Industrie 4.0 Die industrielle Revolution

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1 Industrie 4.0 Die industrielle Revolution Berlin, 4. Dezember 2014 Naemi Denz, VDMA Forum Industrie 4.0

2 Definition Industrie 4.0 Der Begriff Industrie 4.0 steht für die vierte industrielle Revolution, einer neuen Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten. Dieser Zyklus orientiert sich an zunehmend individualisierten Kundenwünschen und 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. Basis ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit, aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten. Durch die Verbindung von Menschen, Objekten und Systemen entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und selbst organisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich nach unterschiedlichen Kriterien wie bspw. Kosten, Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch optimieren lassen. Quelle: Lenkungskreis der Plattform Industrie 4.0

3 Industrie 4.0 gewinnt rapide an Fahrt Start AK Industrie 4.0 der Forschungsunion VDMA-Präsidium: Industrie 4.0 als Kernthema für Maschinenbau Industrie 4.0 dank VDMA prominent auf Hannover Messe platziert Engerer Vorstand: VDMA-Führungsrolle nach Abschluss AK Industrie 4.0 Konzeption und Aufbau Verbändeplattform Industrie 4.0 Start der Verbändeplattform Industrie 4.0 auf der Hannover Messe Konstituierung und Arbeitsbeginn der Plattform-Gremien Schwerpunktthema auf Hannover Messe (z.b. Besuchertouren, Forum Industrial IT) Start VDMA-Forum Industrie 4.0 Digitale Agenda für Deutschland Maschinenbaugipfel: Forum C Industrie 4.0 eine Vision im Praxischeck

4 Industrie 4.0 im Hype-Zyklus Erwartungen / Aufmerksamkeit Gipfel der überzogenen Erwartungen Industrie 4.0 > 10 Jahre! Plateau der Produktivität Pfad der Erleuchtung Tal der Enttäuschungen Auslöser: Start AK Industrie 4.0 der Forschungsunion Zeit / Reifegrad Darstellung angelehnt an: Gartner Research 2012

5 Pwc-Studie unterstützt von VDMA und Siemens (Prof. Wegener) Veröffentlicht: Digitalisierungsgrad der Produkte Herausforderungen für die erfolgreiche Umsetzung von Industrie Industrieunternehmen mit Sitz in Deutschland durch TNS Emnid, Juni bis September 2014» Investition in den nächsten 5 Jahren für Digitalisierung: 3,5 % vom Umsatz / 8,5 Mrd. Euro p.a.» Umsatzerwartung durch Digitalisierung: +13,2% / 6,4 Mrd. Euro p.a.

6 Herausforderung für Unternehmen und Mitarbeiter Bildquelle: istockphoto/alengo Welchen Nutzen kann mein Unternehmen aus Industrie 4.0 ziehen? In welcher Ausprägung ist Industrie 4.0 für mein Unternehmen sinnvoll? Welche neuen (digitalen) Geschäftsmodelle werden entwickelt? Welche Einführungsstrategien und Investitionen braucht mein Unternehmen? Was bedeutet Industrie 4.0 für meine Mitarbeiter? Wie erfolgt die Abstimmung und Integration mit meinen existierenden Produktionstechniken, IT-Systemen und Datenbeständen? Wie sehen Umsetzungsbeispiele (Demonstratoren) aus?

7 Forum Industrie 4.0 Handlungsfelder Forschung & Innovation Normung & Standards IT-Sicherheit & Recht Forum Industrie 4.0 Mensch & Arbeit Produktionsorganisation & Geschäftsmodell

8 Forum Industrie 4.0 Ziele Weiterentwicklung der Vision Industrie 4.0 in umsetzbare Handlungsempfehlungen» Berücksichtigung der Anwender- und Anbieterperspektive» Aufnahme der Anforderungen des Maschinen- und Anlagenbaus Aufbau eines Netzwerks zum Erfahrungsaustausch Transfer von Forschungsergebnissen in die Praxis Interessenvertretung des Maschinenbaus gegenüber Politik, Wissenschaft, Normung und weiteren Branchen Öffentlichkeitsarbeit zur Kommunikation der Chancen, Herausforderungen und Umsetzungsmöglichkeiten

9 Normung & Standardisierung» Einheitliches Verständnis von Industrie 4.0 auf Grundlage einer abgestimmten Terminologie schaffen» Eine Normenlandkarte Industrie 4.0 entwickeln, welche ein widerspruchfreies Bild der Vernetzung auf Normenebene zeigt» Mitarbeit bei Verbändeplattform Normungsroadmap Industrie 4.0 (DIN/DKE) Normungsaktivitäten auf den Ebenen ISO/IEC, CEN/CENELEC und DIN/DKE

10 Positionierung des Maschinenbaus in der Normung und Standardisierung Strategic Group 8: Industrie 4.0 Smart Manufacturing Auftakt: Rolling Plan on ICT Standardization Forum Industrie 4.0 GMA FA 7.21 Terminologiestandards Steuerkreis Industrie 4.0 Verbändeplattform Industrie 4.0 AG1 AG2 AG3 AG4 Strategie Normung F & I Security

11 Mensch & Arbeit Bildquelle: istockphoto/alengo» Mitarbeiter zum aktiven Mitgestalter von Industrie 4.0 im Unternehmen machen» Wie sieht die Qualifikation der Mitarbeiter aus, welches Anforderungsprofil besteht?» Wie kann das Unternehmen das Basiswissen der Mitarbeiter auch auf lange Sicht sichern?» Wandelt sich der Arbeitsschutz durch Industrie 4.0?» Wie kann man die Einbindung der Mitarbeiter auch bei hoher Automatisierung gewährleisten? VDMA Studie Industrie 4.0: Ausbildung und Qualifizierung 2025

12 IT-Sicherheit & Recht» Automatisierten Datenaustausch vernetzter Produktionssysteme sicher und zuverlässig gestalten» Identifizierung der Prozessakteure kontrollieren» Authentizität der Akteure und Daten sicher stellen» Know-how von Produkten, Maschinen und Anlagen schützen Bildquelle: istockphoto/alengo AK Security, AK Track&Trace, AG Produkt- und Know-how-Schutz, Analyse Rechtsentwicklungen

13 Forschung & Innovation Experten und Ideen zusammenbringen, um einen branchenübergreifenden Rahmen für Dialog und Vernetzung zu schaffen Beispiel Marktplatz Den Transfer aus der Verbundforschung sicherstellen, um Forschungsergebnisse in der Breite zur Anwendung zu bringen Lab Tour I40, Antrag BMBF-Transferplattform Forschungsschwerpunkte setzen und die Themen sowie Anforderungen des Maschinenbaus in die Forschungsförderung bringen Forschungsroadmap

14 Lab Tour I40-Lernfabriken und I40-Projekte in Deutschland Paderborn Zukunftsmeile Universität Paderborn (LUF) Aachen Smart-Systems- Innovation-Lab RWTH Aachen (WZL, FIR) Darmstadt Effiziente Fabrik 4.0 TU Darmstadt (DiK, PTW) Kompetenz- und Transferzentrum für Cyber-Physische Logistik (BIBA) LV NRW Düsseldorf LV Nord Hamburg Lemgo SmartFactoryOWL Hochschule OWL, Fraunhofer IOSB LV Ost Leipzig Mai 15 IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover Projekt LUPO, Anwendungszentrum Industrie 4.0 Uni Potsdam Berlin Projekt SOPRO TU Berlin, Fraunhofer IOSB, IPA, IPK, IZM Kaiserslautern SmartFactory KL TU Kaiserslautern, DFKI Karlsruhe Smart Data Innovation Lab KIT (wbk, IFL), Fraunhofer IOSB Stuttgart Modellfabrik itrame Universität Stuttgart (IFF), Fraunhofer IPA LV Mitte Neustadt LV Mitte Frankfurt LV Baden- Württemberg Stuttgart CyProS TU München (iwb), DFKI, Fraunhofer IWU, BIBA IPE-Labor TU Chemnitz

15 Lab Tour I40 BIBA in Bremen, Besuch des Kompetenz- und Transferzentrum für Cyber-Physische Logistik am Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA) Über 40 Teilnehmer Fokus: Technologie-Demonstrator Fabrik der selbststeuernden Produkte» Einsatz von Selbststeuerungsmethoden in der Logistik» Produkte erheben, tauschen aus und interpretieren Informationen Bildquelle: BIBA

16 Produktionsorganisation & Geschäftsmodelle Bildquelle: istockphoto/alengo» Weiterentwicklung aktueller Produktionssysteme zu Industrie-4.0-fähigen Wertschöpfungssystemen» Automatisierung von kundenindividueller Produktion mit Losgröße Eins» Entwicklung innovativer Geschäftsfelder auf der Basis des Potenzials cyberphysikalischer Systeme über den Produktlebenszyklus hinweg» Qualifizierung von bestehenden Wertschöpfungsketten hin zu flexiblen und stabilen Supply Chains Infotag Geschäftsmodelle, Benchmarking, Potenzialanalyse, Arbeitskreise

17 Industrie 4.0-Aktivität beim VDW und KuG VDW: Quelle: Abschlussbericht VDW, HMI OPC-UA Schnittstelle Konzeption einer universellen HMI-Schnittstelle für Werkzeugmaschinen basierend auf OPC UA Problem: Kommunikation zwischen HMI-Anwendungen und NC-Steuerungen nur auf Basis herstellerspezifischer Schnittstellen möglich Ziel: Entwurf der HMI OPC-UA Schnittstelle zu einer Spezifikation innerhalb der OPC Foundation KuG: Überarbeitung der Schnittstelle zwischen Leitrechner und Spritzgießmaschine

18 Feldbusneutrale Referenzarchitektur für Condition Monitoring in der Fertigungsautomation (VDMA 24582) Problem: In einer Maschine existieren mehrere Technologien unterschiedlicher Hersteller Jeder Hersteller bietet eigenes Diagnosesystem mit eigener Philosophie an Maschinendiagnosekonzept muss verschiedene Systeme und Philosophien zusammenbringen Ziel: Gemeinsame Condition-Monitoring-Architektur Derzeitige Aktivitäten: Einreichung in die internationale Normierung über DKE / IEC

19 Industrie 4.0 in der Landtechnik ISOBUS (ISO 11783)» Traktor-Hänger-Kopplung» Definiert Physikalischen Eigenschaften des Steckers und der Leitungen, Art der Teilnehmer, Datenformate Bildquelle: / Precision Farming» Verfahren der ortsdifferenzierten und zielgerichteten Bewirtschaftung landwirtschaftlicher Nutzflächen» Maschinen erfassen und dokumentieren die Kennwerte (z.b. Ertrag) während der Bearbeitung.» Daten werden ausgewertet und für die sich anschließende Bearbeitung zur Verfügung gestellt

20 Herzlichen Dank Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!