PRODUKTIONSARBEIT DER ZUKUNFT INDUSTRIE 4.0

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1 PRODUKTIONSARBEIT DER ZUKUNFT INDUSTRIE 4.0 Industrie 4.0 Produktion der Zukunft IHK Koblenz, 12. November 2013 F1

2 Die Fraunhofer-Gesellschaft Joseph von Fraunhofer 6. März 1787 in Straubing 7. Juni 1826 in München Forschen für die Praxis ist die zentrale Aufgabe der Fraunhofer-Gesellschaft. Die 1949 gegründete Forschungseinrichtung betreibt anwendungsorientierte Forschung zum Nutzen der Wirtschaft und zum Vorteil der Gesellschaft. Vertragspartner und Auftraggeber sind Industrie- und Dienstleistungsunternehmen sowie die öffentliche Hand. Produktionsarbeit 4.0 / Folie 2 F2

3 Fraunhofer IAO Stuttgart Mit Ideen zum Erfolg Produktionsarbeit 4.0 / Folie 3 F3

4 Internet der Dinge wie alles begann! Grundlage für Industrie 4.0: Anwendungen und Geschäftsmodelle F4 SEBS

5 Beispiel 1: Good Night Lamp Internet der Dinge Close family Distant Lovers Off to college Colleagues around the world Quelle: goodnightlamp.com F5 SEBS

6 Beispiel 2: Sleep Sensor»Beddit«Internet der Dinge Zur Verbesserung der Schlafqualität Erfasst Atmung, Herzschlag, Bewegung, Licht und Geräuschpegel In Zusammenarbeit mit einer Schlafklinik wird ein Schlafprofil erstellt Quelle: postscapes.com F6 SEBS

7 Industrie 4.0 Cyber-Physical Systems Industrie 1.0 Industrie 2.0 Industrie 3.0 Industrie 4.0 Kannst du mir bitte Batterien bringen? Ich bringe Dir Nachschub! F7

8 Industrie Vernetzte Objekte Kundenauftrag: 50 Getriebe bis Montag Schalt mich an! Magazin leer, bitte auffüllen! Kapazität bis Freitag ausgebucht! Muss in 2h am Warenausgang sein! F8

9 Industrie Vernetzte Objekte und Menschen entscheiden kooperativ Magazin auffüllen übernehme ich. Schalt mich an! Samstag geht leider nicht. Magazin leer, bitte auffüllen! Kundenauftrag: 50 Getriebe bis Montag Kapazität bis Freitag ausgebucht! Ich kann diesen Samstag arbeiten. Muss in 2h am Warenausgang sein! F9

10 Industrie 4.0 Cyber-Physical Systems CPS Cyber Physical Systems Objekte mit eingebetteter Hardware und Software Sensoren und Aktoren reagieren auf physikalischen Welt Internetprotokolle und Dienste zur Vernetzung mit der Cyber- Welt Interagieren über Anwendungsgrenzen hinweg steuern Unternehmen und ganze Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit Quellen: 1) 2) Gausemeier: F10

11 Industrie 4.0 hat bereits begonnen Intelligente Messgeräte Leichtbau-Automatisierung Intelligente Behälter Mobilgeräte in der Produktion Intelligente Objekte Quellen: SIEMENS, 2012, Cisco ISBG, April 2011 Quellen: 1) 2) KUKA, produktion.de 3) Fraunhofer IAO 4) Fraunhofer IML 5) Squaretag Im Jahr 2020 werden 50 Milliarden intelligente Objekte (Cyber-Physical Systems), über das Internet miteinander kommunizieren. Die Infrastruktur wird vorhanden sein und funktionieren! F11

12 Potenzial von 4.0-Technologien in der Produktion Umsatz (Nahezu) kostenloser Echtzeit-Informationsaustausch von Menschen und Objekten in Unternehmen und über Unternehmensgrenzen hinweg. Beispiel: Mobilgeräte in der Produktion Smart Metering Leichtbauroboter Internet of things Rentable Geschäftsmodelle Für welche Anwendungen lohnt es sich? (Kommunikation, mobile Sensorik) Wer erstellt und pflegt die Apps? Mobile Geräte in der Produktion Intelligente Behälter Neue Technologien Wirtschaftliche Anwendungsfelder Wer bekommt ein Mobilgerät? Wie sieht ein Produktions-Pad aus? Wie werden neue Systeme akzeptiert? Zeit Wie verändert sich Führung? heute Quellen: 1) 2) KUKA, produktion.de 3) Fraunhofer IAO 4) Fraunhofer IML 5) Squaretag 6) Apple Um 4.0-Technologien in der Produktion einsetzen zu können, ist es jetzt notwendig, sie zu verstehen sowie ihre Anwendungsfelder, ihr Potenzial und ihre Auswirkungen richtig einzuschätzen. F12

13 Vom Egg-reminder zu Kanban 4.0 Anwendungsfälle F13 OLG

14 Von Social Media zur Social Machine Anwendungsfälle F14 OLG

15 Mobilgeräte und Apps als universeller Sensor Anwendungsfälle F15 OLG

16 IAO-Studie zur Produktionsarbeit der Zukunft Ergebnisse zum Download unter Teilnehmer + 23 Industrie 4.0-Experten Prof. Spath Prof. Bauernhansl Prof. ten Hompel Prof. Reinhart Prof. Broy Prof. Kagermann Prof. Wahlster Prof. Fundel Hr. Feld Hr. Dr. Ferber Hr. Respondek Hr. Dorst Hr. Glatz Hr. Dr. Mittelbach, Hr. Dr. Diegner Fr. Dr. Kurz Hr. Dr. Wittenstein Hr. Bauer Hr. Dr. Holfelder Hr. Prof. Post Hr. Sachse Hr. Dr. Rode Wie sieht die Produktionsarbeit der Zukunft aus? F16

17 Wesentliche Ergebnisse Dezentrale Steuerungsmechanismen werden zunehmen; vollständige Autonomie dezentraler, sich selbst steuernder Objekte wird es auf absehbare Zeit nicht geben. Wie hoch ist bei Ihnen heute der Aufwand zur kurzfristigen Steuerung und Koordination in der Produktion? (Sehr) hoch 61,9% weder noch (Sehr) niedrig 14,8% 23,2% Können die meisten Ereignisse in der Produktion durch technische Systeme ohne menschliches Zutun erkannt werden? Ja 16,3% teils/teils 24,8% Nein 58,9% (Foto: Schaeffler KG (FAG)) F17

18 Wesentliche Ergebnisse Industrie 4.0 heißt mehr als CPS -Vernetzung. Die Zukunft umfasst intelligente Datenaufnahme, -speicherung und -verteilung von Objekten und Menschen. Der Einsatz mobiler Endgeräte eröffnet neue Möglichkeiten bei der Nutzung der aktuellen Produktionsdaten. Ja 72,7% teils/teils Nein 8,3% 19,0% Ein anderes Thema ist der Datenschutz. Wie viel Intelligenz darf man den Objekten belassen, welche Daten sind aus Wettbewerbsgründen schützenswert, welche braucht man später, um z. B. Remote- Wartung durchführen und Zusatzdienste anbieten zu können. Und schließlich muss das Thema Haftung neu überdacht werden. (Prof. Kagermann, acatech) F18

19 Wesentliche Ergebnisse Aufgaben der traditionellen Produktions - und Wissensarbeit werden weiter zusammenwachsen. Produktionsarbeiter werden vermehrt Aufgaben für die Produktentwicklung übernehmen. Die Übernahme von Aufgaben für die Produktentwicklung erzeugt heute hohe Abstimmungsaufwände in der Produktion. + 11,6% Unternehmen mit Kapazitätsschwankungen von Tag zu Tag + 8,2%, die heutige Flexibilitätsinstrumente als unzureichend bezeichnen + 6,1%, die eine zunehmend mobile IKT-Nutzung der Produktions-MA erwarten ja 49,8% teils/teils 28,4% nein 21,8% Heute ist es ja schwierig, überhaupt herauszufinden, woran etwas hängt. Anlaufprozesse sind ja dadurch gekennzeichnet, dass Sie noch Macken haben und wir diese finden müssen. Und das ist eben nichts, was sich zentralistisch rückmeldet, sondern das muss man dann irgendwo vor Ort ermitteln. (Prof. Spath, Fraunhofer IAO) F19

20 Wesentliche Ergebnisse der Studie Übersicht Automatisierung wird für immer kleinere Serien möglich dennoch bleibt menschliche Arbeit weiter wichtiger Bestandteil der Produktion. Flexibilität muss in Zukunft zielgerichtet und systematisch organisiert werden Pauschal- Flexibilität wird nicht mehr ausreichen. Industrie 4.0 heißt mehr als CPS-Vernetzung. Die Zukunft umfasst intelligente Datenaufnahme, -speicherung und -verteilung von Objekten und Menschen. Dezentrale Steuerungsmechanismen werden zunehmen; vollständige Autonomie dezentraler, sich selbst steuernder Objekte wird es auf absehbare Zeit nicht geben. Aufgaben der traditionellen Produktions- und Wissensarbeit werden weiter zusammenwachsen. Produktionsarbeiter werden vermehrt Aufgaben für die Produktentwicklung übernehmen. Mitarbeiter müssen für kurzfristigere, weniger planbare Arbeitstätigkeiten on-the-job qualifiziert werden. Wie kann der erwartete Wandel erfolgreich gestaltet und in die zukünftige Arbeitswelt im Unternehmen umgesetzt werden? F20

21 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! F21