Technologieentwicklung

Transkript

1 Technologieentwicklung im Wandel der Zeiten Uwe Hafner Director Packaging Machines Siemens AG Drive Technologies

2 Siemens AG Aktiv in drei Sektoren Industry Energy Healthcare Sektor-übergreifende Aktivitäten Industry Automation Fossil Power Generation Imaging & IT IT Solutions and Services Drive Technologies Renewable Energy Workflow & Solutions Siemens Financial Services Building Technologies Oil & Gas Diagnostics Osram Service Rotating Equipment Industry Solutions Power Transmission Mobility Power Distribution

3 Drive Technologies Portrait: Business Unit Motion Control Kernkompetenzen/Strategien der Business Unit Qualifizierte Begleitung unserer Kunden von der Idee zur Realisierung durch Mechatronic-Support basierend auf Trendsetting Servo Technologies. Weltweit führend bei Produkten, Dienstleistungen und Branchenlösungen für Motion Control Applikationen in Produktions- und Werkzeugmaschinen sowie Krane Ganzheitliche Maschinenoptimierung mit Maschinenbauern und Anwendern in Automatisierung, Mechatronik und Bedienung in unserem Technologie- und Applikationscenter (TAC) Unsere Branchenlösungen basieren auf Standardprodukten sowie branchenspezifischen Steuerungs- und Antriebstechnologien für Werkzeugmaschinen, Blechumformung, Druck, Glas, Holz, Kunststoff, Keramik, Textil und Verpackung sowie Krane Daraus resultierende Value Proposition Durch Simulationstools und Dienstleistungen Reduzierung des Engineering-Risikos und der Time to Market als der Lösungsanbieter im Bereich Motion Control Anwendungen Mit innovativen Produkten und Systemen sowie maßgeschneiderten Branchenlösungen steigern wir die Produktivität unserer Kunden und sind weltweit Partner des Maschinenbaues Konsequentes Life Cycle Management, Senkung der Total Cost of Ownership Productivity in Motion!

4 Lösungen und Support über den gesamten Maschinenlebenszyklus Life Cycle Support Dienstleistungen Produkte Productivity in Motion Lösungen Systeme Von der Maschinensimulation bis zum Retrofit, vom Motor bis zur Technologie-Lösung Productivity in Motion!

5 Standorte Motion Control-Systems Bad Neustadt/D Maroldsweisach Erlangen/D Chemnitz/D München/D Beijing/CHN Nanjing/CHN zurück

6 Standort Erlangen Marketing Business Development Systementwicklung Lieferzentrum Customer Support Komponentenentwicklung Fertigung Steuerungen Antriebe

7 Motion Control-Systems Unsere Kompetenz weltweit Die Automatisierungslösungen für Produktionsmaschinen Glas Verpackung Umformtechnik Kunststoff Holz Druck Textil Converting Entwicklung, Produktion, Vertrieb, Engineering und Service von hochwertigen Automatisierungs- und Antriebssystemen. Herausragender Kundennutzen ist unser oberstes Ziel

8 Global Markt für Verpackungs- Maschinen Segmentiert nach Regionen 42% 18 % Europa 9.16 Mrd Euro NAFTA 3.92 Mrd Euro 24% 10% 6% Afrika und Rest Asien 2.18 Mrd Euro Asien- Pacific- Region 5.23 Mrd Euro Latin America* 1.31 bn Euro Gesamt Volumen: 21.8 Mrd Euro Quelle: VDMA (Zahlen 2007) Weitere Globalisierung, Steigender internationaler Wettbewerb Soruce: Prliminary estimate VDMA, April 2008 *without Mexico

9 Neue Herausforderungen und Trends... Modularisierung Simulation Kürzere Time to Market Linienintegration Reduzierung der Integrationskosten und zeit Standardisierung Reduzierung der Total Cost of Ownership Flexibilität Kurze Umrüstzeiten, Formatwechsel auf Knopfdruck Servotechnik hat sich weitestgehend durchgesetzt! Digitale Fabrik Komplette Integration von Engineeringdaten über den Lebenszyklus

10 Trends im Verpackungsmarkt Kundenforderungen Neue Märkte Flexibilität Kostendruck Qualitätssicherung Individualisierung Globalisierung Verpackungstechnik benötigt zukunftssichere Konzepte

11 Aber wie soll das erreicht werden? Technologieentwicklung im Wandel der Zeiten Reduzierung der Komplexität und Varianten Steigende Funktionalität und Flexibilität Technologie Servo Antriebe, Modularisierung Kundennutzen Lösungen Flexible Maschinen Simotion, Sinamics

12 Performante Servo- Technik für flexible Maschinen Flexibilität der Produktion schneller Produkt- und Format- Wechsel Geringere Komplexität MC, PLC und Technologie Funktionen auf einem System Intelligenz in den Antrieben Positionier- und Sicherheits- Funktionalität integriert Traditionelle Technologie Flexible Technologie Steigern von Produktivität und Flexibilität durch drive-based Maschinen

13 Aber wie soll das erreicht werden? Technologieentwicklung im Wandel der Zeiten Reduzierung der Komplexität und Varianten Steigende Funktionalität und Flexibilität Technologie Servoantriebe, Modularisierung Standards in HW und SW Kundennutzen Lösung Flexible Maschinen Simotion, Sinamics Reduzierte Komplexität Applikations- Toolbox (z.b. Handling- Toolbox für Simotion)

14 OPL Software Toolbox Standard Lösungen für häufig vorkommende Maschinentypen und Aufgaben basierend auf SINAMICS und SIMOTION z.b. für Toploading, Intelligent Infeed, Schlauchbeutelmaschine, etc. Softwarebausteine für Bedien- und Beobachtungs- Masken Standard Software Bibliotheken Kommunikation basierend auf internationalen Standards (Profinet, OMAC) Gestestet, dokumentiert und gepflegt Software- Bibliothek für Standardaufgaben Bedienoberfläche Austauschbare Module für Maschinenvarianten Beispielprojekte Linienkommunikation

15 Integriert Best Practice -Konfigurationen - alles basiert auf internationalen Standards Schnelle Inbetriebnahme auf Basis von Best-Practice-Maschinentopologien Kurze Time-to-Market durch vorgetestete Softwarebibliotheken Einfache Linienintegration aufsetzend auf internationalen Standards wie OMAC und PROFINET Visualisierung (HMI) PROFINET Switch Expertise für Maschinenkernfunktionalitäten verfügbar SIMOTION Motion Maschine n Schnellere Time-to-Market durch vorgestestete Bibliotheken und Konfigurationen

16 Beispiel: High-Performance-TopLoading verwendet Interpolations- Features von SIMOTION Bibliothek und Applikationsbeispiele Interpolation mit Version 4.1 verfügbar Unterstützung für unterschiedliche Kinematiken

17 Standort Erlangen mit dem Technologie- und Applikationscenter Lösungs- und Branchenkompetenz, Kundenbindung und Partnerbetreuung Technologische Kompetenz durch: Durchführung von Pilotprojekten mit Schlüsselkunden unter unserer Führung Entwicklung von Technologiepaketen für ausgewählte Branchen Schulung und Workshops für Kunden und Mitarbeiter Standardkurse über SITRAIN buchbar Workshops für Händler, Technologiepartner, Train the Trainer, Sales Training...

18 Aber wie soll das erreicht werden? Technologieentwicklung im Wandel der Zeiten Reduzierung der Komplexität und Varianten Steigende Funktionalität und Flexibilität Technologie Servoantriebe, Modularisierung Standards in HW und SW Mechatronik Maschinensimulation Kundennutzen Flexible Maschinen Reduzierte Komplexität Time to market (OEM) Lösung Simotion, Sinamics Applikations- Toolbox (z.b. Handling- Toolbox für Simotion) Mechatronik Support, Maschinen- Simulator

19 Maschinen-Simulation & Standard-Applikationsbibliotheken Maschinenoptimierung durch Simulation bereits in der Entwurfsphase Schnelle Inbetriebnahme der neu entwickelten Maschine (Test und Optimierung) Erhöhte Qualität durch Standard-Applikationssoftware systemgetestete Bibliotheken Neue Produktidee Virtuelle Maschine Konzept, Test, Optimierung Motoren Sensoren Automatisierungssystem Applikationsbibliotheken Fine tuning! Die Entwicklungszeit und -kosten für Maschinen sinken weiter signifikant.

20 Beispiel Berührungslose Zuführeinheit (SIMOTION intelligent infeed) Ausgangssituation Aktoren sind Förderbänder, verschiedene Längen möglich Schaltende Sensoren, z.b. Lichttaster oder Lichtschranken. Unregelmäßige Abstände sind möglich.

21 Simulation Intelligent Infeed von: Anzahl Förderbänder Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsverhalten Verhalten bei unterschiedlichen Produkteinläufen Fehlerverhalten (z.b. Sensorausfall)

22 Nutzen Endkunde: Große Flexibilität da Eintaktung Unabhängig von den Eigenschaften des Produkt (Größe, Form, Beschaffenheit) funktioniert. Prozesssicherheit durch begleitende Simulation Höhere Produktqualität (keine Kollisionen) Sichere Funktionalität (Reduzierung von Störeinflüssen) Maschinenbauer: starke Vereinfachung der Programmierung Reduzierung der Entwicklungskosten Erhöhung der Programmiersicherheit durch umfangreich getestetes Technologiepaket

23 Aber wie soll das erreicht werden? Technologieentwicklung im Wandel der Zeiten Reduzierung der Komplexität und Varianten Steigende Funktionalität und Flexibilität Technologie Servoantriebe, Modularisierung Standards in HW und SW Mechatronik Maschinensimulation Standardisierte Gesamtlösung Kundennutzen Flexible Maschinen Reduzierte Komplexität Time to market (OEM) Reduzierte TCO Lösung Simotion, Sinamics Applikations- Toolbox (z.b. Handling- Toolbox für Simotion) Mechatronik Support, Maschinen- Simulator Optimized Packaging Line OPL

24 Wo liegen weitere Einsparpotentiale? Funktionalität Investitionskosten Kapitalkosten Integrationskosten Einmalkosten Komplexität Kosten Lebenszykluskosten Ersatzteile Wartung Service Produktionsausfall Training Energie Platzbedarf Betriebsstoffe Personalkosten Modernisierung Wesentlicher Kostentreiber sind die Lebenszykluskosten!

25 Standardisierte Industrielösungen mit harmonisierten Technologien Vermindertes Risiko bei Systemintegration und Produktionsanlauf Geringere Engineeringkosten bei der Linienintegration Verminderte Komplexität und Assetkosten Vereinfachte Wartung und Bedienung durch den Endkunden Line overview Line overview HMI PLC Network I/O I/O Drives Motors LV Sensors Data Interface HMI PLC Motion I/O Control Drives Motors LV LV Sensors Network Data Interface HMI Verbreitete Automatisierungsarchitektur PLC I/O Drives Motors LV Sensors Machine 1 from OEM x Machine 2 from OEM y Machine n from OEM z HMI I/O Drives Motors LV Data Interface PLC Network HMI I/O Drives Motors LV Data Interface PLC Network HMI I/O Drives Motors LV Data Interface PLC Machine 1 from OEM x Machine 2 from OEM y Machine n from OEM z Optimierte Automatisierungsarchitektur Network Senkt Lebenszykluskosten

26 Skalierbare Anbindung von Maschinen an überlagerte IT-Systeme Maschinendatenschnittstelle für die Verbindung Maschinen und den IT-Systemen Überlagertes Visualisierungssystem über die Linie und alle Subgewerke sowie Netzwerke Optionale Systeme für Liniendiagnose, Backup&Recovery von Engineeringdaten, OEE-Kalkulation usw. Weitere Dienste wie (Zugriffsschutz, Fernzugriff, Audit Trail, Rezeptsteuerung, Track & Trace..) Service- Laptop Linienübersicht Visualisierung Server Optional: Internet INTERNET Group- Operator Station Energie / Prozess Blister-Maschine Kartonierer Etikettierer Packer Palletierer Höhere Linieneffizienz und verbesserte Qualitätsausbringung wird möglich

27 OPL greift auf ein umfangreiches Supportnetzwerk zurück, um Lösungen mit unseren Kunden zu implementieren Projektbuch definiert den Standardisierungsumfang eines Projektes Projektbuch: Spezifikation Komponentenliste Maschinenarchitekturen Software-Bibliotheken Standard-User-Interface Dokumentation Programmmanagement Service & Support wird über weltweites Netzwerk von Applikationszentren geleistet Enges Zusammenwirken zwischen Projektkoordinator OEM und Endkunden Support: Umsetzungsunterstützung OEM On-Site-Support EK Training Back-Office-Support-Center Kompatibilitätstest Weltweite Unterstützung bei der Erstellung von OPL-Lösungen

28 Projektkoordinationsteam setzt weltweit Standardisierungsprojekte um Projektbuch definiert den Standardisierungsumfang eines Projektes Service & Support wird über weltweites Netzwerk von Applikationszentren geleistet Enges Zusammenwirken zwischen Projektkoordinator OEM und Endkunden Projekt-Koordination: Plant-Audit / Gap-Analysis Projekt-Koordinationsteam Informationsdrehscheibe Extranet Inbetriebnahmeunterstützung beim Endkunden Training für Bedienpersonal OPL-Partner-Datenbank Risiko mit OPL-Erstanwendern wird so minimiert

29 Welchen Nutzen bringt OPL? Maschinenbauer UND Endkunden sind Nutznießer Verbesserte Wettbewerbsposition Kürzere Time-to-Market durch Nutzung von Standards Kosten- und Risikominimierung durch vorgetestete Komponenten und Konfigurationen Übereinstimmung mit Endkundenvorschriften Einbettung von Einzelmaschinen in Gesamtkonzepte Maschinen-OEM kann optional seinen Lieferumfang um zugeschnittene überlagerte Systeme erweitern (ohne Eigenentwicklung) Maschinen sind vorbereitet, in Linien integriert und um überlagerte Systeme ergänzt zu werden OEM können einfacher den Schritt zur Linienverantwortung gehen Verbesserte Time to Market und optionale Portfolioverbreiterung

30 Welchen Nutzen bringt OPL? Vermindertes Integrationsrisiko Definierte Integrationsschnittstellen und Bibliotheken senken Abstimmungs- und Pflegeaufwand Aufeinander abgestimmte Automatisierungsstrukturen erlauben durchgängigen Informationsfluss (z.b. Meldungen, Diagnose, Bussysteme..) Reduzierte Funktionskosten durch Vorwegnahme der Integration bereits bei Erstinbetriebnahme Vereinfachte Supportprozesse Weniger Varianten / Weniger Komplexität Geringere Assetkosten (bei EK & OEM) Vereinfachte Bedienung und Wartung Geringerer Aufwand für Dokumentation und Training Gleiches Industriekonzept zum Einsatz bei unterschiedlichen Endkunden OPL ist ein Konzept für die Industrie! Wir setzen dies heute gemeinsam mit unseren Maschinenbaupartnern um.

31 Optimized Packaging Line (OPL) - der Projektansatz Aufgabe Durchgängiges und einheitliches Automatisierungskonzept für Verpackungsmaschinen und Linien. Basierend auf Totally Integrated Automation und internationalen Standards. Lösung/Einsatzbereich Ausgewähltes Set leistungsfähiger Hard- und Software Horizontal und vertikal integrierte Automatisierungs- und Kommunikationsarchitektur unter Nutzung von internationalen Standards wie PROFINET, OMAC Getestete und bewährte Softwarebibliotheken und Applikationen Vorteile auf einen Blick Risikominimierung in der Inbetriebnahmephase Reduzierung von Life-Cycle-Kosten während des Betriebs Erhöhung der Linieneffizienz Verbesserung der Qualität Reduzierung Time to Market Mehr Flexibilität und einfache Erweiterung Weltweiter Support Investitionssicherheit durch Internationale Standards

32 Das Resultat: Kosten Hohe Flexibilität zu optimierten Investitionskosten Modularisierung Standardisierung Niedrigere Einstandskosten Weitere Reduzierung der Lebenszykluskosten Flexibilität Standardisierung Integration Modularisierung Standardisierung Frühzeitige Einsparungen Lebenszyklus Wir gehen proaktiv die Trends im Verpackungsmarkt an, senken Kosten und Komplexität, erhöhen Flexibilität und Performance.

33 Aber wie soll das erreicht werden? Technologieentwicklung im Wandel der Zeiten Reduzierung der Komplexität und Varianten Steigende Funktionalität und Flexibilität Technologie Kundennutzen Lösung Servoantriebe, Modularisierung Flexible Maschinen Simotion, Sinamics Standards in HW und SW Reduzierte Komplexität Applikations- Toolbox (z.b. Handling- Toolbox für Simotion) Time to market (OEM) Mechatronik Support, Maschinen- Simulator Standardisierte Gesamtlösung Reduzierte TCO Optimized Packaging Line OPL Mechatronik Maschinensimulation PLMbasierte Liniensimulation Erhöhte Produktivität Digitale Fabrik Time to market (Endprodukt) Siemens Langfriststrategie: Die richtige Lösung zum richtigen Zeitpunkt!

34 Integration von CAD-, PLM- und Automatisierungssystemen CAD-Module beinhalten bereits Code Typicals automatische Generierung von Code CAD-Module beinhalten Simulationsmodell für Maschinenoptimierung Maschinen können in einer virtuellen Inbetriebnahme simuliert werden KPI und Schnittstellen werden automatisch angelegt Produktfreigabe über PLM-System Maschinenparametrierung erfolgt automatisch über MES oder kann schnell angepasst werden Endkunden Gestern Heute Morgen Endkunden Maschinenbauer Entwicklung serialisiert serialisiert, beschleunigt parallelisiert Ebene durch Tools Produkt Prozess Mechanik Portfolio und Produktdesign Elektrodesign Automatisierung Maschinen konfiguration Maschineninbetriebnahme Maschinendesign PLM - Teamcenter MES 1) Maschinenbetrieb Zeit Zeit Zeit Integration der Engineeringkette führt zur ultimativen Kosten- und Zeiteinsparung

35 Engineering für die Digitale Fabrik Planning / Modernization Engineering in allen Phasen ist der Schlüssen für die Digitale Fabrikder Zukunft Engineering Commissioning Operation Schlüssel Technologien: Mechatronik und Verwendung eines einheitlicher Datenpools für gemeinsame Engineering und lifecycle Daten Virtuelle Inbetriebnahme von Fabriken werden Möglich Der Zugriff auf aktuellen Daten der virtuellen Modellplanung in jeder Lebensphase einer Fabrik führt zu einer neuen Ära in der Produktion. Totally Integrated Solutions sind die Zukunft der Fabrik Automatisierung

36 Engineering für die Digitale Fabrik Totally Integrated Solutions sind die Zukunft der Fabrik Automatisierung

37 Systematischer und ganzheitlicher Ansatz, um den Anforderungen von morgen zu genügen Digitale Fabrik Skalierbarer Ausbau mit IT-Systemen Standards in HW, SW und Kommunikation Fortgeschrittene Simulationstechnologien Basissysteme (Simotion, Simatic, Sinamics, Profinet, Safety..) Siemens Langfriststrategie Basis für Innovationen und Erfolg in der Verpackungsindustrie

38 Innovationen werden von technischen Trends getrieben Modularisierung Skalierung Durchgängigkeit Offenheit Internet Mechatronik PLM-Integration Simulation modulare Steuerungs- und Antriebskonzepte skalierte Leistung der eingesetzten Automatisierungssysteme in Funktion und Performance horizontaler als auch vertikaler Informationsaustausch der Automatisierungsebenen (Enterprise - Production - Automation) Integrationsfähigkeit von Kunden KnowHow und Standard-Lösungen Internet basierte Dienstleistungen ermöglichen effizientere Betriebsprozesse Verschmelzung von Mechanik mit Elektronik und Software konsistenter und effizienter Datenaustausch forciert effizientere Geschäftsprozesse (PLM) und verbreitert die Wissensbasis Simulierte Darstellung von Produktionsszenarien der Maschinen und Werkstücke Technologie Optimale Unterstützung neuer Bearbeitungs- und Fertigungstechnologien durch die Automatisierungstechnik

39 Motion Control - Vision/Strategie The Leader in Productivity Der unangefochtene Marktführer in Europa, Amerika und Asien Der Innovationsführer in Motion Control - Motion to the Future - Der weltweit führende Anbieter von Systemen, Lösungen und Dienstleistungen für die Automatisierung von Werkzeug-, Produktionsmaschinen und Krane mit dem Ziel: Produktivität, Wettbewerbsfähigkeit und Profitabilität unserer Kunden nachhaltig zu steigern

40 Trends Vielen Dank in der Verpackungstechnik Name: Uwe Hafner Abteilung: I DT MC PM PAC Adresse: Frauenauracherstrasse 80 Telefon: Mail: uwe.hafner@siemens.com