Phantastisch vernetzte Welten

Transkript

1 Phantastisch vernetzte Welten Integration auf allen Ebenen Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Andree Stachowski

2 Agenda Bedeutung von Industrie 4.0 ERP und Industrie 4.0 Industrie 4.0 in der Praxis mit proalpha So gelingt der Einstieg

3 Industrie 4.0: Intelligente Produktion, intelligente Produkte Erster mechanischer Webstuhl 1784 Mechanisierung Erstes Fließband 1870 Elektrifizierung Arbeitsteilung Erste programmierbare Steuerung 1969 Automatisierung Industrie 4.0 Vernetzung

4 1987 Anbindung einer Fanuc 5T an einem PC zur CNC Programmübertragung 4 War das schon I4.0?

5 Viele Facetten Ein gemeinsames Ziel: Industrie 4.0 RFID Cyber-physikalische Systeme (CPS) Digitalisierung Losgröße 1 machine to machine Smart Products Internet der Dinge Internet der Dienste Mobile Anwendungen SmartFactory Internetcloud Embedded System Big Data vernetzte Fabrik Digitales Objektgedächtnis

6 Industrie 4.0 Erwartungen mehr als nur Kostensenkung Kostensenkung in der Fertigung Höhere Verkaufszahlen innovativer Produkte Höhere Verkaufszahlen und niedrigere Kosten 14% 10% 1% 43% Höhere Verkaufszahlen bei bestehenden Produkte 32% Höhere Attraktivität für Investoren 6 Quelle: Roland Berger Umfrage unter 300 deutschen TOP-Manager, 2015

7 Klassische Bereiche der Metallverarbeitung als I40 Gewinner Fertigung Planung & Steuerung Logistik 56% 62% 60% Montage Instandhaltung & Service Entwicklung 32% 32% 30% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 7 Quelle: Institut für Arbeitswissenschaft (ifaa), 2015

8 Digitalisierung von Wertschöpfungsketten Digitalisierungsgrad der Wertschöpfungskette je Branche* (Anteile der Unternehmen mit hohem Digitalisierungsgrad 4,5) Ø = 84% 85% 84% 77% 89% Ø = 21% 19% 19% 21% 26% Maschinen- und Anlagenbau Automobilzulieferer Prozessindustrie Elektrotechnik-/ Elektronikindustrie heute in 5 Jahren 8 * Horizontale und vertikale Wertschöpfungskette, Quelle: PwC Studie, 2014: Industrie 4.0 Chancen und Herausforderung der vierten industriellen Revolution

9 Vorteile von Industrie 4.0 Sinkende Produktionskosten Höhere Produktionsqualität Vorausschauende Wartung, Stillstand vermeiden Losgröße 1 in der Produktion Höhere Kundenzufriedenheit Neue Marktchancen Quelle: IDC Marktstudie Industrie 4.0

10 Agenda Bedeutung von Industrie 4.0 ERP und Industrie 4.0 Industrie 4.0 in der Praxis mit proalpha So gelingt der Einstieg

11 Die Rolle des ERP heute Hierarchie Software Zielsystem Planungsebene Produktionsleitebene ERP PPS MES / WMS BDE Fabrik Produktionslinie Steuerungsebene SPS / SCADA PLC Anlagen/Maschinen Baugruppen Feldebene Field Control Level (Input/Output) Sensorik / Aktorik, Mechanik 11 Quelle: Festo 2012

12 Technologie wird Disruptor traditioneller Software-Innovationen Innovation durch Software und Daten Zeit Komfort Kosten Qualität Innovation durch Mobile Robotik Sensorik (IoT) Software (KI, Big Data) 1990 Kundenmehrwert

13 Revolution der IKT-Architektur: kooperative Netzwerkarchitekturen Schlüsselkonzepte erfolgreicher ERP-Systeme Offenheit und Integrationsfähigkeit durch Standardisierung (vgl. Autosar*) Vertikale Vernetzung der Produktionssysteme Zentrale Koordination dezentraler Teilsysteme Erfolgreich durch Durchgängiges Engineering entlang des Lebenszyklus Horizontale Vernetzung in der Wertschöpfung 13 *AUTomotive Open System ARchitecture

14 Zentrale Koordination dezentraler Teilsysteme Das vernetze ERP als Herzstück ERP / PPS MES / WMS / BDE SPS / SCADA / PLC Field Control Level (Input/Output) 14

15 16 Industriepartner : 16 Kernkompetenzen Forschung IT Security Weidmüller Poenix Contact Harting Bosch Rexroth Festo Hardware Softing IBM proalpha Eplan Lapp Kabel Software DFKI-SF Cisco Belden Mini Tec Safety TÜV Süd Pilz TE ERP 15 Quelle: DFKI-SF 2015

16 16 Industriepartner : 1 modulare, herstellerübergreifende Anlage 16 Quelle: DFKI-SF 2015

17 Erfolgreich durch Durchgängiges Engineering entlang des Lebenszyklus Vollständige Datenhaltung aller Konstruktionsund Lebenszyklusdaten im ERP (PLM) Zugriff und Bereitstellung von Daten durch innovative Interaktionsmechanismen (z.b. Datenbrille) kontinuierlich Überwachung und Prognostizierung von Zustand und Verschleiß Unterstützung der Beschäftigten in der Wartung (z.b. Nachvollziehbarkeit von Ereignissen und Entscheidungen) 17

18 Erfolgreich durch Horizontale Vernetzung in der Wertschöpfung Erweiterte Informationsflüsse durch Multiund Inter-Site-Funktionen steuern Kurzfristige Reaktionsfähigkeit auf (globale) Änderungen durch Echtzeitoptimierung Starke Verzahnung innerhalb der Supply Chain, vom Zulieferer bis zum Endabnehmer Berechnungen und Bewertungen von End-to-End-Performance Kennzahlen 18 Quelle: Siemens (2012)

19 Erfolgreich durch Vertikale Vernetzung der Produktionssysteme Zentrale Datenhaltung für dezentrale Produktionsinseln Produktionsplanung hochflexibler Maschinen und Fertigungsanlagen durch das Herzstück ERP Dezentrale Produktionseinheiten durch Workflows steuern und koordinieren Digitale Durchgängigkeit von Aktor- und Sensorsignalen über verschiedene Ebenen bis zur ERP-Ebene Hochdynamische Datenauswertung in Echtzeit 19 Quelle: Siemens (2012)

20 Erfolgreich durch Offenheit und Integrationsfähigkeit Offenheit und Integrationsfähigkeit mit der Integration Workbench (INWB) Offene und leicht konfigurierbare Schnittstellen für den elektronischen Datenaustausch Integrationsfähigkeit von/mit Fremdsystemen - Modularisierung und Wiederverwendung von Komponenten ( Plug & Produce ) 20

21 Agenda Bedeutung von Industrie 4.0 ERP und Industrie 4.0 Industrie 4.0 in der Praxis mit proalpha So gelingt der Einstieg

22 Industrie 4.0 in der Praxis: Feinst-Kupferdraht bei Schwering und Hasse Runddraht von 0,050 mm bis 6,000 mm ca. 350 Produktionslinien mit einer Tagesproduktion von 140 to Entspricht km/d bei 340 Tage pro Jahr, 24 Stunden am Tag oder 3.5 Mal UM DIE ERDE PRO TAG 22 Schwering & Hasse Elektrodraht Lügde,

23 Industrie 4.0 mit proalpha: automatische Qualitätsüberwachung Vorher: Ausgangssituation Geschwindigkeiten bis Manuelle 700m/min ca. Prüfung Spulen pro genügt Tag nicht Manuelle mehr den Kontrolle von Qualitäts km/d (lediglich ansprüchen 1.0% Prüfung) der Kunden Nachher Automatisierte Qualitätsüberwachung durch ERP- System von proalpha Nachher: Nutzen Alle 10 Sekunden Daten Ausschuss Überprüfung wird alle 25 vermieden mm Im Fehlerfall Kosten werden alle 25 mm werden Abschnitte übermittelt reduziert Schwering & Hasse Elektrodraht Lügde,

24 Datentransparenz in proalpha durch Data Analytics Sensoren liefern in Echtzeit permanent Maschinen- oder Produktinformationen, z.b. Temperatur, Druck, Dichte Daten werden dem proalpha ERP über einen ESB kontinuierlich zur Verfügung gestellt Permanente Überwachung aller vorhandenen Prozessdaten in Echtzeit Überblick und Protokollierung über alle benötigten Informationen zu einer Anlage 24

25 Vorausschauend Planen kurzfristig Reagieren mit der proalpha Workflow Engine Konfiguration der kritischen Prozessparameter sowie der Prüfsysteme z.b. nach Werksnorm oder Kundenvorgaben Kontinuierlich Überwachung der Prozessdaten und Prognostizierung von Zustand und Verschleiß Automatische Folgeaktivitäten durch Triggerfunktionen bei auftretenden Ereignissen, z.b. Service-Call oder Reparaturauftrag anlegen Unterstützung der Beschäftigten in der Wartung (z.b. Nachvollziehbarkeit von Ereignissen und Entscheidungen) Prozesssicherheit durch Ereignissteuerung! 25

26 Agenda Bedeutung von Industrie 4.0 ERP und Industrie 4.0 Industrie 4.0 in der Praxis mit proalpha So gelingt der Einstieg

27 Umsetzung Industrie 4.0 anspruchsvoll aber machbar Komplexe Prozesse beherrschen Wirtschaftlichkeit berechnen Industrie 4.0 verstehen und nutzen Integration trotz fehlender Standards Die Datenflut aus dem Maschinenraum bändigen

28 So steigen Sie in die smarte Fertigung ein Planen Sie rechtzeitig, aber in kleinen Schritten Informieren Sie sich ausgiebig Planen Sie langfristig und setzen Sie sinnvolle Meilensteine Arbeiten Sie zweigleisig im Parallelbetrieb Sammeln Sie praktische Erfahrungen Seien Sie kreativ

29 Vielen Dank Telefon Stand: