360 -Industrie 4.0 aus unterschiedlichen Blickwinkeln"

Transkript

1 WELCOME Industrie 4.0 Anforderungen an Verpackungsmaschinen

2 Geschichte der Industriellen Revolutionen Flexibilität 1. Industrielle Revolution Erfindung der Dampfmaschine Mechanisierung der Produktion Manufaktur wird zur Fabrik (Technologie) 2. Industrielle Revolution Einführung der Fließbandfertigung Massenproduktion Elektrische Antriebe ermöglichen flexible Arbeitsplätze (Organisation) 3. Industrielle Revolution Mikroelektronik Einführung der Elektronik in Produktion Automatisierung IT-Technik Kommunikation (Technologie) 4. Industrielle Revolution cyber physical systems Vernetzung von Produktionsmitteln (Organisation) Komplexität 18.Jhd. ~1900 ~1970 ~2015 2

3 Sichten auf Industrie 4.0 Smarte Objekte Big Data Cloud??? Virtualisierung Internet??? der Dinge Cyber Physical Systems Analyse??? Optimierung Vorhersage Industrie 4.0??? Interdisziplinarität Soziale Medien Internet der Dienste Assistenz- Systeme??? Smart Factory 3

4 Verpackungsmaschine heute Produkte/Formate sind klar definiert Auf maximale Leistung ausgelegt Statische Funktionalität Einzelmaschine und verkettete Maschine Batch-orientierte Produktion Prozessorientierte Mensch-Maschine- Schnittstelle Kommunikation mit Leitsystem Kommunikation mit Ferndiagnose Ablauf hoch automatisiert Vertikal in Unternehmen integriert 4

5 Die Automatisierungspyramide Online-Bestellabwicklung Standards heute: ISA S88/S95 PackML AutomationML OMAC OPC UA Lieferanten Unternehmen Fabrik Anlage/Linie Maschine MES ERP- System Leitsystem/SCADA Steuerungs-Ebene Sensor/Aktor-Ebene Produktionsdaten Datenverdichtung/Analyse Auftragsdaten Steuerung Vertikale Kommunikation / Integration 5

6 Weltweite Vernetzung Technologien heute: Internet Bluetooth NFC WLAN/WIFI Ethernet Feldbusse Horizontale Kommunikation / Vernetzung 6

7 Referenzarchitekturmodell I4.0 (RAMI4.0) des GMA/ZVEI Vorschlag für ein Systemmodell, wie Systeme in I4.0 kompatibel werden können Ähnliche Modelle von anderen Branchen-Verbänden Vermeidung einer babylonischen Sprachverwirrung

8 Was ist/will Industrie 4.0 Individualisierung/ Flexibilisierung der Produktion Prozesse über Unternehmensgrenzen hinweg vernetzen Laufende Bereitstellung aktueller relevanter Daten Flexible Wertschöpfungsnetzwerke Optimierung der Prozesse bzgl. Zeit, Qualität, Kosten Ermöglicht neue Geschäftsmodelle und Unternehmensnetzwerke Assistenz-Systeme und flexible Arbeitsmodelle

9 Flexibilisierung der Produktion 10 Maschinen auf 650 Quadratmetern 1 zentrales Leitsystem 65 Produkte in vier Formaten Hohe Leistung Etikettierung der Produkte Zusammenbau Depallettierung Komponentenbereitstellung Toploading in Schachteln Zuführung von Komponenten Schachtelaufrichtung Schachtelaufrichtung Verschluss Von Schachteln Verpackngsetikett Bündelung und Palettierung 9

10 Flexibilisierung der Produktion Elementarisierung der Funktionen Flexible Abläufe Flexible Produkte Automatische Formatumstellung Ausgeklügelte Logistik-Funktionen in der Linie Konsequenter Einsatz von Identifikationstechniken

11 Höchste Flexibilität der 3D-Drucker

12 Vernetzung über Unternehmensgrenzen hinweg Identifikation jedes einzelnen Produkts Verfolgung des Produkts durch den Fertigungs-und Verpackungsprozess Kommunikation zu cloudbasierten Datenservern Unternehmensübergreifender Prozess(Fertigung/Distribution /Endkunde) Wertschöpfung: Fälschungssicherheit Beispiel Track&Trace

13 Bereitstellung von Daten Condition Monitoring Verwendung intelligenter Sensorik Statistische Auswertung von Ereignissen Prozessüberwachung Nutzungsabhängige Standzeitüberwachung Überwachung von Wartungsintervalle Selbstlernende Diagnosen Service-Portal Fernservice Ersatzteillogistik Verfügbarkeitssteigerung Besseres Wissen über Prozesse Produktionsunterstützung Vortrag Volker Scheub: Industrie 4.0 Anforderungen an Verpackungsmaschinen

14 Bereitstellung von Daten Produktionsoptimierung Offene Schnittstellen zu Leitsystemen Durchgriff auf Produktionsstatus Mobiler Zugang auf Produktionsdaten Kleine Chargen erfordern neue Steuerungs-Strategien Verfügbarkeit von Dokumenten Detaillierte OEE Analysen Assistenz bei Wartungs- und Einstellarbeiten Selbstlernende Einstellung 14

15 Produktlebenszyklus Durchgängige Datenschnittstellen der Entwicklungs und Planungswerkzeuge Automatisierte Verknüpfung zwischen CAD-Systemen ERP Produktionslogistik Wartung Service Offene Produktionsnetzwerke Wissensmanagement für Entwicklung und Produktpflege Simulation und virtuelle Inbetriebnahme

16 Verpackungsmaschine der Zukunft Flexibel : Maschinenkonzept für immer kleinere Chargen und damit schnellerem Formatwechsel Sensibel : Maschinen für immer mehr Produktionstransparenz Informatisierung der Maschinen mit mehr Rechenleistung, Datenverarbeitung und Vernetzung Proaktive Umsetzung und Entwicklung entsprechender Geschäftsprozesse

17 Risiken (das Kleingedruckte) Angreifbarkeit der Maschinennetze durch Schadsoftware Transparenz von Unternehmensstrategien durch Analyse von Kommunikationsdaten Beherrschung der Komplexität Kernkompetenzen verlagern sich Neue Geschäftsmodelle werden verpasst

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Bei Fragen stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung. Quellen, Literatur: BMBF: Zukunftsbild Industrie 4.0 Bitkom/VDMA/ZVEI: Umsetzungsstrategie Industrie 4.0 VDI/VDE/GMA: Statusreport: Referenzarchitekturmodell 4.0 (RAMI4.0) VDMA: Leitfaden Industrie