Industrie 4.0 Digitalisierung für den Mittelstand Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) Fachbereich Maschinenbau Technische Universität Darmstadt Otto-Berndt-Straße 2 64287 Darmstadt www.dik.maschinenbau.tu-darmstadt.de 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Industrie 4.0 Digitalisierung für den Mittelstand Einführung Industrie 4.0 – Digitalisierung der Produktion Effiziente Fabrik 4.0 Neue Geschäftsmodelle Umsetzungsbeispiele für neue Produkte und Produktion Industrielle Einführung Kompetenzzentren VDMA-Leitfaden 4. Zusammenfassung 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Industrie 4.0 Digitalisierung für den Mittelstand Einführung Industrie 4.0 – Digitalisierung der Produktion Effiziente Fabrik 4.0 Neue Geschäftsmodelle Umsetzungsbeispiele für neue Produkte und Produktion Industrielle Einführung Kompetenzzentren VDMA-Leitfaden 4. Zusammenfassung 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik (1) Hypermedia Vernetzte Dokumente Multimedia Vernetzte Medien Socialmedia (1) Vernetzte Menschen (2004) (1995) (1998) (1985,1997,1998) (2005) (1995) (1999) (2006) (1994) World Wide Web Java, UML, XML Web Services Web Web 1.0 Web 2.0 1995 2000 2005 Quelle: nach Dr. Dais, Bosch 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik (2) Socialmedia (2) Vernetzte Unternehmen Cyber-Physical Media Vernetzte Systeme Future Media ? Industrie 4.0 Komponente App Technologie Web 3.0 Web A.B Web X.Y 2010 2015 2020 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Die Digitale Agenda der Bundesregierung Digitale Infrastrukturen Digitale Wirtschaft und digitales Arbeiten Innovativer Staat Digitale Lebenswelten in der Gesellschaft gestalten Bildung, Forschung, Wissenschaft, Kultur und Medien Sicherheit, Schutz und Vertrauen für Gesellschaft und Wirtschaft Europäische und internationale Dimension der Digitalen Agenda „Die Wirtschaft ist von diesen Veränderungen in ihrem Kern massiv betroffen. „Industrie 4.0“, die vernetzte Produktion, hat das Potenzial, Wertschöpfungsketten grundlegend neu zu gestalten und die Geschäftsmodelle der deutschen Leitbranchen wie Anlagen-und Maschinenbau, Automobilbau, Elektro-und Medizintechnik erheblich zu beeinflussen. Wir wollen, dass Deutschland digitales Wachstumsland Nr. 1 in Europa wird.“ Quelle: Digitale Agenda 2014-2017, BMWi 08-2014
Digitale Strategie 2025 Zehn Schritte in die Zukunft: Gigabit-Glasfasernetz für Deutschland bis 2025 aufbauen Eine neue Gründerzeit einleiten: Start-Ups unterstützen und die Kooperation von jungen und etablierten Unternehmen fördern Einen Ordnungsrahmen für mehr Investitionen und Innovationen schaffen Die intelligente Vernetzung in zentralen Infrastrukturbereichen unserer Wirtschaft vorantreiben Die Datensicherheit stärken und die Datensouveränität entwickeln Neue Geschäftsmodelle für KMU, Handwerk und Dienstleistungen ermöglichen Mit Industrie 4.0 den Produktionsstandort Deutschland modernisieren Forschung, Entwicklung und Innovation bei digitalen Technologien auf Spitzenniveau bringen Digitale Bildung in allen Lebensbereichen realisieren Eine Digitalagentur als moderes Kompetenzzentrum ins Leben rufen Quelle: Digitale Strategie, BMWi, 03-2016 28. April 2017 |
Industrie 4.0 – Was ist das? Industrie 4.0 steht für die 4. industrielle Revolution, einer neuen Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten. Grundlage sind sogenannte Cyber-Physische Systeme, die bezogen auf moderne Steuerungssysteme, eingebettete Softwaresysteme und eine Internetadresse besitzen. Damit werden zukünftige Produkte und Produktionsmittel kommunikationsfähig und können flexibel vernetzt werden. 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Ansätze für Smarte Systeme Verbesserung der Wertschöpfung durch Funktionsintegration Weitere Verbesserung der Wertschöpfung durch Cyber-physische Systeme Adaptronik Mechanik Mechatronik Aktor Sensor Regler M Adaptiver Regler Vernetzte und kommunizierende Systeme Cyber-Physische Systeme unterstützen Vernetzung und Kommunikation Smart Plant Source: TU Darmstadt, Effiziente Fabrik 4.0 Smart Factory Smart City Source: TU Darmstadt Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) System- und Strukturüberwachung (Systems and Structural Health Monitoring) Ferndiagnose und –steuerung (Remote Diagnosis and Control) Objektverfolgung (Tracking and Tracing) Smart Grid Source: TU Darmstadt, ESE Smart Products Smart Logistics Smart Home 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Der internationale Wettbewerb Made in China 2025 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
European Activities Quelle: European Commission DG CONNECT, Unit A3, ML 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Die Plattform Industrie 4.0
Aufgabenprofile der Arbeitsgruppen der Plattform Industrie 4.0 Referenzarchitekturen, Standards und Normung Weiterentwicklung des RAMI 4.0-Models Standardisierung und internationale Kooperationen Anwendungsszenarien der Industrie 4.0 – Die Zukunft begreifbar machen FuE-Roadmap und Innovationsstrategien Forschung und Innovation Sicherheit vernetzter Systeme IT-Security für KMU IT-Security in der Aus- und Weiterbildung Handlungsbedarfe zu Zivilrecht und Zivilprozess- recht, IT- und Datenschutzrecht, Produkthaftungs- recht, IP-Recht sowie Arbeitsrecht Rechtliche Rahmenbedingungen Arbeit, Aus- und Weiterbildung in der Industrie 4.0, hierzu Handlungsbedarfe und –felder, Handlungsem- pfehlungen im Bereich der Qualifizierung/Bildung Arbeit, Aus- und Weiterbildung 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Wichtige Veröffentlichungen Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 Smart Service Welt Umsetzungsstrategie Industrie 4.0 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Industrie 4.0 Digitalisierung für den Mittelstand Einführung Industrie 4.0 – Digitalisierung der Produktion Effiziente Fabrik 4.0 Neue Geschäftsmodelle Umsetzungsbeispiele für neue Produkte und Produktion Industrielle Einführung Kompetenzzentren VDMA-Leitfaden 4. Zusammenfassung 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Umsetzungsempfehlungen zu Industrie 4.0 Stand: 14. April 2015 Geschäftsmodelle Wertschöpfung Use Cases Umsetzungsbeispiele Produkte Produktion 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Musterfabriken zu Industrie 4 Musterfabriken zu Industrie 4.0 Alleinstellungsmerkmal TU Darmstadt: Effiziente Fabrik 4.0 Aufbau auf bestehendem, realen Produktionssystem Brown statt Green Field Kennzahlensystem zur organisatorischen und wirtschaftlichen Evaluation Nutzenquantifizierung durch Vorher-Nachher-Vergleich Mensch steht im Mittelpunkt Industrielle Use Cases (Anwendungsszenarien) 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Uses Cases – Effiziente Fabrik 4.0 Use Case 4 flexible intelligente Werker Assistenzsysteme Bauteile sind Informationsträger einheitliches Daten- management Use Case 1 Use Case 3 Papierloses und integrierte Qualitätssicherung Zustands- und Energieverbrauchs- monitoring Use Case 2 Digitales Wertstromabbild Echtzeit fähiges Produktions controlling 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Ziel von „Effizienter Fabrik 4.0“ Use Case 0 UC 0: Einheitliches Datenmanagement / Bauteil als Informationsträger UC 1: Papierlose und integrierte Qualitätssicherung UC 2: Digitales Wertstromabbild UC 3: Condition Monitoring UC 4: Flexible intelligente Werkerassistenzsysteme Prüfprotokoll ---------- ----- ------------- ------ --------- ------- ---- Messprotokoll Lieferschein Begleitschein Hier sehen Sie die Stationen, die der Zylinderboden durchläuft. 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Ziel von „Effizienter Fabrik 4.0“ Use Case 0 Begleitschein ---------- ----- ------------- ------ --------- ------- ---- Lieferschein ---------- ----- ------------- ------ --------- ------- ---- Messprotokoll ---------- ----- ------------- ------ --------- ------- ---- Arbeits-anweisung ---------- ----- ------------- ------ --------- ------- ---- Prüfprotokoll ---------- ----- ------------- ------ --------- ------- ---- Digitalisierung aller Dokumente und eindeutige Zuordnung zu Bauteil Prozessdaten ID-Stationen ( ) Datenmanagement auf dem Shopfloor Arbeits-anweisung ---------- ----- ------------- ------ --------- ------- ---- Arbeits-anweisung ---------- ----- ------------- ------ --------- ------- ---- Durch die Vorstudie und die Analyse, Abstimmung mit Partnern haben wir 5 Anwendungsgebiete definiert, die als Erweiterung implementiert werden sollen. 4 Use Cases … Als zentrales Element haben wir einerseits die Bauteile als Informationsträger und andererseits ein einheitliches Datenmanagement Definiert, um die Realisierung und eine digitale Kopplung zwischen den Use Cases zu ermöglichen und Medienbrüche zu vermeiden. 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Papierlose und integrierte Qualitätssicherung Interne Cloud 4 2 2 3 1 1 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Echtzeit fähiges Produktionscontrolling super markets stock handling … cyber physical machines OEE cycle times … 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Zustands- und Energieverbrauchsmonitoring 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Ziel von „Effizienter Fabrik 4.0“ UC 0: Einheitliches Datenmanagement / Bauteil als Informationsträger UC 1: Papierlose und integrierte Qualitätssicherung UC 2: Digitales Wertstromabbild UC 3: Condition Monitoring UC 4: Flexible intelligente Werkerassistenzsysteme Idee und Zielsetzung: Individuelle, interaktive und weiterbildende Montageunterstützung für den Mitarbeiter basierend auf Bauteilen als Informationsträger Hier sehen Sie die Stationen, die der Zylinderboden durchläuft. 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Use Case 4 Bereitstellung Montageinformationen Automatisierte Generierung direkt aus CAD Generierung reales Montagevideo Algorithmenbasierte Erstellung der Montageinformationen für geringe Losgrößen Erstellung realer Montageinformationen für geringe und große Variantenvielfalt Hier sehen Sie die Stationen, die der Zylinderboden durchläuft. Mitarbeiter bestimmt selbst über die Taktzeit und entscheidet über Informationsumfang der Montage! Mitarbeiter als Entscheider und nicht das System 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Uses Cases – Zentrale Elemente Use Case 4 Flexible intelligente Werkerassistenzsysteme Bauteil als Informationsträger Einheitliches Datenmanagement Use Case 1 Use Case 3 Papierlose integrierte Qualitätssicherung Condition und Energy Monitoring Use Case 2 Digitales Wertstromabbild 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Neue Geschäftsmodelle Deutsche Bahn (1) Quelle: Deutsche Bahn, 2015 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Neue Geschäftsmodelle: Wetropa Group - Online-Konfiguration von 2D-CNC-Daten Lösung: Konfiguration und Bestellung von Schaumstoffeinlagen durch Kunde mittels Webapplikation. Eine App ermittelt über Konturer- kennung der Werkzeuge nach einer Machbarkeitsprüfung die optimale Fräskontur. Nutzen: Sinkender Konstruktionsaufwand senkt die Entwicklungskosten erheblich Durchlaufzeit (von Idee bis Auslieferung) verkürzt sich erheblich Quelle: Projekt Effiziente Fabrik 4.0 an der TU Darmstadt 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Neue Produkte: Pepperl+Fuchs, SmartBridge Adapter zur Zustandsabfrage von Sensoren mit Tablets oder Smartphones. Sicherheitsaspekt: Die neuartige Bluetooth-Fähigkeit hat keinerlei Einfluss auf die Sensorfunktion oder die Verbindung zur Steuerung. Mehrwert des Produkts: Ermöglichung eines In-Line-Sensor-Managements Vereinfachte Inbetriebnahme, Diagnose und Fehlersuche für den Werker Quelle: Pepperl + Fuchs wbk Institut für Produktionstechnik Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer Prof. Dr.-Ing. Gisela Lanza Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze
Weitere Beispiele auf Produktebene Unternehmen Bezeichnung Beschreibung Neuerung Linde Intelligente Gasflasche Linde liefert Gas und sorgt dafür, dass immer genügend Gas entnommen werden kann Gasflasche meldet autonom über IoT den Füllstand und initiiert die Nachbestellung ThyssenKrupp Elevator Intelligenter Aufzug Servicepaket für Aufzüge, eigenständige Rückmeldung der Aufzüge über den Funktionszustand mit Servicemeldung Vernetzung der Aufzugsdaten mit dem Server und den Servicediensten Würth Intelligente Aufbewahrung von Kleinteilen Warenwirtschaft für Kleinteile Vernetzung der Lagerboxen mit dem Einkauf, automatisierte Nachbestellung … Intelligente Gasflasche Quelle: Linde iBin-Intelligente Kleinteilhaltung Quelle: Würth Intelligenter Aufzug Quelle: ThyssenKrupp Elevator Quelle: in Anlehnung an Reifferscheid 2015 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Produktion: Bosch Rexroth - Multiprodukt-Montagelinie Lösung: Produkt steuert sich selbst durch Montagelinie. Mitarbeiter führt Informationen zu seiner Qualifikation, Sprachkenntnissen etc. mit sich (Kommunikation via Bluetooth). Die der Linie angeschlossenen CIP-Boards ermöglichen eine Visualisierung und Analyse der anfallenden Produktionsdaten in Echtzeit. Nutzen: Variantenreiche Fertigung bis hin zur Losgröße 1 in hoher Qualität realisiert Mitarbeiterfreundliche Arbeitsgestaltung Schnelle Reaktion auf Probleme und Anpassung der Prozessparameter Quelle: Projekt Effiziente Fabrik 4.0 an der TU Darmstadt 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Produktion: Wittenstein AG – Mit Apps auf dem Milkrun Lösung: Einlesen von Fertigungsaufträgen in Material- planungssystem (via QR-Code) sowie Erfassung der codierten Abhol- und Lieferflächen erfasst. Systemseitig entsteht ein virtuelles Abbild des erforderlichen Materialflusses. Hieraus wird eine detaillierte Fahrtroute berechnet und dem Milkrun-Fahrer auf dem Tablet angezeigt. Nutzen: Optimierung der Fahrzeugauslastung sowie Ressourcenschonung durch Reduzierung von zu fahrenden Wegen Flexibilisierung der Anlieferung von Material abhängig von der aktuellen Auftragslage Quelle: Projekt Effiziente Fabrik 4.0 an der TU Darmstadt 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Industrie 4.0 Digitalisierung für den Mittelstand Einführung Industrie 4.0 – Digitalisierung der Produktion Effiziente Fabrik 4.0 Neue Geschäftsmodelle Umsetzungsbeispiele für neue Produkte und Produktion Industrielle Einführung Kompetenzzentren VDMA-Leitfaden 4. Zusammenfassung 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Kompetenzzentren Industrie 4.0 in Deutschland Source: Wissenschaftlicher Beirat Industrie 4.0 Berlin Potsdam Chemnitz Igersheim München Dortmund Aachen Lemgo Darmstadt Kaiserslautern Karlsruhe Stuttgart Paderborn Bremen Hamburg Berlin- Brandenburg Hannover Dortmund Chemnitz Ilmenau Darmstadt MiT 4.0 Kaiserslautern Augsburg Stuttgart 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Mittelstands-Technologiezentrum für Industrie 4.0 (MiT 4.0) Das Leistungsportfolio umfasst die zielgruppengerechte Kompetenz-entwicklung. Hierzu sind verschiedene Handlungsstränge und Instrumente zur mittelstandsgerechten Vermittlung im MiT 4.0 definiert. Start ab Q1 2016 Validierung und Anpassung Sensibili- sierung Analyse Befähigung Umsetzung Handlungsstränge Zielgrößen Effiziente Wertschöpfungsprozesse Kosten, Zeit, Qualität, Flexibilität Use Cases Lernfabriken (CiP und Eta) Use Cases Industrie Demonstra- toren Fachvorträge Unterstützung vor Ort bei Konzept- erstellung Technologie- auslegung Anlauf und Betrieb Training in den Lernfabriken für Regionale KMUs Multiplikatoren Umsetzungs- partner Handlungs- orientierte Schulungen zur Identifikation von Industrie 4.0-Potenzialen Arbeit 4.0 Leistungsfähigkeit und Leistungsbereitschaft IT-Sicherheit Neue Geschäfts- modelle Neue Leistungen/ Märkte Die Anwendungsbereiche der Additiven Fertigung gliedern sich in zwei primäre Gebiete: den industriellen und den Consumer/privaten Bereich. Im Privaten Bereich hat sich das so genannte „Maker Movement“ gebildet. Hier tauschen Anwender Datensätze und Design über Plattformen aus oder lassen sich individualisierte Produkte erstellen. Im industriellen Bereich werden unterschiedlichste Materialien wie etwa Metalle, Kunststoffe, Keramik, bis hin zu organischen Stoffen verwendet. Die Automobilhersteller gehörten zu den ersten Unternehmen, die seit Mitte der Neunziger Jahre generative Techniken im Rahmen von Entwicklungsprozessen für die schnelle Prototypenherstellung nutzen. Additive Herstellungsmethoden haben für die Medizintechnik eine große Bedeutung, da mit Ihnen die Umsetzung individueller Geometrien mit Losgröße 1 möglich ist. Seitdem mittels Laserschmelzen gefertigte Bauteile ähnliche mechanische Festigkeiten aufweisen wie durch konventionelle Frästechnologien erstellte, haben additive Fertigungsverfahren im Flugzeugbau an Bedeutung gewonnen. Kostenvorteile von bis zu 50 Prozent und eine Gewichtsreduktion von bis zu 40 Prozent. Zudem bieten additive Verfahren die Möglichkeit, Bauteile gezielter auf den Verlauf von Kraftlinien auszulegen und dabei die Anforderungen für den Leichtbau noch besser zu berücksichtigen. Mit Blick auf diese Vorteile plant Airbus zukünftig mit 100 Anlagen rund 40 Tonnen Metallpulver monatlich generativ zu verarbeiten. Übergang: Um derartige Ergebnisse zu erzielen, sei es nun in der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrtindustrie oder der Automobilindustrie gilt es die Prozesskette zur additiven Fertigung zu beherrschen. Energiemanagement Energiekosten 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
VDMA-Leitfaden Industrie 4.0 Ausgangssituation: 86% des deutschen Mittelstand haben das Potential von Industrie 4.0 erkannt (Quelle: Commerzbank AG) Visionen von Industrie 4.0 für die Industrie nicht greifbar und zu allgemein Weg zur Realisierung von Industrie 4.0 für die Industrie unbekannt Ziele: Visionen von Industrie 4.0 auf realisierbare Entwicklungsstufen für Produktideen und Produktionsverbesserungen herunterbrechen Industrie 4.0 als Wegbereiter für neue Geschäftsmodelle verstehen Weg zur erfolgreichen Implementierung skizzieren und unterstützen 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
VDMA-Leitfaden Industrie 4.0: Werkzeugkasten Industrie 4.0 Zentrales Element des Leitfadens Industrie 4.0 ist der Werkzeugkasten Industrie 4.0 Dieser dient zur Analyse der unternehmenseigenen Kompetenzen und Generierung von Ideen. Quelle: Leitfaden Industrie 4.0 – Orientierungshilfe zur Einführung in den Mittelstand, VDMA
VDMA-Leitfaden Industrie 4.0: Werkzeugkasten Industrie 4.0 Aufbau des Werkzeugkastens: Anwendungsebene: Sechs Anwendungsebenen zur Darstellung von Themenbereichen für Ideen im Umfeld von Industrie 4.0. Die Kombination ergibt die Funktionalität. Entwicklungsstufe: Fünf technologische, aufeinander aufbauende Entwicklungsstufen zur eigenen Einordnung und Ideengenerierung. Die höchste Stufe stellt die Vision Industrie 4.0 dar. Anwendungs-ebene Quelle: Leitfaden Industrie 4.0 – Orientierungshilfe zur Einführung in den Mittelstand, VDMA Entwicklungs-stufe wbk Institut für Produktionstechnik Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer Prof. Dr.-Ing. Gisela Lanza Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze
VDMA-Leitfaden Industrie 4.0: Werkzeugkasten Produkte Anwendungsebenen: Integration von Sensoren / Aktoren Kommunikation / Connectivity Funktionalitäten zu Daten-speicherung und Informationsaustausch Monitoring Produktbezogene IT-Services Geschäftsmodelle um das Produkt Quelle: Leitfaden Industrie 4.0 – Orientierungshilfe zur Einführung in den Mittelstand, VDMA wbk Institut für Produktionstechnik Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer Prof. Dr.-Ing. Gisela Lanza Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze
VDMA-Leitfaden Industrie 4.0: Werkzeugkasten Produktion Anwendungsebenen: Datenverarbeitung in der Produktion Maschine-zu-Maschine- Kommunikation (M2M) Unternehmensweite Vernetzung mit der Produktion IKT-Infrastruktur in der Produktion Mensch-Maschine-Schnittstellen Effizienz bei kleinen Losgrößen Quelle: Leitfaden Industrie 4.0 – Orientierungshilfe zur Einführung in den Mittelstand, VDMA wbk Institut für Produktionstechnik Prof. Dr.-Ing. Jürgen Fleischer Prof. Dr.-Ing. Gisela Lanza Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Schulze
VDMA-Leitfaden Industrie 4.0: Kompetenzanalyse und Zielprofil Ziele: Identifikation vorhandener Industrie 4.0-Kompetenzen Vorgehen: Analyse aller öffentlich zugänglichen Medien Einordnung in die Entwicklungsschritte des Werkzeugkasten-Industrie 4.0 Festlegung des Zielprofils im Werkzeugkasten Quelle: Leitfaden Industrie 4.0 – Orientierungshilfe zur Einführung in den Mittelstand, VDMA Medien: Produktkataloge, Webseiten, Geschäftsberichte, etc. Graphische Darstellung: Achsen sind die Anwendungseebenen, Entwicklungsstufen spannen das Diagramm auf Achtung: Nur Produkte!!! 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
VDMA-Leitfaden Industrie 4.0: Ergebnisse für Produkte und Produktion Vorgehen: Analyse aller öffentlich zugänglichen Medien Einordnung in die Entwicklungsschritte des Werkzeugkasten-Industrie 4.0 Festlegung des Zielprofils im Werkzeugkasten Quelle: Leitfaden Industrie 4.0 – Orientierungshilfe zur Einführung in den Mittelstand, VDMA Medien: Produktkataloge, Webseiten, Geschäftsberichte, etc. Graphische Darstellung: Achsen sind die Anwendungseebenen, Entwicklungsstufen spannen das Diagramm auf Achtung: Nur Produkte!!! 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Produkte, Produktion, Geschäftsmodelle: Industrie 4 Produkte, Produktion, Geschäftsmodelle: Industrie 4.0 Entwicklungsrichtungen Die Chancen liegen in der Umsetzung neuer Geschäftsmodelle! Apps Verkaufsplattformen Neue Dienstleistungen Service Connectivity Services / Systeme Sensoren / Aktoren Neue Ansätze für Internet-gestützte Geschäftsmodelle Verkauf von Produktleistung Präventive Wartung Bauteilverfolgung Neue Stufe der Organisation und Steuerung der Wertschöpfungskette Zustandsmonitoring Energiemanagement System- und Strukturüberwachung Bauteile und Betriebsmittel als Informationsträger Vernetzte und miteinander kommunizierende Systeme Adressierung Lokalisierung Identifizierung 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
Industrie 4.0 Digitalisierung für den Mittelstand Einführung Industrie 4.0 – Digitalisierung der Produktion Effiziente Fabrik 4.0 Neue Geschäftsmodelle Umsetzungsbeispiele für neue Produkte und Produktion Industrielle Einführung Kompetenzzentren VDMA-Leitfaden 4. Zusammenfassung 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 28. April 2017 |
Zusammenfassung Industrie 4.0 gibt neue Impulse zur Entwicklung und Anwendung cyber-physischer Systeme auf dem Weg zum Internet der Dinge, der Dienste und der Daten. Impulse für die Industrie: Individualisierung durch Kunden- und Marktinteraktion Neue IKT-Infrastrukturen für die Produktion Innovative Geschäftsmodelle durch integrierte Produkt- und Dienstleistungsqualität Aktueller Diskussionsstand: Politik: Die Politik hat die Bedeutung von Industrie 4.0 auf Bundesebene und Landesebene erkannt und ist aktiv geworden (Plattform Industrie 4.0, IT-Gipfel, Europäische Initiativen) Wirtschaft: Die Wirtschaft hat sich über die Plattform Industrie 4.0 organisiert Gesellschaft: Wandel der Arbeitswelt! Zunehmende Digitalisierung und Informatisierung durch Industrie 4.0 erfordert Weiterbildung und Weiterqualifikation der Mitarbeiter Industrie 4.0 bietet für Unternehmen eine ernstzunehmende Vision, die es gilt unternehmensspezifisch zu bewerten und umzusetzen. 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl
für Ihre Aufmerksamkeit Vielen Dank! Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Source: Potthast Fachschaftenkonferenz 29.06.2016 | Fachbereich 16 | Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion | Prof. Dr.-Ing. R. Anderl