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Produktionstechnik der Zukunft
Prof. Dr.-Ing. Stephan Schfer, Hochschule fr Technik und Wirtschaft Berlin 27.11.2014 Seite 1
Referent: Prof. Dr.-Ing. Stephan Schfer Wilhelminenhofstr. 75A 12459 Berlin email: [email protected]
Industrie 4.0
- Die smarte Fabrik -

Inhalt:
1. Einfhrung in das Thema Industrie 4.0
2. Moderne Produktionsverfahren
3. Topologien
4. Routingverfahren
5. Anwendungsbeispiel
6. Fazit und Ausblick

Einfhrung Produktionsverfahren Topologien Routing Anwendungen Fazit
Die Hochschule mit den Sandstrand direkt an der Spree!
Die Hochschule fr Technik und Wirtschaft (HTW)
ist die grte Berliner Hochschule fr Angewandte Wissenschaften.
Mit ber ber 13.000 Studentinnen und Studenten ist die HTW Berlin
die grte Hochschule im Osten Deutschland
Es werden rund 70 Studienangnge in den Bereichen Technik, Informatik,
Wirtschaft, Kultur und Gestaltung angeboten.
Die Studiengnge schlieen mit Bachelor-, Master- oder MBA-Graden ab .
Das Studium ist kurz, kompakt und orientiert sich an der beruflichen Praxis.
Rankings bescheinigen regelmig eine hohe Ausbildungsqualitt.

Darstellung einer industriellen Produktionsfabrik in der Mitte des 18. Jahrhunderts
Mechanisierung mit Wasser- und Dampfkraft
Beginn des Maschinenzeitalters
Technische Kerngehalte:
1. Mechanisierung von Handarbeit durch Maschinen,
2. Mechanische Energieerzeugung und
Energieumwandlung vor allem durch die
Dampfmaschine,
3. Massenhafte Verwendung der mineralischen
Grundstoffe Kohle und Eisen.
1. Industrielle Revolution:
David S. Landes, Wirtschaftshistoriker, 1924-2013

Automatisierung von Arbeitsprozessen bei der Verwendung von
Werkzeugmaschinen
Deutschland ist fhrend in der Chemischen Industrie, der
Elektrotechnik, Maschinenbau und in der optische Industrie.
Am 12. Oktober 1847: Grndung der Telegraphen Bau-Anstalt
von Siemens & Halske, heute Siemens AG
1883 Grndung der Deutschen Edison-Gesellschaft fr
angewandte Elektricitt in Berlin, im Jahr 1888 in die
Allgemeine Elektricitts-Gesellschaft (AEG) umbenannt
Erste DIN-Norm erschien im Mrz 1918: DIN 1 Kegelstifte.
2. Industrielle Revolution (18801914):
Emil Rathenau
Werner von Siemens

Entwicklung erster NC-Werkzeugmaschinen
1941 baut Konrad Ernst Otto Zuse den ersten den
ersten funktionsfhigen Computer der Welt
Im Jahr 1969: Entstehung des Internet aus dem
Arpanet, einem Projekt der Advanced Research
Project Agency (ARPA) des US-Verteidigungs-
3. Industrielle Revolution (ca. 1969-2014):
1980er-Jahre: Global Positioning System (GPS)
1990er-Jahre: Mobiltelefon, Roboter
1997 Deep Blue gegen Kasparow, Digitalkamera, Videokamera, Digitalfernsehen, Digitalradio, ,
RFID, Drohnen, selbstfahrende Autos.
ministeriums. Es wurde zur Vernetzung von Universitten und Forschungseinrichtungen benutzt.

4. Industrielle Revolution Die Industrie 4.0 ab 2014:

Design
Konzipieren Entwerfen Ausarbeiten
Entwicklung Konstruktion
Anlagenkonstruktion Anlagenplanung Bauteilekonstruktion
Simulation
Modellbildung FEM-Verfahren Hardware in the Loop
Interaktionsdesign User centred
Design Interface Design
Elektrotechnik/ Automation
Steuerungstechnik Elektrokonstruktion SW-Programmierung
Modell-Prototypenbau
Rapid Prototyping 3D-Druck Selektives Lasersintern
Test/ Prfverfahren
Kosten- Kapazittsplne Prozess- und Fertigungsoptimierung Einzelfertigung
Fertigungs-planung Serienanlauf
Produktionsplanung Fabrikplanung Virtuelle Inbetriebnahme
After-Sales
CRM-Systeme Vorausschauende Wartung
Aut. Prfpltze Dauerversuche EMV-Strfestigkeit
Vollstndige Digitalisierung entlang der Wertschpfungskette

Verlagerung von Daten und Dienstleistungen in die Cloud
Konstruktionsdaten
2D-Zeichnungen 3D-Zeichnungen
Simulationsmodelle
Kalkulationen
Materialbewertungen Schaltplne
SPS-Programme
HW-Simulationen
SW-Simulationen Mess- Prf- und Testergebnisse
Kosten- und Kapazittsplne
Fabrikplanungsunterlagen Produktionsplanung

-Internet der Dinge - Sensoren und Aktoren werden zu intelligenten Mikrocontrollern
Sensor- element
Mess- umformer
AD- Wandler
Micro- controller
Technischer Prozess
Sensor
intelligenter Sensor
Vorverar- beiteter Messwert

Zusammenwachsen der Intralogistik und der Transportlogistik zum -Internet der Dinge -

Einfhrung Topologien Routing Anwendungen Fazit
Komplexitt in der Produktion (Variantenvielfalt):

Schtzung anhand von Auto-Konfiguratoren:

Schtzung anhand von Auto-Konfiguratoren:
"Insgesamt haben wir zehn hoch 20 Mglichkeiten, die
Bestandteile zu kombinieren", sagt Klaus Alders, Leiter des
Komplexittsmanagements bei Audi.
Der Variantenmanager Franz Decker von BMW spricht sogar
von zehn hoch 32 Mglichkeiten, da muss er selbst
schmunzeln. Dann wird er schnell wieder ernst, denn die
Variantenvielfalt nimmt Formen an, mit denen das
Unternehmen nicht mehr umgehen kann und will
Quelle: http://www.brandeins.de/archiv/2006/komplexitaet/die-optimale-varianz.html

Flielinien-Produktion im Automotive-Bereich:

Verkehrs-und Produktions-Topologien:
Stauanzeigen erfolgen oft er, wenn eine angepasste Reaktion nicht mehr mglich ist
Im Falle einer Strung kann es zum Stillstand Der gesamten Linie kommen

Car2Car- Kommunikation: Cyber-Physische-Systeme
v.s.
Einfhrung Top

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