-

design

Produktions-

planung

Produktions-

Engineering

Produktions-

ausführung

Services





Produkt-

design

Produktions-

planung Produktions-

Engineering

Produktions-

ausführung

Services

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Unser holistischer Ansatz ist maßgeschneidert

für Produkthersteller und Maschinenbauer

Maschinen-

Services

Maschinen-

betrieb

Maschinen-

inbetriebnahme

Maschinen-

Engineering

Maschinen-

konzept


ausführung

Produktions-

Engineering

Produktions-

planung

Produkt-

design

Die Sicht von Produktherstellern

Die Sicht von Maschinen- und Anlagenbauern

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Produktdesign

Design und

Simulation des

Produkts

NX CAD/CAE/CAM

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Produktdesign

Simulation des

physikalischen

Verhaltens

Simcenter

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Produktdesign

Perfektionieren

des Produkts in

der virtuellen

Welt

NX CAD/CAE/CAM

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Produktdesign

Design und

Simulation von

elektronischen

Systemen

Mentor Graphics

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Produktdesign

Entwicklung,

Simulation und

Validierung von

Embedded

Software

Polarion ALM

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Der digitale Zwilling

Digital Twin of

the product

Digitaler Zwilling der

Produktion


Performance

Digitaler Zwilling des

Produkts

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Produktionsplanung

Planung und

Validierung des

Produktions-

prozesses

Teamcenter

Manufacturing

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Produktionsplanung

Simulation der

Arbeits-

bedingungen

für Menschen

Tecnomatix

Process Simulate

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Produktionsplanung

Simulation

der Arbeits-

prozesse

für Roboter

Tecnomatix

Process Simulate

1 2 3 4 5

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Produktionsplanung

Simulation und

Optimierung

von

Produktions-

prozessen

Tecnomatix

Plant Simulation

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Produktions-Engineering

Automatisches

Generieren des

SPS-Codes für

das TIA Portal

Automation Designer

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Validierung des

SPS-Codes in

der virtuellen

Welt

Tecnomatix

Process Simulate,

PLCSIM Advanced,

TIA Portal

Digitaler Zwilling

der SIMATIC

S7-1500

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Schnelles und

effizientes

Engineering

und

Inbetriebnahme

TIA Portal


Digitaler Zwilling

der SIMATIC

S7-1500

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SIMATIC

S7-1500

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Effiziente

und sichere

Produktion

mit TIA

SIMATIC, SINUMERIK,

SIMOTION, SIMOTICS,

SINAMICS und SIRIUS

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Future robotics applications with intelligent communication

will drive new production systems

Technology radar – deep dive: Details on disruptive technolgies

2017 2018 2019 2020 2021

MindSphere

AGVs will increase

degree of automation

Classic Industrial

Robot application

are already state

of the art at

DF Factory sites

Disruptive technologies

communicate with

each other

LWR enable new

opportunities

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Services

MindSphere

Lassen Sie Ihre

Produkte und

Ihre Produktion

zu Ihnen

sprechen

MindSphere –

das cloudbasierte, offene

IoT-Betriebssystem

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Digital Twin of

the product

Digital Twin of

the production

Digital Twin of

the performance


Produktes


Produktion


Performance

Erkenntnisse fließen für fortlaufende Optimierung zurück in Produkt und Produktion

MindSphere

© Siemens AG 2017



Digital Twin of

the product

Digital Twin of

the production

Digital Twin of

the performance

MindSphere

Ein integriertes Datenmodell Teamcenter

Digital Enterprise Suite –

Unser einzigartiges

Portfolio für die digitale

Transformation

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MindSphere – das cloudbasierte, offene

IoT-Betriebssystem von Siemens

MindApps Transparenter Überblick / analytische

Einblicke in Maschinen, Anlagen,

Flotten und Systeme

MindSphere Unterschiedliche Cloud-Infrastrukturen:

öffentlich, privat oder „on-premise“

MindConnect Sichere Plug-and-Play-Verbindung von

Siemens- und Fremdprodukten

MindSphere

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10 01 01 00

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01 00 11 10 01 00 11

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30% kürzere

Entwicklungszeit

Mehr als 70.000 Kombinationen

3 mal mehr

Autos produziert

Maserati.pptx

Mit den integrierten Technologien von Siemens reduzierte

Maserati die Entwicklungszeit und erhöhte die Produktionsleistung

Maserati.pptx

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