Industrie 4.0 Potenziale und Herausforderungen für den ......Menschen Maschinen Objekten und...

Industrie 4.0 – Potenziale und Herausforderungen für den Mittelstand

Dr. Jürgen Bischoff, agiplan GmbH

Kongress Kommunale Wirtschaftsförderung NRW 2015 Mülheim an der Ruhr; 20. Mai 2015

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Agenda Kongress Kommunale Wirtschaftsförderung NRW 2015

1. Einleitung zu Industrie 4.0

2. Erkenntnisse der Studie „Erschließen der Potenziale der Anwendungen von

‚Industrie 4.0‘ im Mittelstand“

3. Wirtschaftsförderung 4.0

I 20.05.2015I agiplan GmbH I Industrie 4.0 – Potenziale und Herausforderungen für den Mittelstand I Dr. Jürgen Bischoff 2

1. Einleitung zu Industrie 4.0


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Die vier industriellen Revolutionen Einleitung

Quelle: BITKOM


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Industrie 4.0 – Produkt und Maschine Einleitung

Bildquelle: Siemens


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Industrie 4.0 – Mensch und Maschine Einleitung

Bildquelle: Fraunhofer IPA


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Industrie 4.0 – Maschine und Maschine Einleitung

Bildquelle: Fraunhofer IML


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Industrie 4.0 – Unternehmen und Unternehmen Einleitung

Bildquelle: pa/dpa/Mo weinong


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Industrie 4.0 – Produktion und Nutzung Einleitung

Bildquelle: Mercedes-Benz


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Industrie 4.0 – Daten und Realität Einleitung

Bildquelle: Makerbot.com


Industrie 4.0 Verständnis

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Industrie 4.0 Verständnis

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Im Mittelpunkt von Industrie 4.0 steht die …

… zum dynamischen Management von komplexen Systemen.

Industrie 4.0 – Potenziale und Herausforderungen für den Mittelstand I Dr. Jürgen Bischoff

Einleitung

Menschen

Maschinen

Objekten und

IKT-Systemen

Vernetzung von

Quelle: BITKOM

echtzeitfähige

intelligente

horizontale und

vertikale

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Potenziale durch Industrie 4.0

Industrie 4.0 ist der Hoffnungsträger der deutschen Industrie.

BITKOM schätzt den volkswirtschaftlichen Effekt auf 78 Mrd. € zusätzliches

Wertschöpfungspotenzial bis 2025 (jährlich 1,7 % Wachstum).

Die Potenziale von Industrie 4.0 sind nicht revolutionär – sie sind klassisch

Einleitung

Neue

Dienstleistungen und

Geschäftsmodelle

Innovative Produkte

Effiziente

betriebliche

Prozesse


2. Erkenntnisse der Studie


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Studie – Potenziale Industrie 4.0 im Mittelstand


Grundlagen Industrie 4.0

Technologieangebot

Forschungs- und

Förderungsmaßnahmen

Ziele und Herausforderungen des

Mittelstands

Industrie 4.0 im Mittelstand

Chancen | Risiken | Handlungsfelder

Weg zu Industrie 4.0

Handlungsempfehlungen


BMWi Studie

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Aktuelle Forschungsfelder – Themen BMWi Studie

Assistenzsysteme, Visualisierung (AR, VR, MR)

und IT zur Unterstützung des Menschen

Hardware-Entwicklung

Baukastensystem für Antriebslösungen im Warenlager

5Entwicklung von

Sensortechnik 1

Entwicklungsverfahren für dezentrale Komponenten in der Anlagen-Automatisierung

Frühzeitige Fehlererkennung für eingebettete Systeme

1 Instrumente zur Entwicklung von Selbstbedienungsterminals

Plug-and-Play Funktionalität für Produktionsanlagen und deren

Komponenten

InternettechnologienDezentralisierte Maschinensteuerung (cloudbasiert)

Dezentralisierte Maschinensteuerung

Energieeffizienz

Energiemanagement

1Dezentrale Energieversorgung

1Fertigungsprozessgesteuerte TGA

WandlungsfähigkeitIT-Methoden für

multiadaptive Fabriken

Wandlungsfähige Produktionslogistik

1

Maschinen-Interaktion

12

Mensch-Maschine-Interaktion

Maschine-Maschine-Interaktion

2

Fabrikplanung für cyber-physische Systeme

Objekt- und Umfelderkennung

2

Simulation

Produktionsbegleitende Simulation

Simulation autonomer Technologien

1Simulation in der

Fabrikplanung

SchnittstellenSchnittstellen-

Entwicklung

Schnittstellen-Standardisierung 1

Autonome Systeme

Selbstorganisation (Transportsysteme)

Selbstkonfiguration (Maschinen)

7Selbstorganistion (PPS)

Selbstdiagnose

Unternehmensübergreifende Kooperation

Wissensplattform zur Entwicklung intelligenter

technischer Systeme

Unternehmensübergreifende Optimierung

Software-Entwicklung

2

Selbstoptimierende Prozesse

2Interaktive Visualisierungssysteme

2

24

Intelligente Objekte

8

6

1

4

2

1

Werkzeugenwicklung für die Programmierung eingebetteter Systeme

Track & Trace 2

3

72

Mitarbeiterweiterbildung bezüglich intelligenter Systeme

2

2

5

12

8

6

Fabrikplanung

5

7Weiterverarbeitung/

Aufbereitung/Dokumentation von

Maschinen-/Prozess-/Zustandsdaten

10 Assistenzsysteme

Schnittstellen-Sicherheit


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Aktuelle Forschungsfelder – Anwendungsbereiche BMWi Studie

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After Sales Services

Auftragsabwicklung

End of Life

Forschung und Entwicklung

Geschäftsmodelle & Strategie

Beschaffung

Distribution

Wissen und Bildung

Produktionsengineering

Instandhaltung

Zulieferer

Supply Chain Management

Fabrikplanung

Anlagen- und…

Nutzung

Produktentwicklung

Planung und Steuerung

Logistik – Lager, Intralogistik, …

Produktion

Forschungsvolumen in Euro

Spitzencluster-Wettbewerb

IKT 2020

Forschung für die Produktion vonmorgen

AUTONOMIK für Industrie 4.0

AUTONOMIK - Autonome undsimulationsbasierte Systeme fürden Mittelstand

microTec Südwest


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Funktionsbereiche der Industrie 4.0 BMWi Studie

Selbst- organisation & Autonomie

Datenerfassung & -verarbeitung

Vernetzung & Integration

Assistenz-systeme

Dezentralisierung & Serviceorientierung


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Assistenzsysteme: Einfacher, mobiler, mehr

Datenerfassung und –verarbeitung: Grundlage für I4.0, Systeme

einführen und nutzen

Dezentralisierung / Serviceorientierung:

Umdenken, neue Geschäftsfelder erschließen

A B

A B

A B

Selbstorganisation und Autonomie:

Zukunftsthema für den Mittelstand, Forschung und Entwicklung vorantreiben

A B

A

B

Umsetzungsreife

Forschung fördern

Vernetzung und Integration: Vertrauen schaffen, Zusammenarbeit

stärken, Innovationen generieren

A B

Auf dem Weg zur Industrie 4.0

19 I 20.05.2015I agiplan GmbH I Industrie 4.0 – Potenziale und Herausforderungen für den Mittelstand I Dr. Jürgen Bischoff

BMWi Studie

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Mittelstand und Industrie 4.0

Vorteile des Mittelstandes:

Entscheidungswege

(Entrepreneurship)

Kundenorientierung

Geschwindigkeit

Innovationsspitzen

Nachteile des Mittelstandes:

Know-How-Ressourcen

Finanzkraft

Vernetzung

Innovationsbreite

BMWi Studie

Der Filter des Mittelstandes: Industrie 4.0 ist für den Mittelstand ein Instrument

ohne Selbstzweck. Ausschlaggebend ist ausschließlich der Beitrag von Industrie

4.0 zu den zentralen Fragen:

Was erzeugt Kundennutzen?

Was schafft Kostenvorteile?

Was schafft Wettbewerbsvorteile?


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Zentrale Aussagen

Eine vollständige vertikale und horizontale Integration von Industrie 4.0 liegt

für den Mittelstand (und die Industrie insgesamt) noch in weiter Zukunft.

Viele Industrie 4.0 Einzelanwendungen und -technologien sind für den

Einsatz im Mittelstand bereit, aber werden von den Unternehmen noch nicht

genutzt.

Vorhandene Technologien und Anwendungen von Industrie 4.0 können bereits

heute einen Beitrag zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit leisten.

Der Mittelstand sollte daher für den Nutzen und die Vorteile von Industrie 4.0

sensibilisiert werden.

Der Mittelstand kann durch Industrie 4.0 seine Wettbewerbsfähigkeit

stärken, wenn er eine aktive Rolle übernimmt.

BMWi Studie


3. Wirtschaftsförderung 4.0


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Analyse: Regionales Branchenportfolio prüfen Wie Industrie 4.0-fähig ist mein Standort / meine Region?

Logistik

Handel

Finanzen

…

Produktion

Branchenportfolio

Stärken Schwächen

Chancen Risiken

Industrie 4.0 SWOT je Branche

Schlüsselfaktoren identifizieren:

Forschung

Fachkräfte

Vernetzung / Kooperation

Infrastruktur

Hidden Champions


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Verortung der regionalen Wirtschaft auf dem Weg zur I4.0

Abgleich der regionalen Ist-Situation mit den I4.0 Potenzialen

Logistik I4.0

Logistik heute

Handel I4.0

Handel heute Produktion

I4.0

Produktion heute


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Entwicklung einer I 4.0 - Strategie


Wie passt Industrie 4.0 zu den

bestehenden Strategien?

Wie kann Industrie 4.0 Stärken

stärken?

Was sind die Handlungsfelder für

welche Branche, um die I4.0

Potenziale zu heben?

Was kann ich „meinen“

Unternehmen anbieten?

Welche Projekte mit welchen

Partnern können den Standort / die

Region Industrie 4.0-fähig machen?


Was muss ich tun, um meinen Standort für Industrie 4.0 fit zu machen?

Handlungsfelder

Maßnahmen

Projekte

Industrie 4.0 Strategie

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Umsetzung: Chancen von I4.0 erkennen und nutzen

Fazit: Die vollständige Realisierung der Vision Industrie 4.0 ist noch

Zukunftsmusik, aber nötige Schritte und die Potenziale sind aufgezeigt

Mittelstand sollte eine aktive Rolle übernehmen und den Pionieren folgen

Wirtschaftsförderer sollten „kleine“ I4.0-Kompetenzzentren werden, d.h.

sich vernetzen (z.B. mit Forschungseinrichtungen, den I4.0 Kompetenzzentren)

Unternehmen über I4.0 informieren und dafür sensibilisieren

zu der Entwicklung von neuen Geschäftsmodellen beraten

Unternehmen mit strategischen Partnern zusammenbringen

Unternehmen bei der Fördermittelakquise für F&E Projekte unterstützen

und Schlüsselprojekte initialisieren und begleiten

Gezielte Standortentwicklung


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Dr. Jürgen Bischoff

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