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1 Industrie 4.0 konkret Lösungen für die industrielle Praxis

2 INDUSTRIE Industrie 4.0 Made in Germany Beispiele aus dem Maschinen- und Anlagenbau Hartmut Rauen Dem deutschen Maschinen- und Anlagenbau kommt im Kontext Industrie 4.0 eine Schlüsselrolle zu. Als Rückgrat der deutschen Industrie ist er ein Garant für Wachstum und Wohlstand in unserer Gesellschaft. Knapp eine Million Menschen produzieren Zukunft, Tag für Tag. Diese Position sowie die Innovations- und Marktführerschaft in vielen Bereichen verpflichtet geradezu, neue Entwicklungen in der industriellen Produktion zu gestalten. Industrie 4.0 gehört ohne Zweifel dazu. Denn mit der vierten industriellen Revolution werden Informationstechnik und Internettechnologien Schritt für Schritt in die Produkte und in die Fabriken integriert. Die virtuelle Welt der IT nähert sich der realen Welt der Produktion an. Die wesentlichen Effekte lauten: mehr Flexibilität und Individualität in der Produktion, mehr Ressourceneffizienz und Kosteneinsparungen sowie neue Geschäftsmodelle. Industrie 4.0 ist somit keine Parallelwelt, sondern ein wichtiger Entwicklungspfad auf dem Weg in die Zukunft der Produktion. Dass diese Entwicklung bereits begonnen hat und die Umsetzung voranschreitet, das zeigen die Beispiele in der vorliegenden Broschüre. 33 VDMA-Mitgliedsunternehmen stellen darin Lösungen aus der industriellen Praxis vor, die den jeweils spezifischen Charakter von Industrie 4.0 deutlich werden lassen. Denn eine Blaupause für Industrie 4.0 gibt es nicht. Vielmehr gilt es, das Thema individuell für jedes Unternehmen zu betrachten. Dabei ist Industrie 4.0 ein Thema für alle Unternehmen natürlich auch für kleine und mittelständische. Vor diesem Hintergrund hat der VDMA das ins Leben gerufen. Das Forum besteht aus einem interdisziplinären Team von VDMA-Experten, die sich als Partner der Unternehmen und als Dienstleister ver stehen. Gemeinsam mit den VDMA-Mitgliedern werden die Handlungsfelder Forschung, Standardisierung, IT-Sicherheit, Produktionsorganisation, rechtliche Rahmenbedingungen und Qualifizierung der Mitarbeiter vorangetrieben sowie der Wissensaustausch untereinander intensiviert. Nutzen Sie dieses Netzwerk und kommen Sie dazu es lohnt sich. Hartmut Rauen, Stellvertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer

3 2 INDUSTRIE 4.0 Industrie 4.0 im VDMA Mit dem engagiert sich der VDMA, um die Vision Industrie 4.0 in umsetzbare Handlungsempfehlungen für den Maschinen- und Anlagenbau weiterzuentwickeln und insbesondere die Anwenderperspektive zu berücksichtigen. Ziel ist es, langfristig und nachhaltig ein Netzwerk zum Erfahrungs austausch unter den Mitgliedsunternehmen aufzubauen. Das Forum besteht aus einem interdisziplinären Team von VDMA-Experten, die sich als Partner und Dienstleister verstehen. Sie unterstützen die Mitgliedsunternehmen sowie die Fachverbände und Abteilungen des VDMA in den für Industrie 4.0 maßgeblichen Handlungsfeldern: Politik & Netzwerke Auf dem Weg zum Leitmarkt und Leitanbieter von Industrie 4.0 steht der deutsche Maschinenund Anlagenbau nicht nur vor technologischen Herausforderungen. Wichtige Rahmenbedingungen müssen mit Politik und Gesellschaft vereinbart werden. Hohe Anforderungen an Forschung und Entwicklung, Ausbildung und Qualifizierung, Normen und Standards, Rechts- und Datensicherheit müssen erfüllt werden, um den Industriestandort Deutschland in die Zukunft zu führen. Forschung & Innovation Bei der Implementierung von Industrie 4.0 entscheiden die Ergebnisse der Forschung maßgeblich über den Erfolg im internationalen Wettlauf und über die Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts Deutschland. Wichtig sind hierbei verlässliche Förderinstrumente in der Produktions- und IKT-Forschung sowie die Berücksichtigung der Anforderungen des mittelständisch geprägten Maschinen- und Anlagenbaus. Wesentliche Erfolgsfaktoren sind die Vernetzung aller Akteure und der schnelle Transfer von Forschungsergebnissen in die Breite der industriellen Praxis. Normung & Standards Industrie 4.0 ermöglicht die firmenübergreifende Vernetzung und die Integration verschiedener Wertschöpfungsnetzwerke. Hierzu sind Normen und Standards von grundlegender Bedeutung. Denn sie definieren die Mechanismen der Zusammenarbeit und die auszutauschenden Informationen. Deshalb ist es entscheidend, die Standardisierung und offene Standards für eine Referenz architektur mitzugestalten und die relevanten Akteure in einen aktiven Dialog einzubinden. Produktionsorganisation & Geschäftsmodelle Lean Management und intelligente Produktionssysteme zielen auf mehr Effizienz in Organisation und Prozessen. Mit den Potenzialen cyber-physischer Systeme stößt insbesondere die kundenindividuelle Fertigung in neue Dimensionen vor: Automatisierung und Losgröße 1 schließen einander zukünftig nicht mehr aus. Zunehmend wird das Angebot des Maschinenbaus hybrider: Industrie 4.0 bietet der Investitionsgüterindustrie die Möglichkeit, neue und innovative Geschäftsfelder zu entwickeln vom Maschinenlieferanten hin zum langfristigen Partner und Lösungsanbieter. IT-Sicherheit & Recht Im Kontext von Industrie 4.0 ist IT-Sicherheit für den geschützten Betrieb unternehmensübergreifender Fertigungsprozesse essenziell. Der automatisierte Datenaustausch vernetzter Produktionssysteme muss sicher und zuverlässig gestaltet werden können. Es gilt, die Identifizierung der Prozessakteure zu kontrollieren und das Know-how von Produkten, Maschinen und Anlagen zu schützen.

4 INDUSTRIE Quelle: istock Photo / alengo Bereits heute sind im Umfeld von Industrie 4.0 Auswirkungen auf rechtliche Sachverhalte erkennbar. Deshalb wird die Weiterentwicklung und Neuauslegung bestehenden Rechts eine zentrale Aufgabenstellung bei der Umsetzung von Industrie 4.0 in den Unternehmensalltag sein. Mensch & Arbeit Industrie 4.0 wird die Arbeit und ihre Prozesse maßgeblich verändern. Die Beschäftigten in der Fabrik der Zukunft werden stärker als je zuvor gefragt sein, Abläufe zu koordinieren, die Kommunikation zu steuern und eigenverantwortliche Entscheidungen zu treffen. Die Tätigkeiten werden sowohl in technologischer als auch in organisatorischer Sicht anspruchsvoller, interdisziplinäre Kompetenzen werden immer wichtiger. Der Staat, seine Bildungseinrichtungen und die Unternehmen müssen sich auf diese Herausforderungen einstellen. Industrie 4.0 ein Thema für alle Industrie 4.0 ist nicht nur ein Thema der Großindustrie, sondern muss auch für kleine und mittelständische Unternehmen wirtschaftlich und nutzbringend umsetzbar sein. Dazu sind Einführungsstrategien notwendig, die beispielsweise zeigen, wie die Abstimmung und Integration mit existierenden Produktionstechniken, IT-Systemen und Datenbeständen erfolgen soll. Zudem können Best-Practice-Beispiele veranschaulichen, wie Produktionsprozesse künftig aussehen, welche Automatisierungslösungen intelligent eingesetzt werden können oder wie die IT-Sicherheit einer unternehmensübergreifenden Produktion gewährleistet werden kann. Kontakt Dr. Beate Stahl Telefon

5 4 INDUSTRIE 4.0 Industrie 4.0 konkret Lösungen für die industrielle Praxis Unternehmen des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus lassen die Vision Industrie 4.0 Wirklichkeit werden mit innovativen Ideen und Technologien, die dazu beitragen, dass Deutschland sich als Leitanbieter und Leitmarkt von Industrie 4.0 im globalen Wettbewerb positioniert. Mit dieser Broschüre wollen wir Ihnen anhand von Beispielen aus dem Kreis der VDMA- Mitgliedsunternehmen einen Einblick in ganz konkrete Lösungen für die industrielle Praxis geben. Im Vordergrund stehen dabei folgende Themen: Produktionsprozesse Durch den Einsatz von Industrie-4.0-Technologien können sich Unternehmen den globalen Herausforderungen, wachsenden Kundenanforderungen und volatilen Marktentwicklungen stellen. Wenn Produkte und Prozesse miteinander vernetzt sind und Daten in Echtzeit und transparent zur Verfügung stehen, wird die Grundlage für eine dezentrale Produktionssteuerung gelegt. Diese erlaubt mehr Flexibilität in der Produktion und steigert damit die Wettbewerbsfähigkeit.

6 INDUSTRIE Quelle: istock Photo / alengo Automatisierung und Condition Monitoring Durch die Vernetzung intelligenter Messtechnik in der Produktion stehen Daten zur Verfügung, die mithilfe von Automatisierungslösungen zur Selbstoptimierung, Selbstkonfiguration und Selbstdiagnose genutzt werden können. Maschinenzustände können so laufend und von jedem Ort der Welt erfasst und überwacht werden. Damit sind die Voraussetzungen für eine vorausschauende Wartung und Instandhaltung geschaffen. Industrie 4.0 ist keine Parallelwelt, sondern Fortschritt für unseren Weg in die Zukunft. Planung Die steigende Flexibilität der Produktion stellt die Kapazitätsplanung, insbesondere die Personaleinsatzplanung, vor Herausforderungen. Neue Lösungen und Instrumente sind gefragt zum Beispiel eine stärkere Beteiligung der Mitarbeiter. IT-Sicherheit Dass alles miteinander vernetzt ist, ist Fluch und Segen zugleich. Um die Vorteile für die Produktion zu nutzen, müssen Sicherheitsaspekte bei der Planung und dem Betrieb von Produktionsanlagen berücksichtigt werden. Es geht insbesondere um die Sicherheit der Daten im Unternehmen und die Sicherheit im Umgang mit ihnen.

7 INDUSTRIE Asseco Solutions: Die Fabrik der Zukunft kommt ins Rollen Mit Enterprise-Resource-Planning (ERP)-Software können Unternehmen ihre Ressourcen optimal einsetzen bzw. ihre Prozesse kontrolliert einleiten und durchführen. ERP II bezeichnet die zweite Generation von ERP-Systemen, die internetbasiert und nicht ausschließlich auf interne Prozesse beschränkt sind. Mit APplus bietet die Asseco Solutions AG eine ERP-II-Lösung für Mittelständler an. Gemeinsam mit ihrem langjährigen Partner N+P Informationssysteme (N+P) unterstützt Asseco Solutions mittelständische Kunden bei der Einführung von ERP-II-Lösungen. So auch die Firma GBneuhaus aus Thüringen, die unter anderem Brenner für Fahrzeugbeleuchtungen mit speziellen Beschichtungen veredelt, die durch eine mehrstufige Oberflächenbehandlung erzeugt werden. Das eingeführte Manufacturing-Execution-System (MES) hat diesen Prozess optimiert. Überwachen und optimieren Zu Beginn eines Verarbeitungsprozesses werden bei GBneuhaus die relevanten Teile in einem markierten Behälter in das Fertigungssystem eingecheckt. Die mit der Asseco-Lösung APplus verwalteten Informationen wie Arbeitsablauf und Vorgabewerte werden hier zu Arbeitsschritten zusammengeführt. Sind alle Ressourcen geprüft, geht es los: Der Behälter fährt auf automatisierten Rollenbahnen mit Weichen, Robotern und Puffern zu den Tauchbädern, Wärmebehandlungsöfen und Messplätzen. An jeder Station erfolgt eine Identifizierung. Der Ablauf wird geprüft und die nötigen Verfahrensparameter wie Temperatur, Programm oder Dauer an die Anlage übertragen. Ergeben sich bei der Quali- Quelle: GBneuhaus / N+P Informationssysteme tätsprüfung Abweichungen, erfolgt eine direkte Ausschleusung aus dem Prozess. Alle Informationen werden im APplus -MES gesammelt; sie dienen nicht nur zur Steuerung des Materialflusses, sondern auch zur Erstellung von Zertifikaten und Optimierungen. GBneuhaus konnte so die Fehlerquote und Doppelbearbeitungen reduzieren und überdurchschnittlich wachsen. Asseco Solutions AG Amalienbadstraße 41, Bau Karlsruhe Telefon Internet

8 INDUSTRIE Industrie 4.0 Ihre Ansprechpartner im VDMA Dietmar Goericke Geschäftsführer Telefon Dr. Beate Stahl Projektleitung Telefon Anita Siegenbruk Assistenz Telefon Judith Binzer Forschung & Innovation Telefon Dr. Christian Mosch Produktion Normung & Standards Telefon Steffen Zimmermann IT-Sicherheit Telefon Prof. Claus Oetter IT-Technologien & Software Telefon Daniel van Geerenstein Recht Telefon Dr. Jörg Friedrich Bildung Telefon Andrea Veerkamp-Walz Arbeitsorganisation und -gestaltung Telefon Peter Thomin Geschäftsmodelle & Dienstleistungen Telefon Kai Peters Europa Telefon Frank Brückner Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Telefon Dr. Beate Metten Mitgliederkommunikation Telefon industrie40.vdma.org

9 40 INDUSTRIE 4.0 Impressum VDMA Lyoner Straße Frankfurt am Main Design und Layout VDMA DesignStudio / VDMA Verlag GmbH Produktion h. reuffurth gmbh Copyright VDMA April 2015

10 VDMA Lyoner Straße Frankfurt Kontakt Dietmar Goericke Geschäftsführer Telefon Dr. Beate Stahl Projektleitung Telefon Internet industrie40.vdma.org industrie40.vdma.org DesignStudio

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