Potenziale und Anforderungen für Innovatoren und Skeptiker

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1 Dr.-Ing. Martin Krüger, ABB Forschungszentrum, Ladenburg, Industrie 4.0 Potenziale und Anforderungen für Innovatoren und Skeptiker Slide 1 Potenziale und Anforderungen für Innovatoren und Skeptiker Agenda Industrie 4.0 Was ist die Sicht der Automatisierungsbranche? Potenziale Was wird möglich werden? Anforderungen Was muss man beachten? Geschäftsmodelle Wie verdiene ich Geld mit Industrie 4.0? Es wird nicht darauf ankommen wie man Daten aufnimmt, kommuniziert und verarbeitet, sondern wie die Produktion basierend auf der neuen Information verbessert werden kann Slide 2

2 The Internet of Globale Trends der vierten industriellen Revolution Industrie Dampfmaschine Industrie 4.0 heute & morgen Internet of Industrie Förderbänder People Things Industrie Elektronische / software-basierte Steuerung Services Kommunikationstechnologie eröffnet neue Möglichkeiten in der Produktion Slide 3 Was ist die Essenz von Industrie 4.0? IoT + Automatisierungtechnik Slide 4

3 Industrie 4.0 Integrationstopologie Vorgestellt zur HMI 2014 durch die Plattform I4.0 private I40 service system i40 Read access Write access with i40 approval point I40-Net Communication Hub i40 i40 Production net Devices Machines Cells plants Verfügbar unter: Slide 5 Palmi Ist die Revolution nicht schon lange gekommen? Mein Kollege Rainer und seine Palme ein kleiner Sensor für Licht und Feuchtigkeit Slide 6

4 Palmi Ein Cyber Physical System 1. Die Pflanze (en: plant ) 4. Glücklicher Benutzer mit gepflegter Pflanze 5. Geschäftsmodell: 89 Euro. 2. Physisches Gerät mit Internet Verbindung 3. Internet Dienst mit Wissen und einer plant care engine Slide 7 Cyber Physical Systems Die Basis von Industrie 4.0 Cyber Services algorithms and services dynamic integration of services & service providers information exchange across borders Service system Algorithms Cyber Object data collected in arbitrary and alterable information networks 3D / simulation models, documents, relations, work conditions, etc. available anywhere and anytime Data storage Documents Process data 3D models Topology Cyber Physical System systems of physical objects and corresponding virtual objects that communicate via omnipresent information networks Physical Object intelligent, explorable, self-explanatory, self-aware, self-diagnostic and interacting assets in production systems Physical objects Slide 8

5 Auf dem Weg zur Nutzung von CPS in der Produktion Technische Treiber $ Slide 9 based on: Drath, Open Automation, 2014 (3), pp Krueger et al., ABB Review, 04/2014, pp , Industrie 4.0 Ein Paradigmenwechsel Fixe Struktur Zentralisierte Kontrolle Optimiert Komplexe Interaktionen, die viel Training benötigt Aber Inflexibel Arbeitsintensiv Teuer Grobe Strukturen Extreme Freiheiten Schnittstellen Komplexe Interaktion, die direkt funktioniert Aber Pfad um Ziel zu erreichen nicht vorgegeben Standards benötigt Garantie für Erfolg? Slide 10 based on: In der Zukunftsfabrik, Die Zeit, 05/2014,

6 Industrie 4.0 Voraussetzungen der Automatisierungsindustrie $ Investment protection Stepwise introduceability of Industrie 4.0 must be ensured Production system stability Industrie 4.0 services shall never endanger the production Data stream controllability (Privacy) Access to plant data must be transparent and controllable Security Non authorized data and services access must be prevented Standartization Island solutions do not provide added value to the customer Slide 11 based on: Drath, Open Automation, 2014 (3), pp Krueger et al., ABB Review, 04/2014, pp , Industrie 4.0 Integrationstopologie Schrittweise Einführung von Industrie 4.0 basierend auf den Anforderungen der Industrie private I40 service system $ I40-Net Communication Hub i40 i40 Production net Devices Machines Cells plants? Verfügbar unter: Slide 12

7 The Intranet of Things Standartisierung ist Schlüsselelement für Industrie 4.0 Slide 13 Cyber Physical Systems Was Palmi für die industrielle Produktion bedeutet Palmi Palmi has a physical representation. Palmi has an unique identity in the internet. Palmi has individual needs based on time and plant type. Palmi has a virtual model in the internet. Plant Care Engine provides when and how to take care about the plant. Intelligent and flexibe plant care Robot has a physical representation. Robot has an unique identity in the internet: myrobot. Robot has an individual needs based on time, load and robot type. Robot has a virtual model in the internet. RoboCare Engine guides through an optimal maintenance plan. Intelligent and flexible service and maintenance Slide 14

8 Cyber Physical Systems Weitere Beispiele aus der Industrie Wearable and Mobile Computing Augmented Reality Slide 15 Aleksy et al., INPRA 1(1): pp , 2013 Aleksy & Scholl, MobiWIS 2014, pp Aleksy et al., AINA 2014, pp Technologie erobert neue Märkte Märkte werden schneller verändert 4. April 2005 zwei Tage nachdem Papst Johannes Paul II. starb 8 Jahre später (2013): sein Nachfolger Benedikt XVI. trat zurück und ein neuer Papst wurde gewählt. Slide 16 Christian Klettner BASF

9 Internet Geschäftsmodelle Nachhaltige Marktveränderungen requires enables Studio Recording CD Retail Sale requires enables Home Recording MP3 and Streaming Concerts Slide 17 Industrie 4.0 Chancen und Anforderungen Zusammenfassung Industrie 4.0 = IoT + Automatisierungstechnik Produktion wird flexibler, neue Märkte werden erschließbar Industrielle Anforderungen spielen zentrale Rolle Die Revolution ist bereits im Gange Märkte werden sich schnell und nachhaltig verändern Es wird nicht darauf ankommen wie man Daten aufnimmt, kommuniziert und verarbeitet, sondern wie die Produktion basierend auf der neuen Information verbessert werden kann Slide 18

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