Unternehmensübergreifendes Werkzeugmanagement Potenziale und Konzeption einer Cloud-Lösung

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1 Unternehmensübergreifendes Werkzeugmanagement Ptenziale und Knzeptin einer Clud-Lösung Wernesgrüner Werkzeugsympsium Wernesgrün, Dipl.-Ing. Marcus Röschinger fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 1

2 Idee im Prjekt TlClud: Unternehmensübergreifend verfügbare digitale Werkzeugbegleitkarten fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 2

3 Prjektknsrtium aus Industrie (Hersteller und Anwender), IT- Dienstleistung, Standardisierung und Frschung Förderkennzeichen: 02PJ2731 fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 3

4 Strukturierung des Vrtrages 1 Ausgangssituatin und Prjektziele 2 Knzept für ein Clud-basiertes Werkzeugmanagement 3 Demnstratrische Umsetzung 4 Zusammenfassung und Fazit fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 4

5 Ausgangssituatin und Prjektziele fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München

6 Durchgängige und digitale Infrmatinslgistik als Vraussetzung für die Industrie 4.0 Industrie 4.0 / Cyber Physische Prduktinssysteme (CPPS) Internet der Dinge und Dienste Unternehmensübergreifende Vernetzung (Wertschöpfungsnetzwerke) Durchgängiger Infrmatinsfluss Clud Cmputing und Web-Services für die Industrie Bild: Siemens 2012 fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 6

7 Vielfalt an IT-Systemen und manuelle Datenweitergaben führen aktuell zu zahlreiche Brüchen im Infrmatinsfluss Papierbasierte Przesse im Werkzeugmanagement Werkzeugbegleitkarte als zentrales Dkument für den Infrmatinsaustausch fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 7

8 Digitale und knsistente Daten nötig für die Autmatisierung unternehmensinterner und -übergreifender Przesse Bearbeitungsmaschinen Hlzbearbeitung Masch.1 Masch.2 Masch.3 Werkzeugherstellung Schärfen & Vermessen Schärf- / Messmaschinen fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 8

9 Ziel des Prjekts TlClud ist die Entwicklung einer Clud- Lösung für das kllabrative Werkzeugmanagement Bereitstellen aktueller und knsistenter Daten in der Clud mit rts- und zeitunabhängigem Zugriff Berücksichtigung aller entlang des Werkzeuglebenszyklus benötigter und generierter Daten Ermöglichen der autmatischen Werkzeugidentifikatin und Maschineneinrichtung Bereitstellen vn Funktinen für die Auswertung und Nachverflgung vn Werkzeugen (Tracking&Tracing) Ermöglichen der transparenten Bestands- und Zustandsüberwachung und -ptimierung Knzeptinierung einer mdularen Lösung, die an individuelle Anfrderungen angepasst werden kann Anbindung diverser (mbiler) Endgeräte Sicherstellen der einfachen Übertragbarkeit und Erweiterbarkeit (hher Standardisierungsgrad) Bereitstellung, Erfassung und Aktualisierung der richtigen Daten zum richtigen Werkzeug am richtigen Ort zur richtigen Zeit in der richtigen Frm zu richtigen Ksten fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 9

10 Knzept für ein Clud-basiertes Werkzeugmanagement fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München

11 Berücksichtigung der Werkzeug-Supply-Chain und des Werkzeuglebenszyklus in allen Arbeitspaketen Clud-basiertes Werkzeugmanagementsystem Geschäfts- und Betreibermdell (wirtschaftliche und rechtliche Aspekte) Intelligente Systemelemente AutID- Gesamtknzept Angepasste Sll- Przesse Festlegen ID-Punkte Erstellung Datenmdell Identifizierung benötigter Daten Architektur und Sicherheit Rechte- und Rllenknzept Auswahl Datenträger Festlegen Zugriffspunkte Klassifizierung der Daten Datenbankstruktur Auswahl Identifier Auswahl Applikatin Definieren vn Events Mdularisierung Ermittlung vn Relatinen Abbilden vn Events Serverachitektur Datenübermittlung / Schnittstellen Branchenübergreifende Standardisierung fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 11

12 Eindeutige Identifikatin der Werkzeuge durch (serialisierte) Artikelnummern auf DataMatrix-Cdes und RFID-Transpndern Kennzeichnung aller relevanten Systemelemente (Werkzeuge, Aufnahmen, Maschinen etc.) Lösung unabhängig vn Identifikatinsverfahren (z.b. RFID, ptisch) Eindeutige Aggregatinsbeziehungen durch überschneidungsfreie standardisierte Nummern Länderpräfix präfix Artikelnummer Serialteil x 1 x 20 Unternehmens- Prüfziffer GTIN fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 12

13 Datenübertragung durch für alle Przessschritte definierte EPCIS-Events Analyse Ist-Przesse Identifikatin Schwachstellen Generierte und benötigte Daten Definitin vn Sll-Przessen Ableiten benötigter EPCIS-Events Neue Funktinen und Daten Umfassendes Datenmdell VDMA 8849 eclass Unt.übergr. Festlegungen Umsetzung benötigter Schnittstellen fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 13

14 EPCIS-Events sind standardisiert und ermöglichen die einfache Datenübertragung swie umfangreiche Auswertungen Dimensin WANN Zeitstempel Dimensin WAS Identifikatinsnummer des Objekts + extensins (Daten aus / für Przessschritt) Dimensin WARUM Standardisierte und für TlClud definierte Attribute Dimensin WO Lkatinsnummer fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 14

15 Die IT-Architektur sieht die sichere Datenübertragung und Schnittstellen zu diversen Endgeräten und IT-Systemen vr Cnnected Wrld (Clud Ebene) Speicherkapazität Rechnerkapazität App Server Reprting Firma A Virtualisierung Unternehmensebene Firma N Bestandsverwaltung Prduktinsplanung ERP WMS Anlagensteuerungsebene Steuerungseinheit Middleware E/A Treiber Feldebene Netzwerk (z.b. VPN) Sensrik Middleware Mbile Geräte Interaktinsgeräte RFID Werkzeug DMC Werkzeug fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 15

16 Demnstratrische Umsetzung fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München

17 Demnstratin vn Funktinen für alle am Werkzeuglebenszyklus beteiligten Unternehmen fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 17

18 Hhe Flexibilität und Mdularität durch mbile App (z.b. bei fehlender Internetanbindung vn Maschinen) fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 18

19 Als Ausblick wurde eine GgleGlass-Anwendung implementiert, die z.b. den Kmfrt beim Datenabruf erhöht Quelle: fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 19

20 Zusammenfassung und Fazit fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München

21 Es wurde ein Knzept für ein kllabratives und digitalisiertes Werkzeugmanagement entwickelt Durchgängige Infrmatinsflüsse im unternehmensinternen und -übergreifenden Werkzeugmanagement Es werden alle Bereiche des Werkzeugmanagements und alle Phasen des Werkzeuglebenszyklus adressiert Das Knzept wurde in einem Demnstratr umgesetzt, der mit einer App und GgleGlass- Anwendung gekppelt werden kann Im nächsten Schritt erflgt die Umsetzung vn Piltinstallatinen bei den Industriepartnern weitere Ausarbeitung eines geeigneten Geschäftsmdells fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 21

22 Dipl.-Ing. Marcus Röschinger Technische Universität München fml - Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Bltzmannstr Garching Tel Fax reschinger@fml.mw.tum.de fml Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Lgistik Prf. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Günthner Technische Universität München 22