Industrie 4.0 Die intelligente Produktion von morgen

Transkript

1 Frank Knafla I Master Specialist Industrie 4.0 I Phoenix Contact Electronics Industrie 4.0 Die intelligente Produktion von morgen PHOENIX CONTACT auf dem Weg zu einem Digitalen Unternehmen 1 I PHOENIX CONTACT

2 Industrie 4.0 Die intelligente Produktion von morgen Agenda Perspektive PHOENIX CONTACT Innovationstreiber Industrie 4.0 UseCase Geschäftsprozess-Integration Digitalisierung Digitaler Artikel 2 I PHOENIX CONTACT

3 Industrie 4.0 Kontakte Phoenix Contact Frank Knafla, Dipl.-Ing. PHOENIX CONTACT Electronics GmbH & Co Master Specialist Industrie 4.0 Control Systems Dringenauer Str. 30 D Bad Pyrmont Tel.: + 49 (0) Mobil: +49 (0) fknafla@phoenixcontact.com 3 I PHOENIX CONTACT

4 Unternehmensperspektive Phoenix Contact Gruppe 2015 mehr als 1,9 Mrd. Umsatz Vertical Markets mehr als Mitarbeiter weltweit Produkte und Lösungen Automobilindustrie Photovoltaic Chemische Industrie Reihenklemmen Geräte Anschlusstechnik Industrielle Steckverbinder Wind Energie Energie Urban Infrastructure Überspannungsschutz Stromversorgungen Signal Konverter IO Komponenten Steuerungstechnik 4 I PHOENIX CONTACT

5 Unternehmensperspektive Prozess Know Fertigung Komponenten Hersteller Betreiber von Produktionsanlagen Standorte in 9 Ländern Hohe Fertigungstiefe Von der Schraube bis zur elektronischen Baugruppe 5 I PHOENIX CONTACT

6 Unternehmensperspektive Prozess Know Manufacturing Solution Unternehmenseigener Maschinenbau Expertenwissen Kooperative Konzeption mit den Betreibern Produktionsprozesse Automation Planung, Umsetzung, Inbetriebnahme 6 I PHOENIX CONTACT

7 Die Digitalisierung unserer Gesellschaft Konfigurierbare Produkte - Variantenfertigung Individualisierte Produkte Hohe Produktvarianz Flexible Prozesse Flexible Losgrößen Kürzere Produktlebenszyklen 7 I PHOENIX CONTACT

8 Innovationstreiber Konfigurierbare Produkte - Variantenfertigung Kosten Losgröße Verlust Verlust Preis Wettbewerb Varianten Standard Varianten Source: WZL, RWTH Aachen; Author Dr. Possel-Dölken, Phoenix Contact Manufacturing Solution 8 I PHOENIX CONTACT

9 Motivation - Begriffserklärung Variantenfertigung - Herausforderung Masscustomizing Kosteneffekte der Produktion individualisierter Produkte bis zur Stückzahl eins nutzen. Modularisierung Modulare Plug and Produce Anlagen für kontinuierliche und sequentielle Prozesse Collaboration Planung von Produkt- und Produktionsdesign ergänzen sich parallel und gegenseitig in einem gemeinsames Datenmodell 9 I PHOENIX CONTACT

10 Motivation - Begriffserklärung Variantenfertigung - Herausforderung Adaptiv Maschinen- und Anlagenkonzepte passen sich neuen Anforderungen flexibel an Punkt-zu-Punkt-Kommunikation Mensch und Anlage nutzen Internet- Technologien und kommunizieren ohne Umwege, d.h. ohne Hierarchie, direkt miteinander. Effizienz Die Produktion muss wirtschaftlich, ressourceneffizient und nachhaltig sein. 10 I PHOENIX CONTACT

11 Anwendungsbeispiel Industrie 4.0 Horizontale und vertikale Integration Fallbeispiel: Geschäftsprozess-Integration 11 I PHOENIX CONTACT

12 Anwendungsbeispiel Industrie 4.0 Horizontale und vertikale Integration 200 Artikelvarianten Manuelles Bestücken Löten Laserbeschriften Elektrischer Test Verpacken 12 I PHOENIX CONTACT

13 Anwendungsbeispiel Konventionelles Anlagendesign Fertigung in Linienstruktur Abhängigkeit der Arbeitsschritte Unflexibel für Parallelisierung von Aufgaben Losgrößenänderung Produktänderungen Gehäuse Laser marking INLINE E/A Geräte Prozessmodule in Linenanordung Montage Test Verpackung 13 I PHOENIX CONTACT

14 Anwendungsbeispiel Anforderungen Neues Anlagendesign Steigerung der Produktivität Flexible Endmontage unterschiedlichster Produkte Variable Anzahl von Bearbeitungsplätzen Kombinierte Montage- und Prüfprozesse Pufferung von Produkten in Zwischenbaustufen INLINE E/A Geräte Fazit: Auflösen der konventionellen Linienstruktur Bearbeitungsplätze 14 I PHOENIX CONTACT

15 Anwendungsbeispiel Anforderungen Neues Anlagendesign Programmierung Laser marking (1) Laser marking (2) Montage Verpackung INLINE E/A Geräte Die Prozessstationen sind separat erreichbar Das Förderband dient als Puffer zwischen den Stationen Die Bearbeitungsplätze melden freie Kapazitäten Gehäuse Leiterplatten Endtest (1) Endtest (2) Die erledigten Arbeitsschritte werden dokumentiert 15 I PHOENIX CONTACT

16 Anwendungsbeispiel Anforderungen Flexibilität Lösungsansatz Internet der Dinge Die Bauteilträger erhalten alle Arbeitsanweisung und den Produktionsablauf kontaktlos über RFID Die Variante wird über ein umlaufendes Fördersystem zu den Prozessstationen gefördert Die Prozessstation lesen kontaktlos die Arbeitsanweisung und führen diese aus Die erledigten Arbeitsschritte werden dokumentiert und der Bauteilträger fährt den nächsten freien Produktionsschritt an 16 I PHOENIX CONTACT

17 Digitalisierung Digitale Artikelbeschreibung INLINE E/A Geräte 17 I PHOENIX CONTACT

18 Digitalisierung Digitale Artikelbeschreibung Ziel: Bereitstellung von digitalen Daten und Modellen für Komponenten Kritischer Erfolgsfaktor: Einheitliche Formate und Sprache 18 I PHOENIX CONTACT

19 Digitalisierung Digitale Artikelbeschreibung Beschreibung von Merkmalen: Was für Komponenten sind es? Was sind ihre typischen und vergleichbaren Merkmale? Mehr Information unter 19 I PHOENIX CONTACT

20 Digitalisierung Digitale Artikelbeschreibung Beschreibung von Zusammenhängen: Wie sind die Komponenten verbunden? Welche Informationen tauschen die Komponenten aus? Welche Eigenschaften werden im Verbund benötigt? Mehr Informationen unter 20 I PHOENIX CONTACT

21 Digitalisierung Ist die Grundlage für die intelligente Vernetzung von Geschäftsprozessen, Dingen, Anlagen, Komponenten und Menschen und ist der Schlüssel für den zukünftigen Erfolg. 21 I PHOENIX CONTACT

22 Digitalisierung Die digitale Agenda Digitalisierung der Wertschöpfungskette Nur wer ein virtuelles Abbild seiner Produktionsergebnisse bereitstellt, kann zukünftig in diese Kette liefern. 22 I PHOENIX CONTACT

23 Digitalisierung Die digitale Agenda Unbegrenzte Datenverfügbarkeit Nur wer mit Daten vernetzter Dinge neue Geschäftsmodelle entwickelt wird an der Neuverteilung der Wertschöpfungsanteile teilhaben. 23 I PHOENIX CONTACT

24 Digitalisierung Die digitale Agenda Digitalisierung und Integration von Wertschöpfungsketten Daten und Analytik Digitalisierung von Produkt- und Serviceangebot Innovation und Transformation Neue Geschäftsmodelle Vernetzung und Kooperation 24 I PHOENIX CONTACT

25 Die Digitalisierung unserer Gesellschaft Entwicklung der Digitalisierung Quelle: MIT Technology Review: Business Report - The Internet of Things; July-August 2014; Seite 2 25 I PHOENIX CONTACT

26 Digitale Daten IT Security - Datensicherheit Sicherheit: IT Security & Safety Absicherung gegen Manipulation und Sabotage Datensicherheit Angriffssicherheit Eindeutige Identitätsnachweise Verwendung von Kryptografie Integrierte Sicherheitsarchitekturen.. 26 I PHOENIX CONTACT Exkurs Industrie Ende

27 Frank Knafla I Master Specialist Industrie 4.0 I Phoenix Contact Electronics Industrie 4.0 Die intelligente Produktion von morgen? 27 I PHOENIX CONTACT