Lean meets Industrie 4.0 Ferdinand Hasse 25. September 2013

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1 Lean meets Industrie 4.0 Ferdinand Hasse 25. September 2013

2 Agenda Ausgangslage bei Phoenix Contact Das Spannungsfeld Lean Production versus Industrie 4.0 Die Gemeinsamkeiten der Strategien Erste Ansätze für Synergien und deren Potential Ausblick: was brauchen wir für die Zukunft 2

3 PHOENIX CONTACT Kurzportrait Phoenix Contact GmbH & Co. KG Blomberg Marktführer in der elektrischen Verbindungs-, Interface- und Automatisierungstechnik Gegründet 1923 in Essen Mitarbeiter weltweit Jahresumsatz 2012: Mio. Euro Deutschland 30%, international 70% Umsatzanteil 46 eigene Vertriebsgesellschaften weltweit aktive Produkte >1.000 Neuheiten jährlich 3

4 4 Divisionen 11 Business Units Device Connectors (DC) Industrial Components (IC) Industrial Electronics (IE) Control and Industry Solutions (CIS) PCB Connectors Industrial Cabinet Connectivity I/O and Networks Control Systems Field Device Connectors Industrial Field Connectivity Power Supplies Automation Software Urban Infrastructure Process (Oil & Gas) Housing Marking and Installation Trabtech Wind Solar Interface Components Industry Solutions Automotive 4

5 PHOENIX CONTACT Stammsitz Blomberg Größter Fertigungsstandort Mitarbeiter 7 Business Units Bad Pyrmont Fertigungsaktivitäten Metallverarbeitung Kunststoffverarbeitung Automatisierte Montage Maschinenbau Werkzeugbau Logistik Blomberg 5

6 PHOENIX CONTACT Electronics Schwerpunkt Elektronik Mitarbeiter 4 Business Units Bad Pyrmont Fertigungsaktivitäten Elektronikfertigung SMD Bestückung Prüfmittelbau Automatisierte Montage Kunststoffverarbeitung Blomberg 6

7 PHOENIX FEINBAU Lüdenscheid Schwerpunkt Metall 660 Mitarbeiter Fertigungsaktivitäten Stanzen / Biegen Galvanik Automatisierte Montage Werkzeugbau Lüdenscheid 7

8 Kunden (PHOENIX CONTACT Gruppe) Manufacturing Solutions Portfolio 8

9 Corporate Profile 2.0 ist eingeführt in allen Prozessen Messen über GPTW Befragung Excellence in Führung und Kommunikation Der GPTW Trust-Index ist verbessert Excellence in Administration Effizienz Flexibilität Internationalisierte Target Card im Pilotbetrieb eingeführt Einheitliches Steuerinstrument zur Excellence mit Target Card Internationalität Innovation Investition Kultur Organisation is the most trusted brand in our industry Messen über Kunden- Befragung Phoenix Contact ist das Unternehmen in unserer Industrie, das am zuverlässigsten liefert Strukturen für das Lösungsgeschäft in ausgewählten Branchen und Ländern Personal Qualität Service 9

10 Lean Aktivitäten bei Phoenix Contact Wissensvermittlung Workshops zum Erlernen der Methoden Versuchswerkstatt Durchführung von Projekten vor Ort 10

11 Bedeutung von Industrie 4.0 hat für Phoenix Contact vier Dimensionen Produkte Produktion Produktlebenszyklus Produktionsmittel 11

12 Evolution 12

13 Einordung der 4. industriellen Revolution acatech Studie Industrie 4.0 in

14 Industrie 4.0 auf der Hannover Messe 2013 Jetzt sind die Praktiker gefragt: Auf der Hannover Messe diskutierten v.r.n.l. Roland Bent (Phoenix Contact/ZVEI), Kerstin Geiger (SAP/Bitkom), Manfred Wittenstein (Wittenstein/VDMA) Henning Kagermann (Acatech) und Siegfried Dais (Robert Bosch Industrietreuhand) über Fragen zur Umsetzung von Industrie 4.0. Moderator der Runde war Martin Ciupek (VDI nachrichten). 14

15 Wofür steht Industrie 4.0? Digitalisierung und Virtualisierung von Produkt und Produktion Verbindung von virtueller und realer Welt (cyber-physical systems) Wandlungsfähigkeit durch Selbstkonfiguration und Adaption, alle Teile und Prozesse interagieren miteinander Hierarchielose durchgängige und endpunktorientierte Kommunikation Einbeziehung des Menschen und seiner Rolle (mobile Werker; Anpassen der Maschine an den Menschen) Intelligente Vernetzung von Prozessen, Produkten, Anlagen und Menschen Quelle: Roland Bent, Phoenix Contact 15

16 Wird es bei Industrie 4.0 die Elemente aus der Industrie 3.0 nicht mehr geben? 16 acatech Studie Industrie 4.0 in 2012

17 Gibt es ein Spannungsfeld? 17

18 Gibt es ein Spannungsfeld? 18

19 Lean Führungsphilosophie und Management Welche Ergänzungen zu den Lean Prinzipien kann Industrie 4.0 liefern? Übergeordnetes Prinzip Lean Prinzipien Lean Inhalte Aspekte Industrie Specify value 2. Identify the value stream 3. Make value flow continuously Beschreibung des Wertes von Produkten und Dienstleistungen aus Sicht des Kunden (Was will der Kunde wann in welcher Menge zu welchem Preis mit welcher Spezifikation an welchem Ort?) Detaillierte Darstellung der erforderlichen Prozess des Wertstroms (von Rampe zu Rampe) und Ausrichtung des Produktionssystems am Wertstrom Schaffung eines kontinuierlichen und geglätteten Produktionsablaufes (Produktionsnivellierung, Engpassmanagement etc.) Dieses Grundprinzip hat auch weiter seine Berechtigung. Stark lokalisierte Märkte Wandlungsfähigkeit, Dynamik Resiliente Produktion Verbindung virtuelle und reale Welt IT-Vernetzung mit Kunden und Lieferanten, direkte und unmittelbare Kommunikation Transparenz, Flexibilität 4. Let customers pull value Produktion nur auf Bestellung des Kunden bzw. des nachgelagerten Prozesses Dezentrale Steuerung, dezentrale Konfiguration der Prozessschritte Wandlungsfähigkeit 5. Pursue perfektion Streben nach Perfektion über einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess Das sollte auch unter Industrie 4.0 weiterhin wichtig sein! Quelle: Womack modifiziert Prof. Sven Hinrichsen 19

20 Wissen und Wissensverarbeitung werden die Treiber Diese Aspekte finden wir bei Industrie 4.0 wieder McKinsey Global Institute Analysis 20

21 Industrie 4.0 läuft schon an Horizontale Wertschöpfung über Wertschöpfungsnetzwerke Durchgängigkeit des Engineerings über die gesamte Wertschöpfungskette Vertikale Integration und vernetzte Produktionssysteme 21

22 Nutzung integrativer Technologien Wireless Technologie PC & Software Technologie Security & Safety Web Technologie Ethernet IT und Automatisierungstechnik IT-powered automation wachsen zusammen 22

23 Beispiel: Schaltschrank Clip Project Digitale Daten von der Planung bis zur Produktion 23

24 Der gesamte Lebensweg des Produktes wird verfolgt Konstruktion Simulation Fabrik Wartung Recycling Digitalisierung und Simulation in allen Stufen des Lebenszyklus Interaktion zwischen der virtuellen und der physischen Welt 24

25 Smart Factory Die Hierarchie wird aufgelöst Kunde Leitstand Energie Gebäude Werkstück Maschine Sensoren Mensch Lager Service/ Wartung Cloud/ Services Fabriken Logistik Kunde 25

26 Bausteine für das Montagesystem 4.0 Prozesse: robust, beherrscht, einstellb. Elektrische Achsen (flex. Positionierung) Eingebettete Sensorik Mechatronische Modularisierung Konfigurierbare/rüstbare WT/WZ Wandelbare Zuführtechnik Integrierte Automatisierungsplattform Intelligente Inbetriebnahmestrategien

27 Modulares Integrationsframework für Leitsystem-Anwendungen Produktion Gebäude / Infrastruktur Materialfluss Auftragsverwaltung Werkerassistenz Materialflussrechner ekanban Leergutverwaltung Materialflussrechner (Prozess-)Datenerfassung und -monitoring Kennzahleneditor und -cockpit Engineering Schnittstellen PC WORX OPC UA SAP Hydra Teamcenter 27

28 Einbindung des Leitsystems Leitsystem 28

29 Flow Chart Programmierung vor Ort Mitarbeiter in der Fertigung können die Steuerung von Produktvarianten in der Fertigungslinie durch die Modifikation des Flow Charts konfigurieren. Ist bei manuellen Linien, teilautomatisierten und vollautomatisierten Fertigungen einsetzbar. Einstelldaten werden aus der Datenbank zur Verfügung gestellt. 29

30 Aspekte von Industrie 4.0 in der Anwendung Anlagensteuerung Arbeitsplatzgestaltung Aus- und Weiterbildung Condition Monitoring Digitaler Artikel Elektrische Antriebe ID-Technologien Intelligente Logistik Konfiguratoren Mobile Worker TPM Plug & Produce Produktlebenszyklus Prozessüberwachung Security Werkerassistenz 30

31 Zukunftsthema Mobile Worker So wird es kommen Kommunikation Kommunikation mit Kollegen / IP (Video-)Telefonie Intuitive Eingabe Sprachsteuerung Aufgaben Zeiterfassung und Aufgaben Live Support Remote-Support zur Problemlösung MES Bedienung MES-System Bedienen Bedienung von Maschinen und Geräten Diagnose Diagnose eines Prozessproblems Fixpunkt Mensch: Der mobile Mensch steht im Mittelpunkt

32 Automation für wandlungsfähige Produktionstechnik Projekt: it s owl-awapro im Spitzencluster it`s owl 32

33 Lösungsszenario it s owl-awapro Ergebnis: Digitales Produkt Kunde wählt aus und konfiguriert sein Produkt Vorbereitung Produktion Qualitätssicherung Wandlungsfähige Produktion Phoenix Contact erstellt das Produkt in den gewünschten Stückzahlen Auslieferung Produkt wird zum Kunden geliefert 33

34 Vertikale Integration Automation für wandlungsfähige Produktionstechnik Kunde ERP Steuerungsund Leittechnik Produktionsanlage Fokus 1: Kundenindividuelle Massenfertigung ( mass customization ) durch wandlungsfähige Produktionstechnik Fokus 2: Neue Produkte im Bereich der Steuerungs- und Netzwerktechnik für wandlungsfähige Produktionstechnik Wandlungsfähige Steuerungsund Leittechnik Fortgeschrittene Steuerungs- und Kommunikationstechnik Bildverarbeitung anhand digitaler Modelle 34

35 Zusammenfassung Lean ist die Grundlage für eine industrielle Fertigung in Deutschland besonders die Lean-Management-Prinzipien sind wichtiger den je! Industrie 4.0 erweitert den Werkzeugkasten der Lean-Strategien ( Lean den Turbo aufsetzten )! Wir haben die Massenfertigung variantentauglich gemacht, jetzt müssen wir die Variantenfertigung massentauglich machen! Losgröße Eins zu industriellen Bedingungen mit Null Rüstzeit (ZMED = Zero Minute Exchange of Die) unter Einbeziehung des Variantenmanagements in die Steuerungsarchitektur ist möglich! Überlassen wir das Feld der Produktion nicht den IKT-Experten! Mitarbeiter müssen, neben er produktionstechnischen Kompetenz, auch über Informatik-Kompetenz verfügen (Produktroniker) Für die Smart Factory benötigen wir Smart People Industrie 4.0 ist, ebenso wie Lean Production: Ein langfristiger Weg mit viel Arbeit, Arbeit, Arbeit! 35 IKT: Informations- und Kommunikationstechnologien

36 Corporate Principles Mission Wir gestalten Fortschritt mit innovativen Lösungen, die begeistern. 36

37 Welcome to PHOENIX CONTACT 37