SmartFactory KL Wegbereiter von Industrie 4.0. Willkommen in der Zukunft der industriellen Produktion

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1 SmartFactory KL Wegbereiter von Industrie 4.0 Willkommen in der Zukunft der industriellen Produktion

2 VISION Die Zukunft muss einfach sein. Im Jahr 1991 beschrieb Mark Weiser die Vision einer zukünftigen Welt mit dem Begriff des Ubiquitous Computing. Seitdem sind viele Details der beschriebenen Vision Wirklichkeit geworden: Unsere Handys sind leistungsstarke Multimedia-Systeme, unsere Autos Computer -Systeme auf Rädern und unsere Häuser sind intelligente Wohnumgebungen. Alle diese Fortschritte müssen auf wettbewerbsintensiven Märkten in kürzeren Zyklen als je zuvor in neue Produkte umgewandelt werden. Heute sind die daraus resultierenden Anforderungen an Gestaltung, Aufbau und Betrieb unserer Fabriken entscheidend für den Erfolg. In der Vergangenheit haben wir oft die Komplexität in Strukturen und Kontrollsystemen erhöht, was in starren monolithischen Produktionssystemen gipfelte. Aber die Zukunft muss einfach sein - nicht nur in der Organisation, sondern auch bei der Planung und Technik! Wir müssen Technologien entwickeln, die uns erlauben, Planung und Aufbau zu beschleunigen, um schnelle Produktwechsel während des Betriebes zu ermöglichen und den Entwicklungsaufwand zu reduzieren. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, sollten wir auch die intelligenten Technologien aus unserem täglichen Leben nutzen. Aber für den industriellen Einsatz gibt es noch viele offene Fragen. Die vorhandenen Technologien können für den Verbraucher akzeptabel sein, aber noch nicht für industrielle Anwendungen mit hohen Sicherheitsanforderungen. Daher wurde die Technologie-Initiative SmartFactory KL von industriellen und akademischen Partnern gegründet, um eine Demonstrations- und Forschungsplattform für innovative Fabriktechnologien zu schaffen. Viele Projekte entwickeln, testen und evaluieren neue Lösungen. Die Ihnen vorliegende Broschüre beschreibt Arbeitsweisen von SmartFactory KL und informiert über ihre Ideen und Projekte. Bei Fragen und Anregungen freuen wir uns über Ihre Kontaktaufnahme. Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Detlef Zühlke Initiator und Vorstandsvorsitzender SmartFactory KL Wissenschaftlicher Direktor Innovative Fabriksysteme (IFS), DFKI

3 Industrie 4.0 ist jetzt bereit für die Realisierung und dazu brauchen wir Standards. Das Partnerkonsortium zur Industrie 4.0-Anlage hat bereits wichtige Standards gesetzt und so die Realisierung vorangetrieben.

4 ÜBER UNS _ 2014 wurde die einzigartige, herstellerübergreifende Industrie 4.0-Anlage erstmals präsentiert. Bereits 2015 befindet sich die Anlage in der zweiten Iteration im gewachsenen Partnerkonsortium. Gemeinsam forschen, entwickeln, realisieren. SmartFactory KL ist eine europaweit einzigartige herstellerunabhängige Demons trationsund Forschungsplattform, in der innovative Informations- und Kommunikationstechnologien und deren Einsatz in einer realitätsnahen industriellen Produktionsumgebung getestet und weiterentwickelt werden. Unser Ziel ist, ausgereifte Informations technologien in die Fabrikautomation zu integrieren. Die bereits im Alltag gebräuchlichen Geräte und Anwendungen aus der Konsumelektronik, wie beispielsweise Tablet-PCs, Smartphones, Navigationsgeräte oder drahtlose Kommunikationssysteme, sollen die traditionelle Arbeitsweise in der Industrie bereichern und den Weg zu flexibleren und effizienteren Konzepten im zukünftigen Fabrikbetrieb eröffnen. Die Technologie-Initiative SmartFactory KL e.v. wurde im Jahr 2005 als gemeinnütziger Verein gegründet, um ein Netzwerk von Akteuren aus Industrie und Forschung zu etablieren und darin gemeinschaftliche Forschungs- und Entwicklungsprojekte zu initiieren und durchzuführen. Dabei reicht die Bandbreite von der Arbeit an Basistechnologien bis zur Entwicklung marktfähiger Produkte.

5 _ Die modulübergreifende Produktweitergabe des intelligenten Werkstücks erfolgt über ein einheitliches Transportsystem. _ Bei SmartFactory KL forschen verschiedene Netzwerkpartner gemeinsam an praxisnahen Pilotanlagen. Smart Factory KL kooperiert von Anbeginn intensiv mit dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI). Diese erfolgreiche Zusammenarbeit garantiert den Anschluss an die deutsche Spitzenforschung auf dem Gebiet innovativer Softwaretechnologien. Getragen wird die Initiative durch die aktive Beteiligung ihrer Partner, sowie durch die finanziellen Beiträge von Förderern. Die Partner und Förderer gestalten eine lebendige Partnerschaft, um die Vision der Fabrik der Zukunft mit modernen und innovativen Mitteln zu verwirklichen. Wir laden Sie ein, an unserem Netzwerk teilzuhaben.

6 LEITVISION Unsere Leitvision: Aus der Fabrik von heute wird die Factory of Things. Produzierende Unternehmen, insbesondere der Mittelstand, stellen das Rückgrat der deutschen Wirtschaft dar und sichern durch ihre Reaktionsfähigkeit auf veränderte Anforderungen des Marktes und ihre Innovationskraft Beschäftigung und Wohlstand am Produktionsstandort Deutschland. Die Megatrends zu kundenindividuellen Produkten und kürzeren Lieferzeiten bringen gemeinsam mit einem rasant steigenden Kosten- und Effizienzdruck einen deutlich verschärften Wettbewerb auf dem Weltmarkt mit sich. Innovationsvorsprünge im Maschinenbau und der industriellen Produktion in intelligenten Fabriken sichern die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands. Hierfür ist die Ablösung der klassischen hierarchischen Strukturen heutiger automatisierungstechnischer Systeme notwendig. Durch den Einsatz Cyber-Physischer Systeme (CPS) werden die Technologien des Internet der Dinge auf die Fabrik übertragbar: Produkte steuern ihren Fabrikationsprozess selbst und übernehmen ihre eigene Qualitätskontrolle. Starre Fabrikstraßen werden zu modularen, effizienten Systemen und schonen Ressourcen. Der Mensch wird durch smarte Ausbildungs- und Assistenzsysteme unterstützt. Bei SmartFactory KL arbeiten Forscher und Praktiker gemeinsam daran, der deutschen Industrie den Weg in die 4. industrielle Revolution zu ebnen. SmartFactory KL zeigt, wie in einer erfolgreichen Public-Private-Partnership der Transfer von visionären Forschungsergebnissen in die industrielle Praxis gelingt.

7 Stufen der industriellen Revolution Ende 18. Jhdt Beginn 20. Jhdt Beginn 1970er Jahre heute Automatisierung Cyber-Physische Systeme 1 Mechanisierung Massenfertigung

8 LEISTUNGSSPEKTRUM Wir unterstützen Sie vom Know-how zum Do-how. SmartFactory KL produziert keine fertige Lösung Industrie 4.0 zum Verkauf. Aber wir ermöglichen die Umsetzung der intelligenten Fabrik von morgen, checken Unternehmen auf ihre Industrie 4.0-Readiness und begleiten sie über alle Entwicklungsstufen hinweg bei der Umsetzung. Unsere Partner unterstützen wir mit einem breiten Spektrum an Leistungen. _ Gemeinsam forschen, Standards festlegen und Lösungen entwickeln dies ermöglicht bei SmartFactory KL eine funktionsfähige smarte Fertigungsanlage.

9 Infrastruktur Innerhalb eines Netzwerks aus Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen stellt SmartFactory KL eine herstellerunabhängige, realitätsnahe Forschungsund Demonstrationsanlage zur Verfügung. Diese Plattform dient als Testbed für neue Technologien, Steuerungsarchitekturen und Komponenten: Anlagenteile und Steuerungs elemente unterschiedlichster Hersteller können im Rahmen von Prototypen tests und Pilotvorhaben integriert, getestet und weiterentwickelt werden. Forschung SmartFactory KL koordiniert die gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten der Mitglieder. Wir identifizieren Forschungsinteressen, überprüfen Möglichkeiten zur Unterstützung der Vorhaben durch Fördermittel auf nationaler wie internationaler Ebene und bilden kompetente Konsortien. Zur Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten können wir auf hochqualifizierte und erfahrene Mitarbeiter zurückgreifen. Unsere Mitglieder können im Kontext von SmartFactory KL auch Studien- und Diplomarbeiten platzieren. Hierfür steht uns ein Pool von motivierten und interdisziplinär ausgebildeten studentischen Mitarbeitern und Absolventen der relevanten Studiengänge zur Verfügung. _ Die Industrie 4.0-Anlage von SmartFactory KL ist vollständig modular konzipiert. Hier (v.l.n.r.) die neuesten Module: Das Wägemodul, das Lagermodul und das Robotermodul.

10 LEISTUNGSSPEKTRUM Transfer in die Praxis SmartFactory KL unterstützt Mitglieder in Beratungsprojekten bei der Entwicklung und Einführung neuer Prozesse und Produkte. So tragen wir dazu bei, die in anwendungsorientierten Forschungsprojekten erarbeiteten Ergebnisse in die industrielle Praxis zu überführen. Standardisierung In Kooperation mit den relevanten Verbänden und Gremien initiiert und begleitet SmartFactory KL Standardisierungsvorhaben auf nationaler und internationaler Ebene. Durch die Bereitstellung erster öffentlich zugänglicher Standards liefern wir Industrie und Anlagenbauern den Anschub, die Ideen von Industrie 4.0 auch als Businessmodelle zu verwirklichen und in konkreten Produkten heute schon zu realisieren. _ Herstellerspezifische Infrastrukturkästen ermöglichen die standardisierte Anbindung der Module. Das Plug&Produce-Prinzip wird Realität.

11 Information und Kommunikation SmartFactory KL organisiert für Mitglieder Informationsveranstaltungen zu aktuellen Forschungsthemen und Fragestellungen aus der Praxis. Dabei werden Denkanstöße diskutiert und an Partnerinstitutionen weitergegeben. Die Verbreitung der erarbeiteten Themen fördern wir durch öffentlichkeitswirksame Aktivitäten wie Messeauftritte, Konferenzbeiträge, wissenschaftliche Veröffentlichungen und Pressearbeit. Ebenso kommunizieren wir Forschungs- und Entwicklungsergebnisse innerhalb des Netzwerkes und nach außen. _ Das große Partnerkosortium mit all seinen namhaften Mitgliedern treibt in diesem Projekt Industrie 4.0 einen wichtigen Schritt weiter zur Realisierung. Die Pioniere auf dem Gebiet erarbeiten zum Teil marktreife Produkte, die eine Umsetzung ermöglichen.

12 UNSERE PARTNER Viele Mitglieder, ein gemeinsames Ziel: Wir wollen uns einen Vorsprung sichern. Die Realisierung von Industrie 4.0 erfordert Ideen und Zusammenarbeit, Experimentierfreude und Lernbereitschaft. Viele renommierte Unternehmen und Einrichtungen haben dies erkannt und unterstützen uns als Mitglieder. Dazu gehören Mittelständler und Konzerne ebenso wie auch Forschungsinstitute und Bildungseinrichtungen; produzierende Unternehmen wie auch Anbieter von Anlagen und Steuerungssystemen. Gemeinsam in einem starken Netzwerk sammeln wir wichtige Erfahrungen, entwickeln konkrete Lösungen für die Praxis und bestimmen die Zukunft der intelligenten Fabrik maßgeblich mit.

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14 KONTAKT Technologie-Initiative SmartFactory KL e.v. Trippstadter Straße Kaiserslautern M info@smartfactory.de T +49 (0) 631 / F +49 (0) 631 / Die Technologie-Initiative SmartFactory KL e.v. (Smart Factory KL ) ist ein gemeinnütziger Verein, eingetragen im Vereinsregister Kaiserslautern. Vorstand Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Detlef Zühlke Detlef Zühlke, DFKI GmbH (Vorsitzender) Dipl.-Phys. Andreas Huhmann, HARTING KGaA Dr. Detlef Pauly, Siemens AG Geschäftsführung Dipl.-Wirtsch.-Ing- Rüdiger Dabelow, DFKI GmbH Quellenangabe, Bilder: Lapp Gruppe/Maiwolf ist ein eingetragenes Warenzeichen des SmartFactory KL e.v. Kaiserslautern.

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16 Prof. Dr. Dr. h.c. Detlef Zühlke Initiator und Vorstandsvorsitzender SmartFactory KL Wissenschaftlicher Direktor Innovative Fabriksysteme (IFS), DFKI M zuehlke@smartfactory.de T +49 (0) 631 / QR-Code: Kontaktinformationen als vcard Web Mehr über SmartFactory KL erfahren Sie im Internet auf Technologie-Initiative SmartFactory KL e.v. Trippstadter Straße Kaiserslautern