Nichts zu verschenken? Fabrik der. Dann bitte mal umdrehen. Wirtschaftsfaktor Industrie 4.0. IT in der Industrie. IT-sicherheit. m2m.

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1 publicateur 2015 mai 2015 unabhängige veröffentlichung von publicateur im handelsblatt Fabrik der Zukunft Wirtschaftsfaktor Industrie 4.0 Fit für die Zukunft Seite 4 IT in der Industrie Datenflut virtuell veredeln Seite 6 IT-sicherheit Lösungen gegen Cyberattacken Seite 8 m2m Ist der Mittelstand bereit? Seite 11 Produktion Effizient & nachhaltig Seite 12 logistik Wertschöpfungskette im Fokus Seite 14 Nichts zu verschenken? Dann bitte mal umdrehen

2 2 fabrik der zukunft Liebe Leserinnen und Leser, die Digitalisierung der Wirtschaft nimmt global in rasanter Weise massiven Einfluss auf alle Wertschöpfungsketten und auch auf die Menschen, die in ihnen eingebunden sind. Auf vielen Märkten erleben wir schon jetzt eine deutliche Verschiebung der Machtverhältnisse zugunsten einiger weniger schnell wachsender Unternehmen, deren Kerngeschäft sich im Internet abspielt. Traditionellen Branchen wie dem Automobil-, dem Maschinen- und Anlagenbau, dem Rohstoffhandel und seiner Verarbeitung oder der Elektroindustrie Branchen, die in Deutschland seit jeher stark sind droht hingegen der Verlust ihrer Stellung. Im Rahmen der Digitalisierung wird die Verfügbarkeit von Informationen zu einem der wichtigsten Machtfaktoren auf den Märkten. Daraus ergeben sich viele neue Herausforderungen, denen wir gerade in Deutschland mit guten Konzepten und vor allem schnell begegnen müssen. Wir stehen vor der Entscheidung, welche Tätigkeiten sinnvoll durch Automation unterstützt werden können. Aber mehr noch: Wir müssen auch die Frage beantworten, was wir nicht automatisieren wollen. Um mit den rasanten Veränderungen Schritt zu halten, muss es einerseits gelingen, flächendeckend in Deutschland alle Unternehmen auf diesen Wandel vorzubereiten. Jede Branche und jedes Unternehmen vom Global Player bis zum Kleinstunternehmen muss auf die damit verbundenen Konsequenzen, Risiken und Chancen aufmerksam gemacht werden. Es müssen Service-Plattformen von deutschen Unternehmen etabliert werden, deren Server den hiesigen Bestimmungen und Gesetzen unterliegen, um durch das erhöhte Vertrauen besonders attraktiv für Nutzer zu werden. Insbesondere die produzierenden Unternehmen, die an solchen Plattformen partizipieren, um sich über Unternehmensgrenzen hinweg entlang verschiedener Wertschöpfungsketten mit Partnern und Kunden zu verbinden, müssen vor Hackerangriffen geschützt werden. Dies muss durch die Gestaltung der Plattformen wie Vorgaben für den Datentransfer und sehr gute IT-Sicherheitsstrukturen sowie durch Gesetze für diese Plattformen geschehen. Die Digitalisierung, die mit Industrie 4.0 Einzug in Produktion und Logistik hält, muss von jedem Unternehmen begriffen und in eigenen Konzepten umgesetzt werden. Dazu müssen auch die Mitarbeiter durch Aus- und Weiterbildung auf die hohe Dynamik der technologischen und wirtschaftlichen Entwicklungen vorbereitet werden, um eine hohe Beschäftigung und den Wohlstand zu sichern. Ihr Prof. Udo Ungeheuer VDI-Präsident zeichenerklärung Redaktioneller Gastbeitrag Text der Redaktion QR-Code scannen, um Online- Ausgabe des Magazins zu lesen. fabrikderzukunft.publicateur.com Impressum publicateur GbR Geschäftsführung Alan David & Anna Penseler Schwedter Straße Berlin Mitte t +49 (0) f +49 (0) publicateur.com chefredaktion Markus Kemminer (V.i.S.d.P.) Autoren Barbara Fuchs Jörg Klingele Tim Leonhardt Katja Reichgardt Günter Weihrauch Gastbeiträge VDI Fraunhofer IML eco Verband W3C Dechema gestaltung Jan Erlinghagen jan-erlinghagen.de Illustration Bene Rohlmann benerohlmann.de Druck Axel Springer SE Druckhaus Spandau projektleitung/ Anzeigenverkauf Alan David, Anna Penseler Revolutionen sind dynamisch und unaufhaltsam. Wappnen Sie Ihr Business jetzt und spielen Sie ganz vorne mit, wenn Industrie und Internet verschmelzen. *. IMMER SICHER INFORMIERT. * ø Unique User nutzen pro Monat heise online (Quelle: AGOF internet facts )

3 fabrik der zukunft 3 Anzeige ernst & young Industrie 4.0 steht und fällt mit der Experimentierfreude Vernetzte Produkte und intelligente Anlagen bestimmen das Konzept von Industrie 4.0. Damit handeln Mitarbeiter immer weniger unmittelbar, stattdessen programmieren sie ein System, das autonom Entscheidungen trifft und sich an Situationen anpasst. autor Dr. Christoph Kilger partner, Advisory Services, Ernst & Young GmbH Wirtschaftsprüfungsgesellschaft Deutschland profitiert in hohem Maße von den Produktivitätszuwächsen der vergangenen Jahrzehnte. Realisiert wurden diese vor allem im Bereich der Arbeitskosten und durch die konventionelle Automatisierung sprich:»industrie 3.0«. Beide Wege scheinen heute ausgereizt. Denn einerseits lässt der gesellschaftliche Konsens für weiteren Lohnverzicht zunehmend nach, andererseits stößt die nicht vernetzte Automatisierung an ihre Leistungsgrenzen. Das Konzept»Industrie 4.0«kann neue Potenziale erschließen, um substanzielle Produktivitätssteigerungen und damit auch Wettbewerbsvorteile zu realisieren. internet of things bildet grundlage Die Grundlage von Industrie 4.0 ist das»internet of Things«, das Güter auch ohne primären IT-Bezug mit computerartiger Hardware und Kommunikationstechnologie ausstattet. Diese können mittels Software Daten aufnehmen, verarbeiten und sie mit anderen intelligenten und vernetzten Dingen austauschen. Das Internet of Things ändert die Dinge, nicht das Internet! In einer Fabrik gibt es zwei grundsätzlich zu unterscheidende Arten intelligenter vernetzter Dinge: Produkte und Anlagen. Viele Dinge wechseln sogar ihre Rolle: Der Pneumatikantrieb beispielsweise fungiert beim Hersteller als Produkt, in einer Getränkeabfüllanlage ist er Teil der Anlage. Industrie 4.0 erzeugt Kosten-, Qualitäts-, Flexibilitäts- und Zeitvorteile im Produkt und in der Anlage: Der Pneumatikantrieb als Produkt lässt sich mit einem Identifikator versehen. Dieser ermöglicht es dem Hersteller, kundenindividuelle Produktausstattungen in beliebiger Reihenfolge zu produzieren. Die Produkte identifizieren sich an den Montagestationen, die benötigten Komponenten werden zugeführt und spezifische Montagevorgänge eingeleitet. In der Getränkefabrik unterstützt der Identifikator im Antrieb die Wartung der Anlagen. So liefert er beispielsweise Daten zur Belastung, zur Konfiguration und zu vorhergehenden Serviceaktivitäten. Diese lassen sich verknüpfen und auswerten. Erhält der Antrieb zusätzlich Sensoren, kann er selbst aktiv Daten bereitstellen. Diese lassen sich zur genaueren Steuerung von Bewegungen und damit zu einer besseren Automatisierung der Anlage nutzen. vorteil durch vernetzung Die Vernetzung von Produktionsanlagen bietet große Potenziale in der Fertigung, etwa durch die Vernetzung von Werkzeugmaschinen oder durch additive Fertigungsverfahren, und in der Montage durch modulare, flexibel konfigurierbare Montagelinien, die automatisch aus den Produkt- und Auftragsdaten den Montageablauf ableiten und die entsprechenden Steuerungsprogramme generieren. Wer entsprechende Szenarien realisieren will, benötigt neue Kompetenzen im Unternehmen. Diese müssen den Wandel in der Produktentwicklung vorantreiben und intelligente, vernetzte Fertigungs- und Montageanlagen schaffen. Dazu braucht es einerseits Fachleute für Software- und Kommunikationstechnologie und für Systems Engineering, andererseits sind ein langer Atem und Freude am Experimentieren erforderlich. Der Hintergrund: Noch gibt es wenige Industrie-4.0-Anwendungen»von der Stange«. Am weitesten fortgeschritten sind Maschinenbauer wie Kaeser und Trumpf. Diese statten ihre Produkte systematisch mit Software- und Kommunikationsschichten aus, die über die eigentliche Steuerung der Maschine hinausgehen, um neue Geschäftsmodelle zu realisieren ( Kaeser ) beziehungsweise ihren Kunden eine höhere Produktivität zu bieten ( Trumpf ). Komponentenhersteller wie etwa PhönixContact bauen selbst voll automatisierte Montagelinien, die Losgröße 1 mit beliebiger Auftragsreihenfolge ermöglichen. langfristige strategie erforderlich Crossfunktionale Kompetenzen, Entscheidungen quer zu Funktionsbereichen und eine langfristige Strategie sind notwendige Voraussetzungen. Ganz besonders kommt es darauf an, dass die Mitarbeiter den Schritt vom direkten zum indirekten Handeln vollziehen: In reinen Industrie-3.0-Automatisierungsszenarien programmieren Mitarbeiter Maschinen, sodass diese bestimmte Tätigkeiten ausführen. In Industrie-4.0-Szenarien dagegen programmieren sie ein gesamtes System, das in der Lage sein muss, selbstständig zu handeln, Schritte zu planen, entsprechende Automatisierungsprogramme zu generieren und Prozesse zu überwachen. Industrie 4.0 lässt sich nur dann erfolgreich umsetzen, wenn die Unternehmensleitung dieses Ziel strategisch anstrebt, die entsprechenden Ressourcen bereitstellt und die nötigen Kompetenzen, die Kultur und die Infrastruktur schrittweise aufbaut. Digital Supply Chain. Was digitale Technologien für Ihre Supply Chain bedeuten, erfahren Sie von mehr als 20 Referenten (u. a. von Bayer, IBM, Merck KGaA, Otto, Rolls Royce, Tesla) sowie in zahlreichen Workshops und Podiumsdiskussionen. Zusätzliches Plus: die Gelegenheit zum Networking mit über 100 SCM-Führungskräften Juni 2015, Heidelberg Info und Anmeldung unter chain days.com _Anz_HB-Sonderbeilg-Fabrik-d-Zuk_V2A.indd :50

4 4 fabrik der zukunft wirtschaftsfaktor industrie 4.0 Weichen auf Zukunft gestellt Text Barbara Fuchs D ie digitale Revolution wirft ihre Schatten voraus. Zwar sind noch nicht alle Weichen korrekt gestellt. Doch Politik, Wirtschaft und Wissenschaft werkeln an der intelligenten und vernetzten Fabrik und wollen Deutschland gemeinsam fit machen für das Zukunftsthema Industrie Industrielle Revolution Einführung mechanischer produktionsanlagen. Mechanischer Webstuhl, Industrielle Revolution Einführung arbeitsteiliger massenproduktion. Erstes Fliessband Schlachthof cincinnati, Industrielle Revolution Einsatz von Elektronik und IT. Erste speicherprogrammierbare Steuerung, Industrielle Revolution 44 Prozent der deutschen Unternehmen in den industriellen Kernbranchen nutzen heute schon Industrie-4.0-Anwendungen. Das ergab eine repräsentative Umfrage, die der IT-Verband Bitkom Mitte April auf der Hannover Messe 2015 vorgestellt hat.»die Digitalisierung deutscher Fabriken ist in vollem Gange, aber noch lange nicht vollzogen«, resümiert Winfried Holz, Mitglied des Bitkom-Präsidiums. Für die Erhebung hatte der Verband je 100 Unternehmen mit mindestens 100 Mitarbeitern aus den Branchen Automobil, Maschinenbau, chemische Industrie sowie Elektroindustrie befragt. Auffällig: Fast 80 Prozent der Unternehmen schätzen die eigene Branche als zu zögerlich bei der Umsetzung von Industrie-4.0-Konzepten ein. Größtes Hindernis seien vor allem die Investitionskosten.»Wer seine Produktion für die Zukunft fit machen will, muss in aller Regel erst einmal investieren«, weiß auch Holz. Diese Investitionen seien aber genauso essenziell wie die regelmäßige Pflege und Wartung von Maschinen, denn ohne sie werde es künftig keine moderne, effiziente Produktion mehr geben. Vierte industrielle Revolution Grundsätzlich ist die Industrie 4.0 derzeit in aller Munde nicht nur in den Unternehmen, sondern auch bei Politik, Interessenvertretern und nicht zuletzt auch beim Konsumenten. Denn es geht um nicht weniger als die vierte industrielle Revolution. Nach Dampfmaschine, Fließband und Computer soll in der Fabrik der Zukunft alles intelligent und vor allem miteinander vernetzt und verbunden sein.»früher haben einzelne technologische Innovationen wie Dampfmaschine und Elektrifizierung den Wandel geprägt, heute ist es ein ganzes Bündel an Treibern und Schlüsseltechnologien«, erklärte Bundesminister für Wirtschaft und Energie Sigmar Gabriel anlässlich der diesjährigen Hannover Messe. Doch es geht um mehr. Wie wir in Deutschland künftig leben, arbeiten und produzieren, wird maßgeblich vom Prozess der Digitalisierung geprägt werden.»heute werden wichtige Grundlagen für den Wettlauf um die Produkte und die Märkte von morgen gelegt. Deshalb müssen wir gerade beim Thema Industrie 4.0 an unsere vorhandenen Stärken in Deutschland anknüpfen und die herausgehobene Stellung unserer Industrie weiter ausbauen. Das ist unser gemeinsames Ziel im Schulterschluss mit der Wirtschaft, der Wissenschaft und den Arbeitnehmervertretern in der Plattform Industrie 4.0 Made in Germany, erklärt Gabriel weiter. Ein Prozent BIP-Wachstum pro Jahr zusätzlich Das Potenzial der Industrie 4.0 ist enorm. Das verarbeitende Gewerbe könnte binnen zehn Jahren einen Produktivitätsgewinn von bis zu 150 Milliarden Euro erzielen. Das haben die Wirtschaftsexperten der Unternehmensberatung Boston Consulting Group (BCG) in einer Studie für das manager magazin ermittelt. Aber auch die Volkswirtschaft profitiert: Durch die Umsetzung des Industrie-4.0-Gedankens könnte laut BCG das Bruttoinlandsprodukt um rund ein Prozent pro Jahr zusätzlich wachsen. Rosige Aussichten also für den Wirtschaftsstandort Deutschland. Eingetrübt werden sie jedoch von eher tristen Zahlen bei der konkreten Implementierung der Anwendungen. Denn während 44 Prozent der von der Bitkom befragten Unternehmen bereits Industrie-4.0-Anwendungen nutzen, beschäftigt sich rund ein Viertel der Betriebe derzeit noch nicht mit der Entwicklung, könne sich aber vorstellen, dies in Zukunft zu tun. 14 Prozent der befragten Unternehmen verweigern sich dem Industrie-4.0-Gedanken derzeit aber komplett. Auf ähnliche Ergebnisse kam Ende des vergangenen Jahres auch die DZ Bank. Sie befragte deutsche Mittelständler zur Bedeutung der Digitalisierung im Unternehmen. Ein gutes Drittel der großen Mittelständler gab dabei an, das Thema sei für sie zurzeit»überhaupt nicht relevant«, bei kleinen und mittleren Unternehmen waren es sogar 70 Prozent. Doch auch dem Staat werfen Kritiker vor, sich bei der Gestaltung der Industrie 4.0 zu wenig zu engagieren. Das Problem: Der Ausbau der für die Vernetzung der modernen Maschinen und Anlagen wichtigen Infrastruktur zum Beispiel breitbandige Kommunikationswege, aber auch Aus- und Weiterbildungsangebote schreitet nur langsam voran. Plattform für die Zukunft Das soll sich jetzt aber ändern: Mit der neu etablierten Plattform Industrie 4.0 wollen Politik, Wirtschaft, Verbände, Wissenschaft und Gewerkschaften an einem Strang ziehen und das Projekt auf eine breitere politische und gesellschaftliche Basis stellen. Die Teilnehmer der Plattform Industrie 4.0 arbeiten in interdisziplinären Arbeitsgruppen an den Zukunftsthemen Standardisierung, Forschung und Sicherheit. Doch auch die Themen Recht, Arbeit sowie Aus- und Weiterbildung werden betrachtet. Ergebnisse aus den Arbeitsgruppen sollen bereits auf dem IT-Gipfel im November 2015 vorgestellt werden. Grundlage für die zukünftige Arbeit bilden die bereits erarbeiteten Ergebnisse der bisherigen Verbändeplattform Industrie 4.0 von Bitkom, VDMA und ZVEI.»Die Verbändeplattform Industrie 4.0 hat mit hohem Engagement das Thema Industrie 4.0 interdisziplinär bearbeitet und das Thema in die Wahrnehmung von Industrie, Politik und Öffentlichkeit gebracht«, meint Siegfried Dais, Sprecher des Vorstandes und des Lenkungskreises der Verbändeplattform Industrie 4.0 sowie Gesellschafter der Robert Bosch Industrietreuhand KG.»Die Ergebnisse aus den Arbeitsgruppen sind zudem eine wichtige Grundlage für den Erfolg von Industrie 4.0 und für die Stärkung der hervorragenden deutschen Position im internationalen Wettbewerb.«Auf Basis von cyberphysical-systemen. Quelle Bitkom / Fraunhofer IAO

5 fabrik der zukunft 5 Anzeige capgemini Industrie 4.0: Wie Unternehmen sich wirklich transformieren können Quelle Capgemini Consulting autor Gunnar Ebner Senior Vice President, Global Head of Industry & Digital Manufacturing bei Capgemini Consulting Das Ziel der Industrie-4.0-Initiative ist klar: Deutsche Unternehmen sollen zum globalen Vorreiter der Digitalisierung industrieller Wertschöpfung werden. Die Realität zeigt jedoch, dass Industrie 4.0 für produzierende Unternehmen weiterhin nicht viel mehr ist, als eine strategische Vision. Erfolgsgeschichten implementierter Digitalisierungsprojekte bleiben wenigen Leuchttürmen in der Industrie vorbehalten. Woran liegt das? von der digitalbranche lernen und strukturen aufbrechen Es fehlt derzeit eine ganzheitliche Orientierung, wie digitale Technologien entlang der Wertschöpfungskette zur Steigerung von Produktivität und Entwicklung neuer Geschäftsmodelle eingesetzt werden können. Während in der Produktentwicklung seit Jahren innovative Methoden und digitale Technologien zur Anwendung kommen, sind hingegen viele Unternehmensorganisationen noch durch die»vordigitale«zeit geprägt. Einige deutsche Industrieunternehmen sind den agilen Anforderungen der Digitalisierung schlicht nicht gewachsen. Von digitalen Vorreitern lernen, heißt vor allem kulturelle Veränderungen anstoßen, die dem rasanten Tempo und Charakter digitaler technologischer Innovationen entsprechen. War bisher eine Kultur des»langsam, aber sicher«in der Industrie lange Zeit ein Garant für nachhaltige Investitionen, so könnte nun das von der Digitalbranche gelebte Prinzip des»fail-fast«zum Credo für deutsche Industrieunternehmen werden. Hierfür müssen neuartige Kompetenzen aufgebaut werden. Neben Aus- und Weiterbildung ist der Zugang zu externem und digitalem Know-how erfolgskritisch. Industrie- unternehmen müssen gezielt in strategische Partnerschaften mit Unternehmen der Digitalbranche investieren und digitale Start-ups fördern. digital entrepreneurship als schlüsselkompetenz im industrie-4.0-zeitalter Nichts tun ist falsch, einfach losrennen aber auch. Die Richtungsentscheidung und die digitale Strategie müssen von Anfang an auf der Ebene der Geschäftsführung verankert werden. Denn im Umfeld der Transformation sind zahlreiche strategische Fragestellungen zu lösen, die den Kern des Unternehmens betreffen. Es geht darum, zukünftige digitale Geschäftsfelder zu erkennen, zu bewerten und Schwerpunkte bei der Entwicklung digitaler Lösungen festzulegen. Hierbei ist wichtig, sich in einem immer schärfer werdenden Wettbewerb mit völlig neuen Playern klar zu differenzieren. Dabei müssen neue Geschäftsmodelle mit bestehenden intelligent verknüpft werden. Können Unternehmen die digitale Transformation organisch nicht bewältigen, werden strategische Zukäufe beispielsweise in der Digitalbranche notwendig. Digitale Entrepreneure müssen den Aufbau digitaler Kompetenzen fördern, Investments in neue Technologien tätigen sowie den Aufbau strategischer Partnerschaften vorantreiben. Nicht zuletzt gilt es, eine Organisation zu transformieren und kulturelle Veränderungen nachhaltig zu verankern, um einen»new Way of Working«zu etablieren. Kurzum: Nur wer den strategischen und operativen Rahmen der digitalen Transformation seines Unternehmens kennt und aktiv steuert, hat die Chance, die angestrebten Früchte der Digitalisierung seiner Wertschöpfung zu ernten. Anzeige Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg Baden-Württemberg hat beste Chancen, Leitanbieter für Industrie 4.0 zu werden Die Chancen der Industrie 4.0 für Baden-Württemberg sind enorm, meint Nils Schmid, Minister für Finanzen und Wirtschaft des Landes. Wer jedoch die Potenziale heute nicht aufgreift, läuft Gefahr, von der Entwicklung abgekoppelt zu werden. Quelle Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg Welche Bedeutung hat Industrie 4.0 für das Land Baden-Württemberg? Beim Aufbruch zur intelligenten Produktion der Zukunft hat die Wirtschaft in Baden-Württemberg sehr gute Startvoraussetzungen. Die Chancen, die die Industrie 4.0 für ein klassisches Industrieland mit sich bringt, sind enorm. Wir können im Südwesten für sechs wesentliche Industriebranchen bis 2025 ein zusätzliches jährliches Wachstum von 1,7 Prozent erwarten. Die Poleposition in der Industrie 4.0 wird aus meiner Sicht nicht allein mit Software entschieden werden. Es braucht vor allem auch innovative Hardwarelösungen, um Maschinen wirklich intelligent zu machen. Mit ihrer breiten Branchenstruktur hat die Wirtschaft in Baden- Württemberg beste Chancen, Leitanbieter für Industrie 4.0 zu werden. Hier bei uns ist das Zentrum des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus, hier gibt es eine starke Elektrotechnik-Industrie und die führenden Informations- und Kommunikationstechnik-Unternehmen. Welche Herausforderungen sind mit dem Einzug von Industrie 4.0 verbunden? Kleine und mittlere Unternehmen sind unverzichtbar für durchgängig vernetzte Prozesse. Wenn diese wesentlichen Glieder in den Wertschöpfungsketten die Industrie 4.0 nicht als reale Chance wahrnehmen, laufen sie Gefahr, von der Entwicklung abgekoppelt zu werden. Wichtig sind mir im Zusammenhang mit dem Thema vor allem die Beschäftigten. Bei allen bisherigen Modellunternehmen zeigt sich, dass die intelligente Fabrik auf dem optimalen Zusammenspiel von Mensch, Technik und Organisation basiert. Deswegen bin ich mir sicher, dass Industrie 4.0 nicht zu menschenleeren Fabriken führen wird. Allerdings wird die Aufgabenvielfalt und -verantwortung zunehmen. Fachkräfte werden immer mehr zum Manager der Flexibilität, der digitale Medien nutzen muss. Die nachkommenden Generationen müssen gut auf diesen Wandel der Arbeitswelt vorbereitet werden. Sie haben die Allianz Industrie 4.0 Baden- Württemberg initiiert. Welche Ziele verknüpfen Sie damit? Industrie 4.0 betrifft die gesamte Wertschöpfungskette und damit verschiedenste Branchen und Technologien. Alle Akteure müssen im engen Schulterschluss daran arbeiten, damit die intelligente Fabrik der Zukunft schnell Wirklichkeit werden kann. In der Allianz Industrie 4.0 haben wir bereits über 50 Organisationen, Industrieverbände und Gewerkschaften, Kammern und Clusternetzwerke, Hochschulen und Forschungsinstitute zusammengebracht. Ziel ist es, den kleinen und mittleren Unternehmen Orientierung zu geben und die Beschäftigten auf die kommenden Anforderungen vorzubereiten. Deswegen haben wir eine Roadshow aus flächendeckend verteilten regionalen Veranstaltungen gestartet, in der wir den Unternehmen Best-Practice-Beispiele vorstellen und sie damit zur Implementierung von Industrie 4.0-Projekten motivieren wollen. Dabei geht es auch um die Absicherung kritischer Daten. Die Allianz 4.0 wird zur Unterstützung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter spezifische Qualifizierungsprojekte initiieren. Ergänzend wird mein Ministerium acht»lernfabriken 4.0«für berufliche Schulen fördern, wo die Azubis Produktionsprozesse auf der Basis realer Industriestandards kennen lernen. Ich bin davon überzeugt, dass wir im Südwesten hervorragende strukturelle Voraussetzungen haben. Wir werden die Potenziale von Industrie 4.0 für die Sicherung und den Ausbau attraktiver Arbeitsplätze im Land nutzen.

6 6 fabrik der zukunft it in der industrie Informationsflut im Griff Text Jörg Klingele I m Zuge der Digita- lisierung der Produktionsabläufe wächst die Rolle der Informationstechnik in den Fertigungsstätten permanent. Industrie 4.0 eröffnet hier viele neue Möglichkeiten, bringt aber auch einige zusätzliche Herausforderungen mit sich. Tag für Tag wächst die Datenflut: Exabyte werden in diesem Jahr aller Voraussicht nach weltweit generiert, schätzt die International Data Corporation (IDC) im Rahmen der Studie»Das digitale Universum«. Bis 2020 werden es gar Exabyte sein, also Byte. Und auch in den smarten Fabriken der Industrie 4.0 sammeln sich wesentlich mehr Daten an als in herkömmlichen Anlagen. Dank dieser gigantischen Datenmengen können Unternehmen in Zukunft immer fundiertere Entscheidungen treffen zumal dann, wenn sie sinnvoll eingesetzt und ausgewertet werden. Doch viele Unternehmen stellt das vor Herausforderungen: Wie sollen all die Daten aufbewahrt und ausgewertet werden? Die Entwicklung besser geeigneter Techniken stellt für die Informatik»eine der größten Herausforderungen«dar, meint Peter Liggesmeyer, Präsident der Gesellschaft für Informatik. Glücklicherweise aber ist dies nicht allein ein Problem der Industrie 4.0. Und so arbeiten Wissenschaft und Wirtschaft unter dem Stichwort»Big Data«schon seit einiger Zeit an geeigneteren Methoden, effizient mit den riesigen Datenmengen umzugehen und dabei auch die Informationsspreu vom Weizen zu trennen. Umgang mit grossen Datenmengen Dabei bieten sich Unternehmen heute schon verschiedene Möglichkeiten, Big Data effektiv zu nutzen. Mit NoSQL-Datenbanken zum Beispiel lassen sich große Datenmengen und häufige Änderungen besser handhaben. In-Memory-Datenbanken dagegen laden die Informationen aus dem vergleichsweise langsamen Festplattenspeicher in den schnelleren Hauptspeicher. Und Lösungen auf der Grundlage der Open-Source-Software Hadoop ermöglichen es, große Datenmengen mit Hilfe von vernetzten Computern zu speichern und zu verarbeiten. In vielen Fällen ist es auch sinnvoll, Big-Data-Informationen mithilfe von Cloud-Diensten zu verwalten.»big Data, Cloud Computing, Mobile Computing und Industrie 4.0 befruchten sich gegenseitig und können die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Unternehmen nachhaltig stärken«, erklärt Dieter Kempf, Präsident des Branchenverbandes Bitkom. Dabei werden beim Cloud-Computing nicht nur unternehmensinterne Daten und Informationen auf entfernten Servern statt auf den firmeneigenen Computern gespeichert. Auch ganze Programme können in der Cloud des Dienstanbieters installiert sein. Schlanke Rechner grosse Leistung So specken die eigenen Rechner ab, ohne dass Unternehmen an Leistung einbüßen müssen. Doch die Virtualisierung der unternehmenseigenen IT-Infrastruktur in der Cloud birgt auch für die Mitarbeiter Vorteile: Sie können von jedem Arbeitsplatz auch von Zuhause auf ihre Daten zugreifen. Und auch die Administratoren müssen nicht an jedem Arbeitsplatz separat die Programme installieren und pflegen. Stattdessen verwalten sie alle Tools zentral. Doch neben einem schnellen und zuverlässigen Datennetz ist auch die leistungsfähige Server-Ausstattung entscheidend. Server-Computer, die ausschließlich für eine bestimmte Anwendung genutzt werden, sind für Industrie-4.0-Zwecke ungeeignet. Sinnvoller ist es dagegen, die Server zu virtualisieren, also auf Server-Farmen viele virtuelle Computer anzulegen, die je nach Bedarf die anfallenden Aufgaben erledigen. Mit dieser Methode lassen sich sowohl Nachfragespitzen als auch Server-Ausfälle besser abfangen. Zudem sinken der Verwaltungsaufwand, die Kosten für die Hardware sowie die Ausgaben für Strom und Kühlung. Grafik wird virtuell Bisher jedoch waren virtuelle PCs bei der Darstellung komplexer Grafiken oft nicht besonders leistungsstark. Meist konnten grafikintensive Anwendungen nicht auf virtuellen Clients laufen. Was bei der Mehrzahl der Büroarbeiter nicht weiter ins Gewicht fällt, wird in einigen Branchen besonders heikel. So sind zum Beispiel gerade Architekten darauf angewiesen, ihre Projekte möglichst detailgetreu und in hochauflösender Grafik zu bearbeiten. Abhilfe bei grafikintensiven Anwendungen wie Bildbearbeitungs- oder Konstruktions-Software schaffen da Kombinationen aus speziellen Server-Mainboards und dazugehöriger Verwaltungssoftware. Die Lösungen stellen den virtualisierten PCs eine Grafikleistung zur Verfügung, die der eines tatsächlichen Computers entspricht. Der Trend zu virtuellen und cloudbasierten Infrastruktur- und Plattformdiensten scheint nicht mehr aufzuhalten zu sein. Unternehmen müssen allerdings bei allen virtuellen Servern und Diensten aus der Wolke auch auf die Sicherheit und die Vertrauenswürdigkeit der Dienstleister achten. Dann kann die Virtualisierung wirklich Kosten und Zeit sparen.

7 fabrik der zukunft 7 Anzeige nvidia Bahn frei für Grafikvirtualisierung autor Jaap Zuiderveld VP EMEAI, NVIDIA Industriedesign erfordert den Einsatz von Workstations mit hoher Grafikrechenleistung. Durch Grafikprozessoren (GPUs) in Rechenzentren erreichen virtuelle Maschinen endlich die nötige Rechenpower und helfen so Unternehmen, wettbewerbsfähig zu bleiben. NVIDIA GRID im Einsatz: Stationär und Mobil stets effizient. Quelle NVIDIA Virtualisierung bringt eindeutige Vorteile, das ist längst kein Geheimnis mehr: Ob höhere Sicherheit, geringere IT-Kosten oder mobile und flexible Mitarbeiter die Nutzeffekte von virtualisierten Lösungen finden breite Unterstützung. Jetzt beseitigen neue Technologien endgültig die letzten Hindernisse, die bisher gegen eine Einführung sprachen. Durch die Zusammenarbeit mit VMware und Citrix, Marktführern unter den»hypervisor«- Anbietern, gelang es NVIDIA, den Grafikprozessor vollständig zu virtualisieren. Das beschleunigt die leistungsstarken CAD-Anwendungen der Design- Industrie. virtuelle lösungen für grafik Neu ist Virtualisierung auf den Agenden von Unternehmen nicht. Jedoch konnten jene Firmen, die etwa in Bereichen wie Architektur, Herstellung und Produktdesign tätig sind, die Vorteile von Virtualisierung bis 2013 nicht nutzen. Es gab schlicht keine effektive Lösung für leistungsstarke Grafik in virtualisierten Umgebungen. Das hat sich mit der Einführung von NVIDIA GRID geändert. Klassischerweise benötigten CAD- Programme eine dedizierte Workstation pro Nutzer. Wenn der Mitarbeiter also abwesend war, war auch seine Workstation inaktiv und auf ihre Ressourcen konnte nicht zugegriffen werden. Diese Ineffizienz geht ins Geld und ist nicht länger tolerierbar, da das Entwicklungstempo von Innovationen stetig steigt. Die GRID- Technologie hat ihr Zuhause in Rechenzentren und die virtualisierte Grafik ist dort zentralisiert. NVIDIA GRID vgpu geht noch einen Schritt weiter und ermöglicht es, eine einzelne Server-GPU aufzuteilen, so dass sie von mehreren virtuellen Maschinen genutzt werden kann und damit von mehreren Mitarbeitern. Zu den Unternehmen, die NVIDIA GRID bereits erfolgreich einsetzen, zählen unter anderem Audi, Airbus oder die international agierende Architektur- und Designschmiede Populous. rechenkraft aus der cloud Populous wurde nach dem erfolgreichen Design des Londoner Olympiastadions 2012 mit dem»olympic Stadium Transformation«-Projekt beauftragt, in dem der Umbau des Stadions in eine Mehrzweck- Arena realisiert wurde. Anstatt ein physisches Büro vor Ort einzurichten, nutzte das Unternehmen cloudbasierte Technologien und virtualisierte seine gesamte Teaminfrastruktur. Statt in Monaten wurde der Proof of Concept in vier Wochen ausgeliefert.»vorher waren wir an unsere Workstations gebunden, da nur sie allein die Rechenkraft hatten, komplexe und fordernde Applikationen auszuführen. Mit der cloudbasierten Lösung hat sich alles geändert. Wir können von überall auf jedem Gerät arbeiten«, begeistert sich Pete Whitcomb, Head of IT bei Populous. Virtualisierung ist durch das Einsetzen des finalen Technik-Puzzlestücks GRID zum verlockendsten Computermodell für Mitarbeiter und Anwender aufgestiegen, das Unternehmen heute zur Verfügung steht. Für Organisationen, die innovativ bleiben wollen, ist es keine Frage ob, sondern nur wann sie auf den Virtualisierungszug aufspringen. Anzeige veeam Always-On Business: Kein Wunsch, sondern Wirklichkeit autor Gerald Hofmann Vice President Central EMEA, Veeam Software Informationstechnologie nimmt in der Industrie einen immer größeren Stellenwert ein und schafft neue Probleme. Heute sind globale Produktions- und Logistikketten von verlässlich laufenden Rechenzentren abhängig. Und damit kein Band stillsteht, müssen Daten und Anwendungen»always-on«, also stets verfügbar sein. Besonders deutlich werden diese Herausforderungen, wenn Produktionsstandorte am anderen Ende der Welt stehen. Möchte beispielsweise ein Zulieferer eines deutschen Autobauers ein Werk in China, in der Nähe der dortigen Fabrik aufbauen, muss er auch dort eine Supply Chain ohne Unterbrechung garantieren können. Installation und Betrieb eines Rechenzentrums vor Ort sind jedoch alles andere als trivial, und schnelle Datenleitungen sehr teuer wenn sie denn überhaupt verfügbar sind. mit moderner it-strategie always-on Unter diesen Voraussetzungen Always-On Business zu gewährleisten, erfordert eine moderne IT-Strategie. Deren wichtigster Bestandteil: ein virtualisiertes Rechenzentrum in Deutschland und eine Kopie davon am Auslandsstandort. So können alle Systeme in der Firmenzentrale geplant, installiert und getestet werden, bevor sie am Produktionsstandort in China einfach repliziert werden. Einmal in Betrieb genommen, gilt es, das Rechenzentrum vor Ort gegen Ausfall und Datenverlust zu sichern. Und zwar in einem dichten Takt von höchstens 15 Minuten, damit im Ernstfall nicht ein ganzer Tag verloren ist. Herkömmliche Backup- Lösungen können das nicht leisten. Ebenso schnell sollte auch die Wiederherstellung von Anwendungen und Daten vonstatten gehen. Nur dann handelt es sich um echtes Always-On Business für mehr sicherheit Für die Datensicherheit gilt auch am Produktionsstandort in China die Regel. Sie erfordert, alle Daten in drei Kopien und auf zwei Speichermedien zu sichern. Eines davon sollte außerhalb des Rechenzentrums liegen, um Totalverluste durch Elementarschäden zu vermeiden. Die sogenannte Offsite-Kopie kann auch das eigene Rechenzentrum in Deutschland sein. Durch dieses zweistufige Sicherheitskonzept kann im Notfall sogar die gesamte Infrastruktur im heimischen Rechenzentrum betrieben werden. Veeam Software sorgt mit der Veeam Availability Suite für überprüfbare Datensicherheit, Offsite- Kopien und sogar für schnelle Datenübertragung, auch bei langsamen Leitungen nach Fernost. Eine moderne IT-Strategie wird mit darauf ausgelegter Software für die Verfügbarkeit von Rechenzentren zum Garanten des Always-On Business. Während die Vernetzung von Produktions- und Lieferketten über Länder und Kontinente hinweg Unternehmen durchaus vor große Herausforderungen stellt, ist in der Informationstechnologie die Zukunft schon Gegenwart. Die Technik ist da, nur die Art und Weise sie einzusetzen, um Produktionsprozesse always-on zu halten, erfordert ein neues Denken.

8 8 fabrik der zukunft security by design Sicherheit ist das Gebot der Stunde Text Tim Leonhardt Jedes fünfte Unternehmen mit einer Smart Factory sieht Datendiebstahl und Industriespionage als Hauptrisiken in der Industrie 4.0. IT-Sicherheit Die wichtigsten Schutzvorkehrungen aus Sicht der Befragten sind Weiterbildung von IT-Personal & Belegschaft Investitionen in neue, sichere Software Verbesserung durch Industrie 4.0 IMPLEMENTIERUNG Qualitätssteigerung: 52 % Höhere Flexibilität: 43 % Produktivität: 38 % Kosten der Implementierung In gut vier von zehn Betrieben beliefen sich die Investitionen für die Smart Factory sogar auf weniger als 1 Mio. Quelle PricewaterhouseCoopers AG C yber-attacken werden immer intelligenter, sie werden immer gefährlicher und sie erfolgen pausenlos. Nichts ist vor Hacker-Angriffen sicher. Auch die Smart Factorys müssen sich schützen und zwar, bevor etwas passiert. Einrichtung einer Smart Facory Befragung von 100 Unternehmen in Deutschland ergab: Erst jeder 5. Betrieb hat das Konzept der Smart Factory zumindest für eine Produktionsstätte umgesetzt. Bei rund der Hälfte aller Befragten ist die Einrichtung einer Smart Factory in Planung. Ein weiteres Fünftel setzt sich mit dem Thema auseinander. Quelle PricewaterhouseCoopers AG Erst vor einigen Wochen hat der Angriff auf den französischen Fernsehsender TV5 Monde gezeigt, wie verletzlich intelligente IT-Systeme heute sind. Und das gilt auch für die Smart Factories der Industrie 4.0. Sicherheit ist deshalb auch hier eines der wichtigsten Gebote der Stunde. Intelligent vernetzte Maschinen und Anlagen, die untereinander, mit Werkstücken und ihrem Umfeld kommunizieren, müssen in besonderem Maße vor Gefahren geschützt werden. Und diese sind vielfältig. Neben Viren oder Trojanern bedrohen zunehmend neuartige und auf industrielle Kontrollsysteme ausgelegte Attacken mit Schadprogrammen wie Stuxnet, Duqu oder Flame die vernetzten Produktionsanlagen. Diese sind in der Lage, befallene Computer fernzusteuern und auszuspionieren. Dazu können zum Beispiel am Computer angeschlossene oder im Computer integrierte Mikrofone, Tastaturen und Bildschirme von der Software ausgewertet werden. Die Gefahr ist bekannt Doch wie halten es die Unternehmen in Deutschland angesichts dieser Bedrohungen mit der Sicherheit? Die Gefahr wird auf jeden Fall erkannt. Das ist das Ergebnis einer Umfrage, die die Unternehmensberatung PricewaterhouseCoopers (PwC) unter 100 Unternehmen in Deutschland durchgeführt hat. Demnach sieht immerhin jedes fünfte Unternehmen mit einer Smart Factory Datendiebstahl und Industriespionage als Hauptrisiken in der»industrie 4.0«an. Dabei sind die wichtigsten Schutzvorkehrungen aus Sicht der Befragten die Weiterbildung von IT-Personal und Belegschaft, gefolgt von Investitionen in neue, sichere Software.»In vernetzten Steuersystemen werden Anwendungen zwangsläufig angreifbarer. Eine Absicherung der Datenströme und eine tragfähige Überwachung End-to-End sind unbedingt erforderlich, um unbefugten Zugriff zu vermeiden oder wenigstens sofort zu bemerken, um schnell Gegenmaßnahmen einleiten zu können«, erklärt Derk Fischer, PwC-Experte für Informationssicherheit. Sicherheit von Anfang an einplanen Experten der»plattform Industrie 4.0«sind noch rigoroser. Sie halten es für entscheidend, dass die»angriffssicherheit«(security) bereits von Anfang an in die Systemplanung der Smart Factory einbezogen wird.»es genügt nicht, nachträglich Security-Funktionen zu ergänzen, wenn es schon Sicherheitsvorfälle gab«, heißt es in einem Bericht der Plattform. Ähnlich sieht es auch das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI). Es hat ein»ics Security Kompendium«erstellt, das den Betreibern von Industrieanlagen für die Absicherung ihrer Produktions- und Steuerungssysteme (ICS) Schützenhilfe leisten soll. Demnach müssen Sicherheitsanforderungen von Beginn der Produktentwicklung an berücksichtigt werden ( Security by Design ). Der Anwender muss sich also im Klaren darüber sein, wie die Komponenten zusammenspielen und getrennt werden, und wie die Datenflüsse deshalb zu verschlüsseln sind. Als weitere Maßnahme, insbesondere zum Schutz vor Schadsoftware, ist dem BSI zufolge»whitelisting«geeignet. Ein Werkzeug also, mit dessen Hilfe gleiche Elemente wie Programme, Befehle oder Apps zusammengefasst werden, die nach Meinung der Verfasser der Liste vertrauenswürdig sind. Unbekannte Geräte werden ausgeschlossen Ergänzend dazu empfiehlt sich das»trusted Computing«. Um sicherzustellen, dass nur an der Produktion beteiligte Geräte auf die Daten zugreifen, können an bestimmten Elementen wie Steuerungen nur mittels Trusted-Platform-Module-Chips authentifizierte Geräte angeschlossen werden. Sobald also ein unberechtigtes Element eingesetzt wird, erkennen das die anderen Akteure und schließen die auffällige Maschine von der Kommunikation aus. Last but not least ist auch der Mensch gefordert.»bei der konkreten Realisierung von Sicherheitslösungen in Unternehmen ist die reine Implementierung technischer Produkte unzureichend, solange die Mitarbeiter hinsichtlich der Sicherheitsanforderungen nicht ausreichend geschult sind«, heißt es in dem BSI-Kompendium.

9 fabrik der zukunft 9 eco Verband der deutschen Internetwirtschaft e.v. IT-Sicherheit in der Industrie 4.0 Redaktioneller Gastbeitrag Dr. Bettina Horster eco Direktorin Mobile»Industrie 4.0«heißt die große Vision möglich macht sie die Basistechnologie M2M-Kommunikation. Durch die unternehmensübergreifende Vernetzung und Abstimmung von beispielsweise Logistik- und Produktionsprozessen werden Unternehmensdaten dabei an andere beteiligte Unternehmen übermittelt. Immer mehr Daten von intelligenten Maschinen werden autonom erzeugt und gespeichert. Im Hinblick auf eine sich in Entwicklung befindende Datenwirtschaft könnten diese Daten zudem in Zukunft eine wesentlich höhere wirtschaftliche Bedeutung haben, sodass ein zusätzliches Monetarisierungsinteresse an diesen Daten entstehen könnte. it-sicherheit muss sich wandeln Wichtig ist es, zwischen den Themen Safety und Security sauber zu unterscheiden. Safety ist ein ganz elementares Thema: Maschinen lassen sich mit manipulierten Software-Updates kompromittieren. Hier müssen immer neue Mechanismen eingezogen werden. Aber was ist mit dem Datenschutz? In seiner heutigen Form ist dieses Konzept nicht mehr durchzuhalten die Anwender haben mit Facebook und WhatsApp gezeigt, was sie wollen. Wenn der Deal stimmt, sind die Privatkunden durchaus zu motivieren, ihre ganz privaten Daten für Analysen und Verwertung freizugeben ohne groß nachzufragen. Was ist mit den Unternehmenskunden? Forschungen der letzten Zeit belegen, dass auch diese bereit sind, ihre Daten auswerten und verwerten zu lassen sofern der»preis«stimmt und es transparent wird, was mit den Daten geschieht. Neue Datennutzungskonzepte rücken ab vom»ganz-oder-gar-nicht- Konzept«, teilen die Daten in bestimmte Schutzklassen ein und weisen Datennutzern Zugriffsrechte zu. Nutzungskonzepte regeln ganz genau, wann die Daten für welchen Zweck und in welchem Kontext verwendet werden können. Eine neue und sehr spannende Entwicklung, die den Unternehmen einen Paradigmenwechsel abverlangt. Während die IT früher darauf ausgerichtet war, sich komplett abzukapseln, ist dies in den herstellerübergreifenden Wertschöpfungsnetzen der Industrie 4.0 gar nicht mehr möglich. All dies passiert im Umfeld von Open Data, das auch in den Behörden diskutiert wird. Der beste Schutz vor Industriespionage ist es, schneller zu sein als die Spione anders wird es sehr schwierig. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an jede einzelne Komponente der IT-Infrastruktur, wenn sie in ein größeres Netzwerk eingebunden wird. Auch ihre Bedeutung nimmt deutlich zu, denn jede Einheit ist für die Funktionsfähigkeit des gesamten Netzwerks bedeutsam. Letztendlich hängt auch der wlan-fähige Rauchmelder im selben Netz wie die produktionsrelevanten Maschinen und Steuerungseinheiten. Selbst ein gängiger Netzwerkdrucker im Büro wird so zur kritischen Infrastruktur. sicherheit bei der konzeption berücksichtigen Die IT-Sicherheit ist bei der»industrie 4.0«entscheidend und muss schon bei der Konzeption der Systeme gründlich bedacht werden. Dabei ist es sehr wichtig, Mechanismen einzubauen, die sicherstellen, dass nur berechtigte Personen Zugang zu den Systemen und Daten erlangen. Zusätzlich müssen Regelungen für Datenschutz und -sicherheit ebenso wie Konzepte für die Übertragung, Speicherung und Auswertung der riesigen Informationsmengen erarbeitet werden. Mit IT-Dienstleistern sollten Security Level Agreements abgeschlossen werden. Ein besonderes Augenmerk sollte dabei auf den Schnittstellen liegen, zu denen nicht zuletzt auch die Mitarbeiter zählen. Anzeige intel Die vernetzte Fabrik der Zukunft Das Internet der Dinge startet mit Intel Die industrielle Produktion erlebt derzeit einen tiefgreifenden Wandel. Vormals isolierte Systeme werden im Internet der Dinge ( Internet of Things; IoT ) vernetzt und revolutionieren unter dem Stichwort Industrie 4.0 den Herstellungsprozess. Diese Digitalisierung bietet ein enormes wirtschaftliches Potenzial: Im Jahr 2020 wird die Vernetzung von Systemen einen Mehrwert von 1,9 Billionen US-Dollar 1 liefern. Intel ist einer der Vorreiter für das Internet der Dinge. Das Unternehmen leistet seit Jahrzehnten Pionierarbeit auf dem Gebiet und investiert kontinuierlich in Forschung und Entwicklung. Mit Hilfe von Intel Technologie werden in der Fabrik von morgen an jedem Punkt der Wertschöpfungskette Daten gewonnen. Durch die Analyse und Interpretation der Daten steigern Unternehmen die Effizienz ihrer Fertigung erheblich, stellen eine ebenso fehlerfreie wie reibungslose Produktion sicher und sparen zudem Kosten ein. In der eigenen Fabrik in Malaysia beispielsweise realisierte Intel gemeinsam mit Mitsubishi Electric ein Pilotprojekt zur nächsten Generation intelligenter Fertigungssysteme. Die durch den Einsatz von IoT Gateways und Big Data Analytics gewonnenen Erkenntnisse führten zu einer erhöhten Geräteverfügbarkeit und drastisch verbesserten Fehlerprüfung im Produktionsprozess der hergestellten Güter. Durch die Produktivitätssteigerung ließen sich Einsparungen von neun Millionen Dollar realisieren. Im Augenblick halten fast 80 Prozent der Unternehmen in Deutschland die eigene Branche noch für zu zögerlich bei der Digitalisierung 2. Ein Grund dafür liegt in der hohen Komplexität des Themas. Intel steht seinen Kunden bei der Implementierung vielschichtiger neuer Technologien mit umfangreichem Know-how zur Seite. Das Intel Produktportfolio umfasst dabei alle elementaren Bausteine der vernetzten Produktion (Geräte, Gateways, Netzwerkarchitektur sowie Cloud-Infrastruktur ) und bedient die komplette IoT Wertschöpfungskette bis hin zu umfassenden Sicherheitslösungen aus einer Hand. 1 Quelle Gartner 2 Quelle BITKOM Quelle/ Intel Corporation

10 10 fabrik der zukunft w3c internet of things Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML W3C standardisiert das Web of Things Vernetzung als Zukunft der Fabrik Schätzungen zufolge wird das Internet der Dinge Ende des Jahrzehnts viele Milliarden vernetzte Objekte umfassen. Diese Entwicklung wird einhergehen mit zahlreichen Innovationen in diversen Sektoren, zum Beispiel Smart Homes, Smart Grids, Smart Citys, Medizin und Gesundheit, Handel sowie selbstverständlich auch Industrie 4.0. Redaktioneller Gastbeitrag Dr. Dave Raggett, Dr. Georg Rehm, Prof. Dr. Felix Sasaki W3C Web of Things Interest Group Viele Technologieanbieter intensivieren derzeit auf diesem Feld ihre Aktivitäten, jedoch in nahezu allen Fällen in isoliert stattfindenden Initiativen. So entstehen daraus lediglich Produktsilos und inkompatible Plattformen. Das World Wide Web Consortium ( W3C ) ist bestrebt, diesen Zustand zu ändern: Globale Webstandards sollen die Interoperabilität von unterschiedlichen, heterogenen IoT-Plattformen ermöglichen. Für diesen neuen Anwendungsfall wird eine neue Klasse von Webserver- Software benötigt. Einheitliche Sprache erforderlich Das Internet verbindet Systeme. Es ist jedoch nutzlos, wenn die Systeme nicht die gleiche Sprache sprechen. Das W3C schlägt ein Konzept vor, das auf Basis einer gemeinsamen Semantik und gemeinsamer Datenformate für Interoperabilität sorgt. Virtuelle»Dinge«sollen dabei als digitale Vertreter konkreter und abstrakter Objekte fungieren, deren Metadaten, Eigenschaften, mögliche Aktionen und Ereignisse beschrieben werden, ebenso wie Schnittstellen via rest zu Protokollen wie http, Web-Sockets, CoAP, mqtt und xmpp. Derartige Server für das Web der Dinge werden verfügbar sein für Mikrokontroller, Smartphones, Hubs und vernetzte Cloud-Serverfarmen. Größere Server werden eine Reihe von Skriptsprachen unterstützen, während kleinere Server nur eine kleine Auswahl programmierter Aktionen anbieten. Ferner steigt derzeit das Interesse an von Nutzern definierbaren Diensten, deren Regeln über grafische Oberflächen»programmiert«werden. Diese Dienste können in Zukunft über Sprachschnittstellen angesteuert werden (»Bitte die Heizung drosseln, wenn ich das Haus verlasse«). Neue Technologie für robuste Systeme Das Web-of-Things-Konzept erlaubt eine verteilte, feingranulare Kontrolle und ermöglicht eine präzise Synchronisierung der zu verbindenden Dinge, zum Beispiel Fertigungsroboter und Prozesskontrolle. Die Nutzung von Webstandards verspricht eine drastische Reduktion der Kosten zur Implementierung und zur Inbetriebnahme von IoT-Diensten. Task Force für mehr Sicherheit Bereits jetzt existieren zahlreiche IoT- Technologien für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle neue Technologien kommen täglich hinzu. Benötigt wird nun eine Technologieschicht, die die konzeptuelle Brücke schlägt zwischen Internet of Things und Web of Things und die zudem die Dienste von den technischen Spezifika der Vernetzung entkoppelt. Von entscheidender Bedeutung ist dies insbesondere, um robuste Systeme bauen zu können, bei denen Änderungen der unteren Ebenen keine Auswirkungen auf die oberen Ebenen haben. Datensicherheit und Datenschutz sind wichtige Themen und eine große Herausforderung für vernetzte Dinge. Das W3C erwartet eine intensive Zusammenarbeit mit der Internet Engineering Task Force zu Best Practices für sichere Punkt-zu-Punkt- Verbindungen. Die Besitzer von Daten werden kontrollieren können, wer für welchen Zweck auf ihre Daten zugreifen kann. Das W3C hat kürzlich eine neue Interest Group für das Web of Things gegründet, die schon Ende 2015 in eine Arbeitsgruppe überführt werden soll, um zügig das Web-of-Things-Konzept zu standardisieren. Wir sind sehr daran interessiert, weitere Anwendungsfälle und Anforderungen in den einzelnen Sektoren der Industrie kennenzulernen. Bei Interesse kontaktieren Sie uns bitte, so dass wir gemeinsam ein Web of Things gestalten können, bei dem die Interoperabilität der vernetzten Geräte im Zentrum steht. Organisation Das World Wide Web Consortium wird von vier Host-Organisationen getragen: MIT (USA), ERCIM ( Frankreich), Keio University ( Japan ) und Beihang University (China). Das W3C-Büro Deutschland / Österreich ist eines von 20 regionalen Büros und seit 2011 am Berliner Standort des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz GmbH ( DFKI ) angesiedelt. W3C Web of Things Interest Group Dr. Dave Raggett, W3C Büro Deutschland / Österreich Dr. Georg Rehm, Prof. Dr. Felix Sasaki, Redaktioneller Gastbeitrag Prof. Dr. Michael Henke Andreas Nettsträter, Christian Prasse Derzeit sind Produktion und Logistik dem Wandel unterworfen: Nicht nur die globale Wirtschaft verändert sich, auch die heimischen Konsumenten fragen nach immer stärker individualisierten Produkten. Der demografische Wandel und die Urbanisierung der Produktion komplettieren den Wandel und stellen die Unternehmen vor Herausforderungen. Denn die hohe Veränderungsgeschwindigkeit und die Dynamik der zukünftigen Märkte erfordern wandelbare und vor allem örtlich veränderbare Produktions- und Logistiksysteme. wettbewerbsfähigkeit sichern Das bekommen vor allem die Unternehmen in Europa zu spüren: Die Produktion ist hier einer der größten Industriesektoren mehr als 50 Millionen Menschen arbeiten in dem Bereich. Um die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber anderen Märkten zu sichern, müssen die europäischen Produktionsunternehmen auf zwei Handlungsfeldern aktiv werden: Mit großen Wertschöpfungsnetzwerken steigern sie ihre Effizienz und Effektivität. Gleichzeitig müssen sie wandel- und skalierbare Produktionsstandorte kreieren mit allen technischen und organisatorischen Anforderungen. Bereits heute ist die Produktion dank neuer Modelle für die Zusammenarbeit von Produzenten und Lieferanten, aber auch aufgrund der Spezialisierung der Unternehmen innerhalb global agierender Wertschöpfungsnetzwerke organisiert. Dieser Trend wird mit der zunehmenden Vernetzung und Digitalisierung fortschreiten. Aus diesem Grund werden europäische Produktionsunternehmen in Zukunft nur erfolgreich arbeiten, wenn sie wesentlich intensiver in Netzwerken kooperieren. Die Automobilhersteller machen es vor: Eine niedrige Fertigungstiefe gilt hier bereits seit Jahren als Erfolgsgarant. Auf den ersten Blick ist die Produktion Horizontale Integration im Wertschöpfungsnetzwerk mit einer steigenden Anzahl von Transporten zwischen den Teilnehmern verbunden. Bei genauerer Betrachtung zeigt sich aber die eigentliche Herausforderung: Sie besteht nicht nur in der Bewältigung eines erhöhten Transportaufkommens, sondern im Supply-Chain-Management immer komplexerer und dynamischerer Produktions- und Logistiksysteme. Wertschöpfungs- und Kommunikationsnetzwerk Erweitert man den Fokus um die Industrie 4.0 und die vernetze Produktion, verschärft sich die Dringlichkeit zum Handeln weiter. In der Vision der Industrie 4.0 kommunizieren Maschinen und Produktionsstandorte eigenständig und gleichen Aufträge, Bestände und Transporte miteinander ab. Die Wertschöpfungsnetzwerke werden gleichzeitig zu Kommunikationsnetzwerken, in denen Veränderungen und Anpassungen innerhalb von kurzer Zeit verbreitet werden können. Die Möglichkeit, flexibel auf Änderungen zu reagieren beziehungsweise diese zu antizipieren, muss nun auch in die Planungs-, Betriebs- und Kooperationssysteme der Unternehmen Einzug halten. Hierbei muss die Informationstechnologie eng mit der Logistik kooperieren, um die Potenziale, die durch die Digitalisierung der Wertschöpfungsnetzwerke entstehen, auch umsetzen und effizient nutzen zu können. Eine Rechts- und Datensicherheit ist dabei ebenso wichtig wie eine digitale Hochleistungsinfrastruktur oder die Entwicklungen von Normen und Standards für übergreifende Vernetzung und breite Akzeptanz. Es gibt noch viel zu tun, um die Vision der Fabrik der Zukunft zu erfüllen. Unternehmen müssen vor allem die Komplexität der smarten Fabrik beherrschen und Transparenz innerhalb der Wertschöpfungsnetzwerke schaffen. Es gilt jetzt zu handeln. Kunde Lieferant Betrieb Bildnachweis Fraunhofer IML; Grafikelemente von Alexander Zelnitskiy / Fotolia

11 machine 2 machine fabrik der zukunft 11 Weltweit vernetzt Text Katja Reichgardt W enn Maschinen miteinander kommunizieren, können sie die Produktion effizienter und flexibler gestalten. Doch noch schrecken gerade kleine und mittlere Unternehmen vor der Vernetzung ihrer Anlagen zurück. Dabei müssen sie aufpassen, den Anschluss nicht zu verlieren. Kleine und mittlere Unternehmen sehen die Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) heute eher als Last denn als gewinnbringenden und unbedingt nutzbaren Service. Als größte Hürden bei der Einführung der kommunikativen Maschinen und Anlagen sehen sie vor allem Sicherheitsbedenken und fehlendes Vertrauen in die vernetzten Geräte. Das jedenfalls erklärten 47 Prozent der im Rahmen des eco-reports»m2m Future Trends 2015«befragten Unternehmen. Und 31 Prozent scheuen danach die Komplexität und damit auch die Kosten der M2M-Einführung, auch, weil gute Anwendungsbeispiele noch Mangelware seien. Wenn aber der Mittelstand nicht bald in Richtung M2M-Kommunikation aufbricht, wird er den Anschluss an den Markt verlieren, befürchtet Bettina Horster, Direktorin Mobile im eco-verband der deutschen Internetwirtschaft:»Die Vision der Industrie 4.0, dem intelligenten Unternehmen für viele alteingesessene kleinere und mittlere Betriebe sind das nur Gedankengebilde und ferne Zukunftsmusik.«Dabei gebe es bereits viele Beispiele, die zeigen: M2M ist nicht nur die komplette Vernetzung aller Dinge, die nur in großen Konzernen funktioniert. M2M kann heißen, dass eine Maschine am anderen Ende der Welt per Fernwartung überwacht wird. Es kann auch bedeuten, dass ein Spediteur Leerfahrten vermeidet, oder dass die Heizung im Betrieb automatisch ausgeschaltet wird, wenn keiner mehr vor Ort ist.»in jeder Branche kann man sich schon mit wenigen, einfachen Handgriffen das Leben leichter machen. Fehlercodes von Maschinen auszulesen, gibt dem Unternehmer zum Beispiel einen Überblick über den Zustand seiner Geräte und das ohne Aufwand«, erklärt Horster den Nutzen von M2M. Die Vernetzung der Maschinen mehr als eine Zukunftsversion Denn wenn Maschinen ausfallen, ist der Schaden meist groß vor allem, weil die einzelne Maschine meist in eine Prozesskette eingebettet ist. In diesem Fall steht die gesamte Produktion still. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz arbeiten daran, dies zu ändern: Maschinen sollen in Zukunft genau wissen, wenn sie ein Problem haben und wann dieses auftritt und können so repariert werden, wenn es am besten in den Produktionsablauf passt. Bisher allerdings spielt sich die voranschreitende Vernetzung der Maschinen zu einem Internet der Dinge in der Bundesrepublik vor allem in den sogenannten Highlight-Branchen ab im Maschinen- und Automobilbau und in der Elektrotechnik ist die Adaption der neuen Technologien essenziell. Die Vision: eine sich selbst organisierende Produktionsumgebung, in welcher die Maschinen untereinander oder mit den Menschen kommunizieren, sich durch permanente Datenübertragung selbst optimieren und eine vollständig transparente und individualisierbare Produktion erlauben. Die technologischen Grundlagen für eine weltweite Vernetzung sind cyber-physische Systeme, die eine ganzheitliche Interaktion sämtlicher Geräte möglich machen. Die mikroelektronischen Systeme werden in Geräte oder Maschinenteile eingebettet und verfügen über eine eigene Sensorik und Aktorik. Zusätzlich werden sie mit Kommunikationsschnittstellen ausgestattet, sodass sie sich mit anderen Systemen vernetzen und Informationen austauschen können. Dabei wird eine große Menge an Daten produziert, aus denen Informationen gezogen werden.»aus diesem Wissen sollen wiederum neue Innovationen entstehen«, sagt Matthias Putz, Institutsleiter des Fraunhofer IWU. Die intelligente Fabrik von Morgen Das Potenzial solcher smarten Fabriken wäre immens: Die Fähigkeit, schnell und flexibel auf Störungen oder Kundenanforderungen zu reagieren, steigert die Wettbewerbsfähigkeit und minimiert die Produktionskosten. Dabei wird der Mensch nicht durch effiziente Maschinen ersetzt, vielmehr bildet die menschliche Arbeit weiterhin das Herzstück der Produktion.»Die Industrie kann und soll nicht ohne den Menschen funktionieren«, meint auch Bettina Horster vom eco-verband. Im Gegenteil: Alles einfach aus der Hand zu geben, wäre grob fahrlässig. Stattdessen gilt die smarte Fabrik als entlastender Faktor, übernimmt sie doch die zeitraubenden Routinearbeiten. Allen voran die Flexibilität der vernetzen Maschinen und die daraus resultierende individualisierbare Fertigung sind Anreiz für viele Unternehmen, sich der neuen Digitalisierung anzuschließen und ihre Systeme den modernen Anforderungen anzupassen. Das Internet der Dinge schafft neue Impulse Perspektivisch eröffnen smarte Fabriken neue Geschäftsmöglichkeiten, größere Märkte und eine höhere Kundenzufriedenheit. Das IT-Marktforschungsinstitut Gartner rechnet damit, dass bis zum Jahr Milliarden IP-fähige Geräte im Sinne von M2M im Internet der Dinge miteinander kommunizieren. Konkurrent International Data Corporation ( IDC ) geht sogar von 212 Milliarden Geräten oder Vorrichtungen weltweit aus. Dabei gelten intelligente Systeme und M2M-Kommunikation, aber auch Management-Plattformen, Applikationen und Analytics als Grundlage für das Entstehen des Internets der Dinge, nutzt es doch die intelligente Infrastruktur, um Daten aus vielen unterschiedlichen Quellen mittels einer einheitlichen Anwendungsplattform zusammenzuführen. Der Einsatz des Internets der Dinge erlaubt uns, in neuen, innovativen Geschäftsmodellen zu denken. Industrie 4.0 entwickelt sich als disruptive Technologie stetig weiter und hat das Potenzial, bereits etablierte Märkte fundamental zu verändern. Matthias Putz vom Fraunhofer IWU rechnet deshalb auch mit einer schnellen Etablierung:»Ich gehe davon aus, dass wir in dieser Hinsicht schon innerhalb der nächsten zwei Jahre viel erreichen werden.«im Hinblick auf die wachsende Konkurrenz aus Fernost ist eine zeitnahe Umsetzung der Digitalisierung auch notwendig. Neue Impulse könnte die junge, digital aufgewachsene Generation liefern, die sich durch den neuen Trend wieder vermehrt für die Produktionstechnik interessiert. Unternehmen nutzen die Vorteile des Automatisierungstrends schon jetzt, um Dienstleistungen und Produkte zu schaffen, die optimal auf die individuellen Kundenwünsche zugeschnitten sind und das im besten Fall zu den Kosten einer Großproduktion.

12 12 fabrik der zukunft produktion Ressourcen sparen in der smarten Fabrik D ie Digitalisierung verschafft Unternehmen auch in der Fertigung viele neue Chancen und innovative Möglichkeiten. Intelligente Produktionssysteme werden beispielsweise für die wirtschaftlich rentable Herstellung kleiner Stückzahlen, aber auch für eine ressourceneffiziente Fertigung sorgen. Das spart Kosten und kommt zugleich der Umwelt zugute. Willkommen im Zeitalter von Industrie 4.0. Nach dem Betreiben mechanischer Maschinen durch Dampf und Wasserkraft, dem Produktivitätszuwachs durch die Fließbandfertigung am Anfang des vergangenen Jahrhunderts und dem Einzug von Elektronik und IT zur weiteren Automatisierung der Produktion beginnt sich die industrielle Fertigung erneut stark zu wandeln. Ein zentrales Element im Rahmen der Industrie 4.0 ist die Smart Factory. In der intelligenten Fabrik der Zukunft kommunizieren Werkstücke, Maschinen und Anlagen miteinander, meist über das Internet. Eine Folge: Die Produktion kleiner und sehr individuellerer Serien bis hin zur Einzelfertigung wird durch die flexible und dezentrale Fertigung wirtschaftlich rentabel und ohne Produktivitätsverlust möglich sein. Text günter Weihrauch Energieeffizienz durch Robotik und innovative Anlagen Die Fertigung in der smarten Fabrik eröffnet insbesondere den im internationalen Wettbewerb stehenden Unternehmen eine ganze Reihe weiterer guter Chancen. Intelligente Produktionssysteme versprechen in Zukunft hohe Produktivitätszuwächse und steigende Ressourceneffizienz. Zugleich werden dank neuer Technologien Produktionsmaschinen und Anlagen immer energiesparender und damit nachhaltiger. Das macht sich auch auf der Kostenseite schnell bemerkbar. Nach Meinung von Experten sind in der gesamten industriellen Produktion mittelfristig Energieeinsparungen von 25 bis 30 Prozent möglich. Um dieses Einsparpotenzial voll auszuschöpfen, gilt es, innovative energie- und materialeffiziente Lösungen unter Berücksichtigung der gesamten Produktionsprozesskette sowie des gesamten Produktlebenszyklus voranzutreiben. Nachhaltigkeit zahlt sich aus Wie Lösungen für eine energie- und ressourceneffiziente Produktion von morgen aussehen könnten, erforscht auch das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU. Zu diesem Zweck eröffnete das Institut im vergangenen Jahr gemeinsam mit Industriepartnern die E3-Forschungsfabrik. Ein Schwerpunkt dieses Projektes liegt in der Fragestellung, wie mit ultrakurzen Prozessketten Material, Energie und Zeit in der Produktion von Getriebewellen eingespart werden kann. Erste Ergebnisse lassen intelligente Lösungen erwarten.»bis zum Ende des Projektzeitraums im Jahr 2016 wollen wir die Energie- und Ressourceneffizienz der neuen Prozesskette sowie die daraus resultierenden Bauteileigenschaften weiterentwickeln und optimieren«, erklärt Projektleiter Udo Hellfritzsch. Dadurch wird die ressourceneffiziente Produktion weiter an Stellenwert gewinnen. Mittelfristig mögliche Energieeinsparungen in der gesamten industriellen Produktion ca % Allein für die in der Untersuchung betrachteten Produktklassen ergab sich ein Energie-Einsparpotenzial von ca. 210 PJ/Jahr Entspricht etwa der Hälfte des Stromverbrauchs der privaten Haushalte in Deutschland oder vier Kraftwerken mit einer Leistung von je 1,4 Gigawatt Quelle Messe Berlin Quelle Fraunhofer-Gesellschaft Anzeige messe berlin Geschäftsprozesse effizient digitalisieren Der unaufhaltsame Digitale Wandel verlangt eine rapide Anpassung unserer Arbeitsweisen. Unternehmen sollten die Chancen automatisierter Geschäftsprozesse durch webbasierte Tools nutzen, um sich nachhaltig Wettbewerbsvorteile zu sichern. Am 16. und 17. Juni erfahren Entscheider aus Digitalwirtschaft und Mittelstand auf der tools, wie die Transformation gelingt und mit welchen Anwendungen sie bereits erfolgreich umgesetzt wird. Fachbesucher können sich nicht nur über die vielen innovativen Lösungen informieren, sondern auch spannende Erfolgsgeschichten anderer Unternehmen hören und selbst Tools ausprobieren. Paneldiskussionen zu Themen wie Digital Recruiting, Elemente ganzheitlicher E-Commerce-Strategien oder Apps für Unternehmen beleuchten zusätzlich Trends und Chancen. Zur schnellen Orientierung strukturiert die tools Konferenzthemen und Lösungen nach gängigen Unternehmensbereichen: HR & Collaboration, Finance & Controlling, Marketing & Sales, Operations & Supply Chain und IT & Tech. experten stellen innovative entwicklungen vor Auftakt des Kongresses bildet die Keynote von Nick Sohnemann, einem der führenden Experten für Trends und Innovationsforschung in Europa. Er stellt neue digitale Technologien vor und skizziert die sich daraus ergebenden Businessprozesse. Weitere Speaker sind unter anderem Cristina Riesen, General Managerin EMEA von Evernote und Professor Gerald Lemke, Präsident des Bundesverbandes Medien und Marketing e. V. von erfolgreichen anwendungen lernen Referenzkunden berichten bei den Success Stories über den erfolgreichen Einsatz webbasierter Tools in ihren Unternehmen und zeigen, welche Hürden sie dabei überwinden mussten. In den 30-minütigen Power Testing Workshops können Web- Anwendungen mittels Live-Demo oder Test-Account ausprobiert und auf Funktionalität und Usability für den eigenen Prozess getestet werden. Bereits jetzt haben Experten aller Wirtschaftsbereiche ihren Besuch auf der tools 2015 angekündigt, unter ihnen Daimler, Evernote, Home24, PayPal und Zalando. Veranstalter ist die Messe Berlin GmbH, fachlicher und strategischer Partner ist der Bundesverband Digitale Wirtschaft (BVDW). Mehr unter

13 fabrik der zukunft Anzeige 13 gea group gea unterstreicht Anspruch als Technologieführer Auf der diesjährigen CeBIT haben die GEA und SAP ein Gemeinschaftsprojekt im Bereich Industrie 4.0 bekannt gegeben, in dessen Rahmen die Unternehmen die vorausschauende Wartung und Zustandsüberwachung von Maschinen verbessern wollen. Dazu wird das technische Maschinen- und Engineering Know-how der GEA mit integrierten, skalierbaren und spezifischen Lösungen von SAP verknüpft. Die GEA ist weltweit einer der größten gemeinsam zu neuen lösungen alle anlagen im blick Systemanbieter für die nahrungsmittel- GEA und SAP planen, die Leistung von Se- Servicetechniker können durch die neue verarbeitende Industrie. Der Konzern paratoren und Dekantern zu optimieren. Lösung den Status von Kundenmaschinen konzentriert sich auf Prozesstechnik Dabei wird die Cloud-Version der kürzlich auch aus der Ferne überwachen und und Komponenten für anspruchsvolle veröffentlichten Lösung SAP Predictive ungewöhnliches Maschinenverhalten Produktionsprozesse und zählt in seinen Maintenance and Service zum Einsatz sofort erkennen. Das Sammeln der Ma- Geschäftsfeldern zu den Markt- und kommen. Die Lösung arbeitet auf Basis der schinendaten wird hierbei durch in die Technologieführern. Diese Position soll SAP HANA Cloud Platform und soll Tech- SAP HANA Cloud Platform integrierte Ser- auch in Zukunft abgesichert und ausgebaut nologie, Sensorik und Maschinendaten mit vices für das Internet der Dinge ermöglicht. werden. Dazu müssen kontinuierlich Geschäftsprozessen, Anwendungen und Die so gesammelten Maschinendaten- Innovationen auf den Markt gebracht Verfahren kombinieren. Ziel ist es, die informationen können dann mit weiteren werden. strukturelle Komplexität zu verringern und Daten kombiniert werden, zum Beispiel»Wir entwickeln hochmoderne, innovative operative Abläufe zu verbessern. Unter- mit Geschäftsinformationen aus der SAP Produkte, die das Innovationstempo der nehmen werden somit in die Lage versetzt, Business Suite, die bei GEA eingesetzt wird. gesamten Branche mitbestimmen. Dieses ihre Kosten zu senken und das Wachstum Mit der Cloud-Version von SAP Predictive Projekt unterstreicht unseren Anspruch in bestehenden und neuen Märkten vor- Maintenance and Service plant GEA, ihren als Technologieführer«, erklärte Jürg Oleas, anzutreiben. Kunden neue Services anzubieten, darunter Vorstandsvorsitzender der GEA. modulare Service-Level-Vereinbarungen und garantierte Maschinenverfügbarkeiten. Geplante SAP-Innovationen in den Bereichen Vibrationsanalyse und Fehlermustererkennung werden die Lösung weiter ergänzen. Im weiteren Projektverlauf kann GEA diese Services je nach Bedarf flexibel auf weitere Maschinen und Produktgruppen ausdehnen.»durch die Zusammenarbeit mit SAP und der neuen gemeinsamen Lösung können wir unseren Kunden helfen, ihre Prozesse wesentlich effizienter zu gestalten die besten Voraussetzungen, um die Zufriedenheit und Treue unserer Kunden zu erhöhen«, resümiert Jürg Oleas. Quelle GEA / SAP IT-LÖSUNGEN NACH MASS Mit IGEL flexibel in die Zukunft gehen Ganz gleich welche virtuelle Infrastruktur oder Cloud-Lösung Sie verwenden, IGEL Thin & Zero Clients integrieren sich problemlos in die IT-Landschaft Ihres Unternehmens. Für einen unkomplizierten und sicheren Zugriff auf alle Daten egal von wo. Und selbst für bestehende Hardware haben wir eine Lösung für Sie parat: den IGEL Software Thin Client. Universell einsetzbar Kostengünstig Schneller ROI Sie möchten mehr erfahren? Gerne besuchen wir Sie mit einem Spezialisten vor Ort. Rufen Sie uns einfach an! Tel / facebook.com/igel.technology twitter.com/igel_tech_dach Many functions. One device.

14 14 fabrik der zukunft logistik Die Zukunft in Fluss bringen Text Günter Weihrauch D ie smarte Fabrik ist ohne den Einsatz innovativer Systeme zur Steuerung von Waren- und Materialströmen nicht denkbar. Intelligente Behälter, autonome Lagerfahrzeuge oder cloudbasierte Dienste werden diesen Wandel begleiten. Zugleich sind zur Optimierung von Unternehmensprozessen clevere Lösungen im Rahmen eines ganzheitlichen Supply- Chain-Managements gefragt. Neu denken. Dieses Motto gilt mehr denn je beim Zukunftskonzept mit dem Namen Industrie 4.0. Die globale Vernetzung von Unternehmen, Lieferanten, Händlern und Endkunden sowie das Zusammenwachsen von realer und virtueller Welt sorgen für einen tiefgreifenden Wandel. Intelligente Lösungen werden unter anderem in der Optimierung von Unternehmensprozessen in der Produktion gesucht. Eine der zentralen Fragen in diesem Zusammenhang lautet: Wie können die zahlreichen Komponenten der Produktion sinnvoll und effizient entlang der Wertschöpfungs- und Lieferkette miteinander verknüpft werden? Dem Themenfeld Logistik kommt bei der Umsetzung dieser Fragestellung eine Schlüsselrolle zu. Marktveränderungen brauchen optimierte Supply-Chain-Lösungen Logistik und das Supply-Chain-Management sind das Fundament für ein bestmöglich organisiertes Lager und eine entsprechend reibungslos funktionierende Produktion. Daher ist es wichtig, auf Marktveränderungen schnell zu reagieren. Die steigende Produktvarianz, kleinere Losgrößen oder auf Kundenwunsch produzierte und individualisierte Produkte wie Turnschuhe oder Smartphones erfordern innovative Antworten. Auch die gestiegenen Anforderungen produzierender Betriebe an Just-in-Time- und Just-in-Sequence-Lieferungen oder der stark wachsende E-Commerce-Markt lässt die Nachfrage nach optimierten Supply-Chain-Lösungen steigen. Neue Technologien lassen sich bereits in der Praxis finden Schon heute liefern innovative Systeme gute und brauchbare Lösungen für entsprechende Anforderungen: Software steuert komplette Logistikketten von der Versandstelle über den Fuhrpark bis zu den Lagerflächen des Kunden.»Intelligente«Transportkisten kennen den Ort, an dem sie sich befinden und kommunizieren via Cloud mit Logistikmitarbeitern. Warenströme lassen sich in Echtzeit von allen involvierten Akteuren verfolgen. Im Zeitalter von Industrie 4.0 werden sich Lösungen im Rahmen eines ganzheitlichen Supply-Chain-Managements mit den Kernelementen Technik, Technologie, Management und IT rasant weiterentwickeln. Gefragt ist in diesem Kontext der Blick über den eigenen Unternehmensbereich hinaus. Intelligente Systeme werden auch die Intralogistik verändern Zur Grundausstattung von Intralogistiksystemen in der smarten Fabrik von morgen werden nach Meinung der Experten vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML intelligente Behälter, zellulare Transportfahrzeuge und Cloud-Lösungen gehören. Die mit integrierter Intelligenz und Sensoren ausgestatteten Behälter kommunizieren mit Menschen und Maschinen, treffen eigenständige Entscheidungen, überwachen ihre Umwelt und steuern selbstständig Logistikprozesse. Zellulare Transportfahrzeuge befördern die intelligenten Behälter. Dabei wird die Aufforderung zum Transport und die Mitteilung über den Zielort unmittelbar von dem Behälter an ein in seiner Nähe stehendes Transportfahrzeug übermittelt. Den Auftrag zum Transport erstellt das intelligente Behältnis auf Grundlage eines Bestellauftrages eines Kunden in der Cloud. Dieses Beispiel zeigt ein cyberphysisches System: Industrielle Prozesse werden in Zukunft nicht mehr zentral aus der Fabrik, sondern dezentral gesteuert. Geschätzte neue Arbeitsplätze in Deutschland durch Industrie 4.0 Geschätzter Investitionbedarf bis 2025 in Mrd. Euro: Mrd. Euro an geschätztem Beitrag zum deutschen BIP Quelle Boston Consulting Group achema Chemie 4.0 Modularisierung und Digitalisierung in der Prozessindustrie Vom Sensor bis zur Pumpe im»chemiewerk 4.0«kommunizieren alle miteinander. Quelle Achema Redaktioneller Gastbeitrag DECHEMA Dr. Kathrin Rübberdt In der Prozessindustrie werden nicht Bauteile miteinander verbunden, sondern Stoffe umgewandelt. Doch die Anforderungen an flexible Produktion, kurze Time-to-market sowie Kosten- und Ressourceneffizienz sind im globalen Wettbewerb mit denen in der Fertigungsindustrie vergleichbar. Ein wesentlicher Trend liegt auch hier in der Modularisierung der Anlagen bis hin zum»chemiewerk im Container«. Transportable Kleinanlagen und Module, die einzelne Prozessschritte wie das Mischen von Ausgangsstoffen, die chemische Reaktion oder die Destillation beinhalten und sich beliebig kombinieren lassen, beschleunigen nicht nur die Inbetriebnahme einer Anlage, sondern ermöglichen auch die flexible Herstellung unterschiedlicher Produkte. Gleichzeitig können die Kosten im Engineering erheblich gesenkt werden. komponenten werden intelligent Eine Voraussetzung dafür sind variabel einsetzbare und robuste Komponenten. Doch sie müssen noch mehr können: Branchenbeobachter erwarten, dass in Zukunft wesentlich mehr Intelligenz und Funktionalität in die Feldebene wandern. Wenn Pumpen, Kompressoren oder Armaturen je nach Anwendung flexibel miteinander kombiniert werden oder ein Austausch binnen einer Stunde gefordert wird, muss die Technik sich schnell neuen Anforderungen anpassen. Für den Komponenten-Hersteller bedeutet dies: Er muss seine Technik zur Einbindung in die zentrale Leittechnik zum einen kommunikativer machen, zum anderen muss die Komponente vor Ort per Mikroprozessor und hinterlegten Algorithmen in eigener Regie bestimmte Funktionalitäten ausführen können. datenaustausch in alle richtungen Der Datenaustausch muss dazu in beide Richtungen möglich sein das ist der Kern des Industrie-4.0-Konzepts: der Fluss von Information von der zentralen Leittechnik zur dezentralen Feldkomponente und zwischen den Komponenten beispielsweise zwischen Pumpe und Armatur oder zwischen Kompressor und Armatur. Für die Automatisierungsbranche eröffnen sich in modularisierten Anlagen unglaubliche Möglichkeiten. Der chemischen Industrie erlauben sie, schneller und flexibler auf Kundenwünsche oder Marktbedingungen zu reagieren. Entsprechend hohen Stellenwert genießt das Thema deshalb auch aktuell bei Verbänden und Veranstaltungen. Mehr unter

15 fabrik der zukunft 15 Anzeige Pepperl+Fuchs Sensorik für Industrie 4.0? Autonomie, Flexibilität und die Kollaboration von Menschen und Maschinen sind fester Bestandteil der Industrie-4.0-Konzepte und benötigen deutlich verbesserte kognitive Fähigkeiten neue Sensortechnologien Sensorik 4.0 Ideas Beyond Limits. Intelligente Sensorik, vernetzte Feldgeräte und neue Brückentechnologien bilden die Basis auf dem Weg zum Internet der Dinge. Quelle Pepperl+Fuchs Die Vernetzung der vollständig digitalisierten Fabrik der Zukunft wird mehrdimensional entlang der Wertschöpfung, entlang der Geschäftsprozesse und entlang der Produktlebenszyklen verlaufen und dabei dem abstrakten Referenz-Architektur-Modell für Industrie 4.0 folgen. Das heißt: Neben der realen Fabrik entsteht auch ein vollständiges virtuelles Bild der Fabrik der Zukunft. Dabei erlaubt die ständige Synchronizität von Simulation und realem Betrieb eine optimale Flexibilität bei gleichzeitiger hoher Effizienz und Ressourcennutzung. Die stetig steigende verfügbare Leistung von Rechnern, Speichern und Datenübertragungssystemen begünstigt und beschleunigt diese Entwicklung, macht sie geradezu unaufhaltsam. anlagen brauchen einheitliche sprache Und doch müssen die Hersteller von Investitionsgütern, Maschinen, Anlagen, Systemen, Geräten und Komponenten einen erheblichen eigenen Anteil in die Fabrik der Zukunft investieren. Eine vertikale wie horizontale Integration benötigt eine verbindliche Ontologie, einen Sprachumfang also, mit dem Systeme und Anlagen über einheitliche Schnittstellen nicht nur Daten austauschen, sondern auch zusammenfügen, interpretieren und deuten können. In vielen Teilbereichen wurden hier bereits umfangreiche Vorarbeiten geleistet. So enthält der Beschreibungsstandard heute nicht nur eine vollständige, herstellerunabhängige Festlegung von Gerätebeschreibungsmerkmalen, sondern auch eine Reihe syntaktischer und semantischer Elemente, die beim Aufbau der Industrie-4.0- Ontologien genutzt werden müssen. maschinen lernen denken Doch selbst im Detail der automatisierten Maschinen gibt es noch erhebliche Herausforderungen auf dem Weg zu Industrie 4.0: Unsere Maschinen sind heute zwar leistungsstark, präzise und schnell, ihre kognitiven Fähigkeiten sind aber noch unzureichend. Um die angestrebte Flexibilität der Fabrik der Zukunft zu erreichen, müssen Anlagen, Maschinen und Systeme mit einer Vielzahl deutlich leistungsstärkerer und preiswerterer kognitiver Systeme ausgestattet werden. Industrie 4.0 braucht auch Sensorik 4.0! Dabei kommt gerade den optischen Sensorprinzipien eine noch wachsende Bedeutung zu. Neue Lichtlaufzeitund Lichtschnitt-Messsysteme zum Beispiel erlauben die vollständige, hochauflösende, dreidimensionale Erfassung von Werkstücken, Objekten und Räumen. Nur so können Autonomie und Flexibilität von Maschinen und automatisierten Anlagen deutlich erhöht und eine sichere, effiziente Zusammenarbeit von Menschen und Maschinen in der Fabrik von morgen möglich werden. safety first Die intelligenten Anlagen der Fabrik der Zukunft generieren dabei auch immer mehr Informationen. Und diese Daten können nicht nur von überall gesendet und gelesen, sondern auch manipuliert werden. Aus diesem Grund braucht die smarte Fabrik eine besonders sichere Netzwerkstruktur.»Cyber Security«ist noch immer die Achillesferse der vierten industriellen Revolution. Anzeige Landeshauptstadt dresden Dresdens Pioniere für Industrie 4.0 In kaum einer anderen Wirtschafts- und Wissenschaftsregion in Europa sind die Kompetenzen für Automatisierungslösungen so stark gebündelt wie in Dresden. In Sachsens Hauptstadt werden die Grundlagen für die digitale Fabrik der Zukunft gelegt. Technologien aus Dresden für die digitale Fabrik: Der autonom navigierende Roboter SCOUT erkennt in Echtzeit Hindernisse und kann diese selbständig umfahren. Quelle Roth & Rau Ortner GmbH Das Internet der Dinge hat mit seinen vielfältigen Möglichkeiten für die Fabrikproduktion die vierte industrielle Revolution eingeleitet: In der vollautomatisierten Produktion kommunizieren Bauteile, Werkzeuge, Transportcontainer und Maschinen intelligent miteinander; alle Prozesse sind IT-optimiert. Das ermöglicht eine effiziente, sich selbst organisierende Fertigung mit enormen Kostenvorteilen. In Dresdens Halbleiterindustrie sind diese smarten Fabriken bereits heute Wirklichkeit: Die Halbleiterwerke von Infineon und Globalfoundries zählen zu den Chipfabriken mit dem höchsten Automatisierungsgrad weltweit. Die Region um Dresden ist Europas größter Standort der Mikroelektronik: Die Hochvolumenproduktion auf 300-Millimeter-Basis von Globalfoundries und die Hochvolumenproduktion für Leistungselektronik von Infineon sind einzigartig. Jeder zweite in Europa gefertigte Chip stammt heute aus Dresden 200 verschiedene Chips werden in den Hightech- Werken der Stadt produziert. Die hiesige Fabrik des Mikroelektronik-Riesen Infineon gilt als Blaupause für die intelligente Vernetzung der Fertigung in der smarten Fabrik. kollege roboter aus dresden Mit Produkten und Dienstleistungen Made in Dresden gehen Unternehmen neue Wege und helfen ihren Industriekunden auf der ganzen Welt, ihre Produktion zu vernetzen und zu automatisieren etwa mit energieeffizienten Chips, intelligenter Software, autonomen Sensorsystemen und kompletten Produktionsanlagen. Die Automatisierungsspezialisten bündeln ihre Kompetenzen im Automation Network Dresden (AND). So zählt das Dresdner Unternehmen Roth & Rau Ortner bei der Einrichtung und Ausrüstung von smarten Fabriken weltweit zur technologischen Spitze. Der Automatisierungsspezialist entwickelte mit dem Scout einen selbständig navigierenden Roboter für den flexiblen Einsatz in Chip-Fabriken. Ganz ohne Führungssysteme im Boden oder an der Decke übernimmt er den Transport und das Handling. mikroelektronik trifft auf boomende software-branche Hardware kann jedoch erst durch entsprechende Software mitdenken : Die neue Software der smarten Fabrik muss deshalb enorme Datenmengen erfassen, auswerten und daraus Handlungsempfehlungen ableiten. Und genau solche Software entsteht in Dresden. Hier vereinen Produktionsunternehmen und Software-Anbieter ihr Know-how sowohl für moderne Chips und Automatisierungslösungen als auch für intelligente Software. Die Software-Experten aus der Region liefern IT-Lösungen insbesondere für die Halbleiter- und Elektronikindustrie sowie für Automotive, Medizintechnik und Erneuerbare Energien. semicon europa 2015 in dresden Im Branchenverband Silicon Saxony finden Vertreter der Dresdner Mikroelektronik- und Softwarebranche zusammen, um gemeinsam die Zukunftsfragen der Industrie 4.0 zu diskutieren. Die Technologie- Region an der Elbe ist darüber hinaus ein traditioneller Ort für den Austausch internationaler Branchenexperten: Vom 6. bis zum 10. Oktober 2015 treffen sich die Vertreter der europäischen Branche auf der SEMICON Europa, Europas Leitmesse für Entwicklungen, Produkte und Dienstleistungen rund um die Halbleiterindustrie. Weitere Informationen dresden.de/invest

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