Regionalforum Industrie Mittelstand. Thomas Ortlepp 25. August 2016

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1 Regionalforum Industrie Mittelstand Thomas Ortlepp 25. August 2016 Material 1.0, Sensor 2.0, System 3.0 und Industrie 4.0 Neue Impulse für die Wirtschaft in Thüringen CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH 1

2 Gliederung Industrie 4.0 eine Definition Wer macht Industrie 4.0? Welche Komponenten sind für Industrie 4.0 notwendig? Was können wir in Thüringen tun? 2

3 Was ist Industrie 4.0? Für viele ist Industrie 4.0 ein schwer greifbares BuzzWord. Es steht unter anderem für den Wandel der Prozesslandschaften durch Digitalisierung und Vernetzung. Unklar ist jedoch oft, an welcher Stelle der Prozesse der erste Schritt notwendig ist. Rein technologisch gesehen bietet der Markt heute alles, was für Industrie 4.0 benötigt wird. Strategisch aber steht der deutsche Mittelstand noch am Anfang des Weges. Szenarien und Anwendungsfelder sind vielfältig. Die horizontale oder vertikale Integration von Wertschöpfungsprozessen, das Produkt selbst sowie das Arbeits- und Anwenderumfeld sind Bereiche, die großes Potenzial für Industrie-4.0-Anwendungen bergen. 3

4 Die Industrielle Revolution 4

5 Wer macht Industrie 4.0? Auf den ersten Blick sind nur die Mega-Player aktiv. Beispiele: Siemens, Bosch, IBM, etc. 5

6 Die Bosch IoT Suite Quelle: 6

7 Die Siemens Enterprise Software Suite Quelle: 7

8 Die IBM Analytics for Big Data Quelle: www-935.ibm.com/industries/de/de/industrie40/ 8

9 Thüringer Kompetenzzentrum Wirtschaft 4.0 Quelle: 9

10 BMBF Zukunftsprojekte Industrie 4.0 Wo gibt es bisher BMBF-Projekte mit direkten Bezug zu Industrie 4.0? Quelle: 10

11 BMBF Zukunftsprojekte Industrie 4.0 Quelle: 11

12 BMWi Digitalisierung der Wirtschaft Quelle: 12

13 BMWi Digitalisierung der Wirtschaft Quelle: 13

14 Die Fakten Wandel der Produktarchitektur aufgrund von steigender Vernetzung und Personalisierung Offene Architekturen in Verbindung mit cyber-physischen Systeme legen die Basis für Sprunginnovationen Big Bang Disruptions. Quellen: Wildemann, H.: Wachstumsorientiertes Kundenbeziehungsmanagement statt König-Kunde-Prinzip 14

15 Die Hierarchie Die technologische Grundlage der Industrie 4.0 bilden 4.0 cyber-physische und intelligente, technische Systeme. 3.0 Diese erfordern entsprechende intelligente Sensoren, die in der Lage sind, nicht nur ihrer eigentlichen Messaufgabe nachzukommen, sondern auch komplexe Signalverarbeitung durchzuführen. Auch eine verbesserte Kommunikationsfähigkeit ist erforderlich. Für die Umsetzung von Industrie 4.0 sind Smart Sensors somit unentbehrlich. 2.0 Diese Sensoren erfordern neue technologische Lösungen und neue, intelligente Materialien. Deren Herstellung basiert auf der Anwendung der Mikro- und Nanotechnologie

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17 Materialen 1.0 Thüringen ist Innovationstreiber für neue Materialen: z.b. Keramik, Glas, Kunststoff, etc. Beispiel: Synthetische Diamantschicht und Diamant-basierter Sensor CiS GmbH und Universität Ulm 17

18 Sensoren 2.0 Thüringer Firmen produzieren Millionen von Sensoren Industrie-Drucksensor 2.5 mm x 2.5 mm x 3 mm Beispiel: Sensorwafer und Sensoraufbau CiS GmbH 18

19 System 3.0 Thüringen entwickelt hochflexible hybride Mikromontage, Mikrotransferdruck, Chip-in-Chip Technologie, optische Technologien, etc. Beispiele: Chip-in-Chip Montage und Hybride Systemintegration CiS GmbH 19

20 System 3.0: liefert Daten für Industrie 4.0 Industrielle Anforderungen von morgen erfordern hybride Systemlösungen und liefern Daten Beispiel: Mikromontagemaschine von Häcker Automation bietet flexible Spezialfunktionen für die Fertigung Cyber-Physical Systems (CPS) auf der Basis modularer Produktionseinheiten Referenzlösungen und Fachkompetenz in Thüringen 20

21 Die Zukunft der Industrie: Kernelemente von Industrie 4.0 Sensoren sind die grundlegenden Bausteine für das Internet der Dinge und Industrie 4.0. Zu jedem Ding gehört mindestens auch ein Sensor. Manchmal ist der eine oder andere zwar heute schon smart, was aber nicht reichen wird. Vielmehr sind hochspezialisierte Smart Connected Sensors mit Internetverbindung und Zusatzfunktionen erforderlich. Aus Sicht von Dr. Thomas Simmons, dem Geschäftsführer des AMA Verband für Sensorik und Messtechnik, könnten Sensorhersteller einen deutlichen Wettbewerbsvorteil erzielen, indem sie Neuerungen der IKT-Welt einbeziehen und mit ihren Sensorkomponenten verbinden. Im Konsumerbereich finden wir bereits viele neue Sensor-basierte Produkte. Wichtige Funktionen dieser Produkte basieren auf Sensoren, die über eine Kommunikationsverbindung mit einer Zusatzsoftware verbunden sind. Im einfachsten Fall ist der Sensor mit einer Smartphone-App, in anderen Anwendungen direkt mit einer Internet-basierten Plattform gekoppelt, um zusätzliche Funktionen und alle Daten zur Verfügung zu stellen. 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Das CiS steht für Innovationen in der Mikrosystemtechnik durch die Kombination zuverlässiger Lösungen mit neusten Technologien. Konrad-Zuse-Straße 14 Prof. Dr. Thomas Ortlepp D Erfurt Geschäftsführer Germany Telefon: