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Rüdiger Förstner
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1 Plattform Industrie 4.0 Referenzarchitektur, Standards und Normung - Inhalte und Ergebnisse der AG1 21. Feb. 2017

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Bundesministerium

2 Das Plattformprojekt: Die Klammer für Industrie-4.0-relevante Aktivitäten Digitale Agenda der Bundesregierung Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Bundesministerium für Bildung und Forschung Plattform Industrie 4.0 Normung und Referenzmodelle

Die Arbeitsgruppen Das Herz der Plattform Fünf

Gruppen verstehen sich als Arbeitsforum von

qualifizierten Unternehmen sowie Betriebsräte.

3 Die Arbeitsgruppen Das Herz der Plattform Fünf Arbeitsgruppen zu ausgewählten Themenkomplexen Die Gruppen verstehen sich als Arbeitsforum von Vertreter/innen aus Unternehmen und Betriebsräten/Gewerkschaften. Sie sind offen für alle interessierten und qualifizierten Unternehmen sowie Betriebsräte. Kriterien für Teilnahme sind fachliche Expertise, wirksames Mandat der entsendenden Organisation und regionale Multiplikatorwirkung. 4

4 Die Arbeitsgruppen Die Themen des Technologietransfers im Blick Referenzarchitekturen, Standards und Normung Leitung der AG (kommisarisch): Dr. Karsten Schweichhart, T-Systems International Forschung und Innovation Leitung der AG: Johannes Diemer, Hewlett Packard Enterprise Sicherheit vernetzter Systeme Leitung der AG: Michael Jochem, Robert Bosch GmbH Rechtliche Rahmenbedingungen Leitung der AG: Dr. Hans-Jürgen Schlinkert, ThyssenKrupp Arbeit, Aus- und Weiterbildung Leitung der AG: Dr. Constanze Kurz IG Metall 5

5 Themen der AG1 Entwicklung einer gemeinsamen Sprache mit Zeichen, Alphabet, Vokabular, Satzbau, Grammatik, Semantik, Pragmatik und Kultur. Definition von Kommunikationsstrukturen Grafik Anna Salari

6 Erstes Resultat: Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 RAMI 4.0 ist eine dreidimensionale Landkarte, die beschreibt, wie man das Thema Industrie 4.0 strukturiert angehen kann. RAMI 4.0 stellt sicher, dass sich alle Teilnehmer von Industrie 4.0 verstehen können. Grafik Plattform Industrie 4.0 und ZVEI

7 RAMI 4.0 Vorteile RAMI 4.0 ist eine SERVICE ORIENTIERTE ARCHITEKTUR RAMI 4.0 führt alle Elemente und IT-relevanten Komponenten in einem Schichtenund Lebenszyklusmodell zusammen. RAMI 4.0 teilt komplexe Abläufe in überschaubare Pakete auf inkl. Datenschutz und IT-Sicherheit. Grafik Plattform Industrie 4.0 und ZVEI

8 Achse 1 Hierarchie Die Fabrik Control Device Station Entreprise Work Centers Alte Welt Industrie 3.0 Struktur durch Hardware Funktionen sind an Hardware gebunden Kommunikation zwischen Hierarchieebenen Das Produkt steht außerhalb Field Device Product Grafik Anna Salari, designed by freepik

9 Achse 1 Hierarchie Die Fabrik Neue Welt Industrie 4.0 Flexible Anlagen und Maschinen Funktionen werden im Netzwerk verteilt. Alle Teilnehmer sind über Hierarchieebenen hinweg miteinander vernetzt Kommunikation findet zwischen allen Beteiligten statt Das Produkt ist Teil des Netzes Connected World Smart Factory Grafik Anna Salari, designed by freepik Smart Products

Integration Übergang von der physischen in die digitale Welt Asset Das reale Ding in der

10 Achse 2 Architektur Business Organisation und Geschäftsprozesse Functional Die Funktionen eines Assets Information Die notwendigen Daten Communication Der Zugriff auf Informationen Integration Übergang von der physischen in die digitale Welt Asset Das reale Ding in der physischen Welt Grafik Plattform Industrie 4.0 und ZVEI, Piktogramme Anna Salari, designed by freepik

11 Achse 3 Der Produktlebenszyklus Das Produkt: von der ersten Idee bis zum Schrottplatz. Development Type Maintenance Usage Production Instance Maintenance Usage Bauplan: Entwicklung Konstruktion Computersimulation Prototyp Bauplan: Software Updates Bedienungsanleitung Wartungszyklen Bau: Produkt Daten Seriennummer Facility Management: Gebrauch Service Wartung Recycling Verschrottung Grafik Produktlebenszyklus aus RAMI 4.0 Plattform Industrie 4.0 und ZVEI, Ergänzungen: Dr. Peter Adolphs

12 Industrie VDMA Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) Architektur Hierarchie Real Digitale Welt Geschäftsprozesse Funktionen Daten Kommunikation Digitalisierung Physische Dinge Produktlebenszyklus Entwicklung, Produktion / Verkauf, Service Ein Lösungsraum mit Koordinatensystem für Industrie 4.0 Grafik RAMI 4.0 Plattform Industrie 4.0 und ZVEI, Grafik rechts: Anna Salari, designed by freepik

13 Die Industrie 4.0 Komponente Real Digitale Welt RAMI 4.0 Geschäftsprozesse Funktionen Daten Kommunikation Digitalisierung Physische Dinge I4.0 Kommunikation Verwaltungs- Schale Gegenstand, z.b. Maschine Die Verbindung erfolgt über die I4.0 Kommunikation Die Verwaltungsschale ist der digitale Anteil Der Gegenstand ist der reale Anteil Jeder Gegenstand braucht seine Verwaltungsschale, damit er in Industrie 4.0 eingebunden werden kann Grafik RAMI 4.0 Plattform Industrie 4.0 und ZVEI, Modell Verwaltungsschale ZVEI SG Modelle und Standards, Piktogramm Anna Salari, designed by freepik

Wer dolmetscht? Die Verwaltungsschale ist das Interface zwischen I4.0 Kommunikation und dem physischen Gegenstand. ist der Datenspeicher aller Informationen zum Asset.

14 Wer dolmetscht? Die Verwaltungsschale ist das Interface zwischen I4.0 Kommunikation und dem physischen Gegenstand. ist der Datenspeicher aller Informationen zum Asset. ist die standardisierte Kommunikationssschnittstelle im Netzwerk. kann auch passive Assets einbinden. Grafik Anna Salari, designed by freepik, Modell Verwaltungsschale ZVEI SG Modelle und Standards

15 Verteilte Daten am Beispiel Servomotor Zusammenführen der verteilten Daten für neue Geschäftsmodelle. Martin Hankel, Stuttgart,

16 Wichtige Themen für Industrie 4.0 Martin Hankel, Stuttgart,

17 AG Referenzarchitekturen, Standards und Normung Ziel und Schwerpunkte für 2017 RAMI als Lingua Franca für das Industrial Internet High-Level Standardisierungsstrategie für Industrie 4.0 Erarbeitung und Vertiefung von Leitthemen Internationalisierung der Leitthemen Umsetzung von Usecases in Testbeds 20

18 Kooperation RAMI4.0 USA (IIC) IIC beschreibt das Internet der Dinge übergreifend aus einer Top-Down Sicht Industrie 4.0 beschreibt deutlich vertiefend Smart Manufacturing Ein grobes Mapping der Functional Domain des IIC zu den Layern des RAMI4.0 existiert Martin Hankel, Stuttgart,

19 Industrie 4.0-Standards mitgestalten Wo Industrie 4.0 Standards diskutiert werden Schneller gemeinsame Standards in den Standardisierungsgremien initiieren. Die Standardisierungsaktivitäten national und international koordinieren. Enge inhaltliche Anbindung an die AG 1 der Plattform Industrie 4.0. Stamdardization Council 28

20 Kooperation mit der Plattform Industrie 4.0 und Labs Network Industrie 4.0 Initiierung von sektorenübergreifenden Standards Koordination von nationalen und internationalen Standards Stärkung der deutschen internationalen Kooperationen Digitale Transformation Handlungsempfehlungen /strategisches Vorgehen KMU Internationale Kooperationen Netzwerk von Testlabs Praxistests Validierter Rückfluss der Ergebnisse für die Normung 29

$Energieeffizienz-Modul Handling Guide Online Tripod mit CPX/EMCA \ Industrie 4.0 Erstellt: 27.1.$

21 Projekte und Produkte bei Festo Technologiefabrik Scharnhausen Automatisierungsplattform CPX Energieeffizienz-Modul Handling Guide Online Tripod mit CPX/EMCA \ Industrie 4.0 Erstellt:

$0-Strategie basiert auf drei Säulen \ Industrie 4.$

22 Der ganzheitliche Ansatz von Festo Die Industrie 4.0-Strategie basiert auf drei Säulen \ Industrie 4.0 Erstellt:

Die Zukunft wandlungsfähig gestalten in der

fließende Fertigung Optimierte Energienutzung

energieeffiziente Montagelinien Prozesse,

Gebäude und Produktionsprozesse energetisch

23 Die Zukunft wandlungsfähig gestalten in der Technologiefabrik Produktionswerk der Zukunft für Ventile, Ventilinseln und Elektronik Automatisiert und wandlungsfähig Flexible und fließende Fertigung Optimierte Energienutzung Lernen als Selbstverständnis Hochflexible und energieeffiziente Montagelinien Prozesse, Informationen und Material im optimalem Fluss Gebäude und Produktionsprozesse energetisch vernetzt Lernfabrik praxisnaher und integraler Bestandteil \ Industrie 4.0 Erstellt:

24 Automatisierungsplattform integriert sich in alle Host-Umgebungen Automatisierungsplattform CPX Steuern und kommunizieren Servopneumatisch bewegen Dezentralisieren: -CANopen - IO-Link -CPI - I-Port Sicherheitstechnik Elektrisch Bewegen incl. Robotik bis 3D Messen und regeln Pneumatik par excellence Eine Lösung für Fabrik- und Prozessautomatisierung Integriert sich nahtlos in alle Host-Umgebungen Kann Steuerungsaufgaben komplett übernehmen \ Industrie 4.0 Erstellt:

$Montagelinie Logistik Fertigung Produktionsplanung und Steuerung/MES Lean Production Qualitätssicherung \ Industrie 4.0 Erstellt: 27.1.$

25 Zukunftsorientierte Ausbildung innerhalb der Produktion Qualifikation für die Produktionsnetzwerke der Zukunft Schulungsbereiche: Montagelinie Logistik Fertigung Produktionsplanung und Steuerung/MES Lean Production Qualitätssicherung \ Industrie 4.0 Erstellt:

$Anlagennetzwerken Netzwerk-Kommunikation Energie-Management Zustandsüberwachung Prozessoptimierung \ Industrie 4.0 Erstellt: 27.$

26 CP Factory Lernfabrik für Mechatronik und Netzwerkbildung Die Cyber-physische Forschungs- und Lernfabrik Entwicklung von Anlagennetzwerken Netzwerk-Kommunikation Energie-Management Zustandsüberwachung Prozessoptimierung \ Industrie 4.0 Erstellt:

27 Eine schöne neue Welt mit Industrie 4.0 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Foto BillionPhotos.com Fotolia Bernd Kärcher Festo AG & Co KG

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