Industrie 4.0 und Digitalisierung in Theorie und Praxis

Transkript

1 Industrie 4.0 und Digitalisierung in Theorie und Praxis Referent: Philipp Bierschneider, Siemens AG

2 Inhalt 1 Über uns und den Standort Amberg 2 Industrie 4.0 in der öffentlichen Diskussion Die Sicht der Siemens AG zur Industrie 4.0 Grundlagen der Digitalisierung Konkrete Umsetzung im Siemens Gerätewerk Amberg Zusammenfassung und Ausblick

3 Standort Amberg Übersicht Standort Amberg Grundstücksfläche ca m² ca Mitarbeiter (darin ca. 800 R&D) Lieferzentrum Amberg Grundstücksfläche ca m² ca. 150 Mitarbeiter E S

4 Standort Amberg Produkte Produktion Simatic HMI Schütze Produktion Sirius Flachbaugruppen/ Elektronikprodukte Befehls- und Meldegeräte Here you are Produktion Metallteile und Baugruppen E S

5 Inhalt 1 Über uns und den Standort Amberg 2 Industrie 4.0 in der öffentlichen Diskussion Die Sicht der Siemens AG zur Industrie 4.0 Grundlagen der Digitalisierung Konkrete Umsetzung im Gerätewerk Amberg Zusammenfassung und Ausblick

6 Herausforderungen / Top Trends für den Maschinenbau VDMA/McKinsey Studie Die Trends im Maschinenbau Kundenspezifische Systemlösungen Verlagerung Nachfrage außerhalb Europas Steigende Bedeutung von Aftersales/Service Wettbewerb durch neue Marktteilnehmer Wettbewerbsfaktor Deutschland Revolutionierung der Produkte/Produktionsprozesse durch technologische Innovation Modulare Produktentwicklung führen zu Anstrengungen zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit Beherrschung der Produktvarianz und Komplexität (Systeme, Innovation, Modularisierung) Konkurrenzfähige Preise (globale, modulare, wandlungsfähige Fertigung) Neue Geschäftsmodelle (Aftersales / Service) E S

7 Die Evolution zu Industrie 4.0 Von Industrie 1.0 zur Industrie 4.0 Komplexitätsgrad Erste Industrie Revolution Zweite Industrie Revolution Dritte Industrie Revolution Vierte Industrie Revolution Erster mechanischer Webstuhl, 1784 Erste Produktionslinie, Schlachterei in Cincinatti, 1870 Erste programmierbare Steuerung (PLC), Modicon 084, Today Time

8 Industrie 4.0 Ein deutsches Zukunftsprojekt für die Vision der industriellen Produktion jenseits von 2025 Industrie 4.0 Steht für eine neue Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten Orientiert sich an zunehmend individualisierten Kundenwünschen Erstreckt sich von der Idee, dem Auftrag über die Entwicklung und Fertigung, die Auslieferung eines Produkts an den Endkunden bis hin zum Recycling, einschließlich der damit verbundenen Dienstleistungen Zentrale Forschungsfelder Horizontale Integration über Wertschöpfungsnetzwerke Durchgängigkeit des Engineerings über die gesamte Wertschöpfungskette Vertikale Integration und vernetzte Produktionssysteme Quelle: acatech, April 2013 "Umsetzungsempfehlung für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0"

9 Inhalt 1 Über uns und den Standort Amberg 2 Industrie 4.0 in der öffentlichen Diskussion Die Sicht der Siemens AG zur Industrie 4.0 Grundlagen der Digitalisierung Konkrete Umsetzung im Gerätewerk Amberg Zusammenfassung und Ausblick

10 Industrie 4.0 : Zentrale Handlungsfelder mit deutlichem Potential für die Wertschöpfung Time to Market verkürzen Flexibilität erhöhen Qualität erhöhen Effizienz steigern Kürzere Innovationszyklen Komplexere Produkte größere Datenmengen Individualisierte Massenfertigung Volatile Märkte Geschlossener Regelkreis zur Qualitätssicherung Nachverfolgbarkeit und integrierte Genealogie Energie- und Ressourceneffizienz als entscheidende Wettbewerbsfaktoren Security

11 Digital Enterprise Software Suite Das Lösungsportfolio für die Implementierung von Industrie 4.0 Lifecycle and DataAnalytics Product / Factory TIA SIMATIC / SIRIUS / SINUMERIK PLM Teamcenter / NX / Tecnomatix MES SIMATIC IT

12 Inhalt 1 Über uns und den Standort Amberg 2 Industrie 4.0 in der öffentlichen Diskussion Die Sicht der Siemens AG zur Industrie 4.0 Grundlagen der Digitalisierung Konkrete Umsetzung im Gerätewerk Amberg Zusammenfassung und Ausblick

13 Nur ein ganzheitlicher Automatisierungsansatz über die gesamte Wertschöpfungskette bringt nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit Produktionsausführung Services Produkt Design Produktions-Engineering Produktionsplanung

14 Digitalisierung des Wertstroms vom Produkt Design bis zur Produktion Produkt Design Prozess Planung Prozess Validierung Layout E S Optimierung Ausbringung Produktion

15 Integration der virtuellen and realen Welt der digitale Zwilling

16 Durchgängigkeit der digitalen und realen Welt der Digitale Zwilling Produktinformationen bauen sich entlang des Lebenszyklus auf Definition: Der Digitale Zwilling ist die virtuelle Kopie der physikalischen Welt mit realem Verhalten Das digitale Modell ist immer aktuell und wird über den gesamten Lebenszyklus erweitert! Produktionsausführung Produktionsplannung Productdesign Produktions- Engineering Service Digitale Welt Digitalisierung Anforderungen Produktstrukturen Virtuelle Modelle Planung Arbeitspläne Qualitätsinformationen Produktions-Simulation Digitale Anlage Konfiguration Programmierung Virtuelle Inbetriebnahme Vernetzte Fabrik Hoch-Lauf / Betrieb Überwachung Optimierung Service Dokumentation Wartung Zustandskontrolle Reale Welt

17 Beispiel 1 für digitalen Zwilling S

18 Beispiel 2 für digitalen Zwilling Werk Layout S

19 Smart Factory die intelligente Fabrik Produktion auf Basis von Cyber-Physischen Systemen Intelligente Produkte Das zu fertigende Produkt besitzt alle Informationen über jeden einzelnen Produktionsschritt sind eindeutig identifizierbar, jederzeit lokalisierbar, kennen ihre Historie und ihren aktuellen Zustand Autonome Produktionseinrichtungen Selbstorganisation vernetzter Produktionseinrichtungen Produktionsschritte werden auf Basis der aktuellen Situation flexibel ausgehandelt Reduzierung der Komplexität durch intelligent eigenständige Strukturen E S

20 Inhalt 1 Über uns und den Standort Amberg 2 Industrie 4.0 in der öffentlichen Diskussion Die Sicht der Siemens AG zur Industrie 4.0 Grundlagen der Digitalisierung Konkrete Umsetzung im Gerätewerk Amberg Zusammenfassung und Ausblick

21 Totally Integrated Automation Wie gut ist Ihr Shop-Floor gerüstet? In der nicht-so-fernen Zukunft werden Werkstücke Maschinen vorgeben was zu tun ist Eine solide und voll integrierte Automatisierungs-Plattform im Shop-Floor ist zwingende Voraussetzung um Produktion und Services von Grund auf zu digitalisieren. In Amberg haben wir das realisiert

22 Industrie 4.0 Beispiel: SIRIUS 3RM1 Motor Starter Product Entwicklung Produktionsplanung Produktionsengineering Produktionsausführung Services Digitale Entwicklung & Validierung Neues Produktions Konzept Simulation Intelligente Produktion Digitaler Vertrieb & Services Durchgehende Verwendung aller aktuell verfügbarer digitalen Werkzeuge entlang der gesamten Wertschöpfungskette [NX, Teamcenter, Tecnomatix, TIA Portal]

23 Video

24 Einsparungen durch Industrie 4.0 auf unserer Innovationslinie Einsparungen in der Entwicklung Kostenreduktion Synergie Effekte aufgrund einer gemeinsamen Gehäuseplattform und Datenintegration Vermeidung von zusätzlichen Invests und Kosten für Werkzeuge der einzelnen Gerätevarianten sowie Skalierbarkeit von Produktionskapazitäten und Investment über die gesamte Produktlebensdauer. 20% Reduction Reduktion of project der lead Projektdurchlaufzeiten times for new product für developments neue Entwicklungen 50% Einsparung Werkzeuge 72% Minimierung der Teile Varianz

25 Inhalt 1 Über uns und den Standort Amberg 2 Industrie 4.0 in der öffentlichen Diskussion Die Sicht der Siemens AG zur Industrie 4.0 Grundlagen der Digitalisierung Konkrete Umsetzung im Gerätewerk Amberg Zusammenfassung und Ausblick

26 Smart Data Trailer

27 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Philipp Bierschneider, Siemens AG Kontakt: