Industrie 4.0 als unternehmerische und gesellschaftliche Herausforderung

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1 Industrie 4.0 als unternehmerische und gesellschaftliche Herausforderung 1

2 Das Internet der Dinge Entwicklung des WWW zum Web 3.0 Statisches Informationsangebot Text, Graphik, Flash, keine Interaktion geschaffen am CERN 1993 Mosaic erster Web-Browser 2-Wege Kommunikation Teilnehmer sind Prosumenten Blogs, Wikis, Videos, Podcasts, Soziale Netzwerke E-Commerce 2003 erste Web-Services = automatisierter Austausch von Daten Das Web 3.0 ermöglicht das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT). Semantisches Web = Informationen von Computern interpretierbar Ausweitung auf Maschinen u. Dinge Kommunikation in Echtzeit 3D-Inhalte und virtuelle Welten internetbasierte Dienste 2001 semantischer Ansatz erstmalig beschrieben 2

3 Das Internet der Dinge Eine typische IoT Lösung: 1. Schritt Konnektivität zu der Basisfunktion eines Produktes hinzufügen. 3

4 Das Internet der Dinge Eine typische IoT Lösung: 2. Schritt Intelligente Sensoren ergänzen, um Funktionalität zu erhöhen. 4

5 Das Internet der Dinge Eine typische IoT Lösung: 3. finaler Schritt Neue Dienstleistungen schaffen auf Basis der technologischen Möglichkeiten. 5

6 Connected Industry (I 4.0): Die nächste Industrielle Revolution 4. Industrielle Revolution 1. Industrielle Revolution Mechanisierung Mech. Steuerung (Nockenscheibe, Nocke) Energie: Wasser / Dampfkraft Industrie Industrielle Revolution Elektrifizierung Lochkarten als Programmspeicher Transportband Masterwelle Energie: elektrisch 3. Industrielle Revolution Digitalisierung Frei programmierbare Steuergeräte PLC und PC basierte Steuergeräte Feldbusse (Ethernet-basiert) Flexible Fertigungssysteme Elektronische Datenspeicherung Industrie 2.0 Industrie 3.0 Vernetzung/ Internet Verteilte Intelligenz Schnelle Vernetzung und flexible Konfiguration Offene Standards Der Mensch als Akteur Virtuelles Echtzeitabbild Digitales Lebenszyklus- Management Sichere Wertschöpfungsnetzwerke Industrie 4.0 Die Transformation von Industrie 3.0 zu Industrie 4.0 erfolgt stufenweise 6

7 Rasante Entwicklung der Vernetzung von Menschen und Dingen Mrd. vernetzte Menschen Mrd. vernetzte Geräte Millionen Computer im Internet Millionen vernetzte Menschen 7

8 Einschätzungen zu Wirtschaft 4.0 Beeinflusst die zunehmende Digitalisierung die Geschäfts- und Arbeits- Prozesse der Unternehmen? Alle Branchen Industrie 5 6 Dienstleister Bau 7 ja nein Handel Quelle: IHK-Unternehmensbarometer zur Digitalisierung, Januar 2015; Basis: Umfrage vom 27. November bis 4. Dezember 2014; N = Unternehmen 8

9 Connected Industry (I 4.0): Herausforderungen & Chancen Volatile Märkte Individuelle Kundenwünsche Kurze Lieferzeiten Kurze Produktlebenszyklen 24/7 weltweiter Service Soziales Verhalten, neue Kooperationen Wertschöpfungspotential für Deutschland 80 bn (1) davon: 15 Mrd. 23 Mrd. 12 Mrd zusätzliche Arbeitsplätze(2) davon: Disruptive Geschäftsmodelle automobile & -parts machine building electrical equipment 9 1) Wertschöpfungspotential für ausgewählte Branchen bis 2025 durch I4.0 in Deutschland; Quelle: Industrie 4.0 Volkswirtschaftliches Potenzial für Deutschland; Studie BITKOM ) Zusätzliche neue Arbeitsplätze bis 2025 durch I 4.0 in Deutschland; Quelle: BCG Studie für Wirtschaftswoche

10 I4.0-Merkmal: Mensch als Akteur Mensch spielt in der vernetzten Fabrik die entscheidende Rolle Entscheidungen auf Basis von kontextbezogenen digitalen Informationen Beherrschung der Komplexität durch neue Möglichkeiten der Visualisierung und Bedienung Neue Formen des Lernens Individuelle Integration des Mitarbeiters in den Arbeitsprozess Assistenzfunktionen und Fähigkeitsverstärker für Menschen Gesundheit und Wohlbefinden durch adaptive Arbeitsplatz- Ergonomie 10

11 Der Shopfloor der Zukunft: vernetzt und flexibel 11

12 Entlastung durch Roboter: Befreiung der Mitarbeiter von gefährlichen, anstrengenden und eintönigen Aufgaben. Rund oder eckig?: Bauteile sagen der Maschine, wie sie bearbeitet werden müssen. Die Anlage stellt sich selbst darauf ein. Die APAS family: Die mobilen Fertigungsassistenten der APAS family arbeiten bereits Hand in Hand mit ihren menschlichen Kollegen. Bosch Rexroth in Homburg: Ein Fertigungssystem mit Losgröße 1 ist bereits in Betrieb und produziert viele Produkt in einer Linie. 12 APAS: Automatischer Produktionsassistent

13 Warenströme digital erfasst: Dank automatischer Datenerfassung wird die Lieferkette virtuell abgebildet und die Logistik optimiert. Schneller Arbeiten mit technischen Hilfsmitteln: Lagermitarbeiter erhalten Aufträge und Bedienungsanleitungen direkt ins Brillenglas. RFID-Technologie: In Pilotprojekten ist das Werk bereits über den Zustand von Produkten und Behältern durch RFID-Technologie informiert. Smart glasses: Technische Hilfsmittel wie die Smart Glasses erleichtern das Arbeiten. Erste Tests werden in Bosch Werken durchgeführt. 13

14 Muster im Eiltempo: Eine Komponente wird im Computer entworfen, an das Gerät geschickt und dort aus einem Grundstoff hergestellt. Models at top speed: A component is drafted on the computer and send to the 3D-printer. Qualität vorhersagen: Eingehende Untersuchung von fragwürdigen Teilen basierend auf Millionen Messdaten. Schnelle Prototypenerstellung: 3D-Drucker haben einen Platz in der smarten Produktion. Eine Anwendung bei Bosch ist die Prototyp- Herstellung. Datengewinnung für Qualität: Im US-Werk Anderson läuft Data Mining schon heute, um die Qualität zu verbessern. 14

15 Anlagen ahnen Probleme: Smarte Linien analysieren Daten und melden Probleme dem Service. Daten von Werkzeugen: Werkzeuge sind vernetzt und senden Daten an einen Server für den Qualitätsnachweis. Vorausschauende Instandhaltung: Ein Pilotprojekt läuft bei Bosch. Bosch Software Innovations bietet eine solche Lösung an. Nexo Smart Tightening: Schrauber sind in der Lage Anzugsmoment und Anzugswinkel zu übertragen, als Qualitätsnachweis der Verschraubung. 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 16