xxx Industrie 4.0 von der Vision in die Praxis Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Detlef Zühlke xxx u n d

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1 xxx Industrie 4.0 von der Vision in die Praxis Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Detlef Zühlke xxx Direktor Innovative Fabriksysteme IFS Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, DFKI Kaiserslautern u n d Vorstandsvorsitzender SmartFactory KL e.v.

2 Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) seit 07/1988 seit 07/1988 Standort Kaiserslautern Erweiterte Realität Eingebettete Intelligenz Wissensmanagement Innovative Fabriksysteme Standort Saarbrücken e.v. seit 11/2005 Standort Bremen seit 05/2007 Büro Berlin Labor Osnabrück

3 Das Internet der Menschen der Dinge der Dienste 2002

4 Innovationstreiber Gestern kürzere lange Produkt-Lebenszyklen Heute lange Lieferzeiten Kürzere Entwicklungszeiten steigende Löhne schneller besser billiger Produktindividualisierung Kosten getrieben Kunden getrieben

5 Digitalisierung der Industrie 2,5. Revolution 1 Bytes Unternehmensebene Steuerungsebene 3. Revolution 100+x MegaBytes Feldebene Profibus Nachrichten TeraBytes 4. Revolution x M R V M Automatisierungsstruktur Digitalisierung

6 Von der Pyramide zum Netzwerk Cloud ERP PLM Log Fernwartung MES Komplexität S SPS A SPS SPS S S A S A S A A S APP s Objektorientierung Modularisierung Standardisierung Lean Thinking Produkte IND IND Welt dynamisch statisch

7 Auf dem Weg zu smarten Bausteinen IP-Adresse µweb server Netzwerk Dienste Cyber-Physical System elektrische Signale Controller Feldbus Nachrichten Controller Grundprinzipien Selbständige Identifikation (wer bin ich?) Diensteexploration (was kann ich?) Selbständige Vernetzung (wo sind meine Partner? Feldgerät

8 CPS-Demonstrator 2012 CPS Steuerung Keine zentrale SPS

9 Entwicklung der SmartFactory KL Die Geburtsstätte von INDUSTRIE 4.0 Gründung: Juni 2005 Rechtsform: eingetragener Verein mit Gemeinnützigkeit Mitglieder: nur Institutionen, z.z. 40 Organe: Mitgliederversammlung, Vorstand (4 Personen) Beiträge: / Jahresbeitrag Finanzierung: Mitgliedsbeiträge, Spenden, Projekte Mitarbeiter: z.z. 16 Die SmartFactory KL ist die weltweit größte und bekannteste herstellerunabhängige Forschungs- und Demonstrationsplattform für INDUSTRIE 4.0 -Technologien.

10 Entwicklung der SmartFactory KL Idee Studie Initialgespräche Gründung Aufbauphase Demonstrationsanlagen Forschungs- und Entwicklungsprojekte Innovationstage

11 Die Mitglieder der SmartFactory KL Industrie Wissenschaft

12 SmartFactory KL Lab

13 Industrie 4.0-Demonstrationsanlage 2015

14 Industrie 4.0 Demonstrationsanlage INFRASTRUKTUR- SERVER INFRASTRUKTUR VERSORGUNG INFRASTRUKTUR- BOX INFRASTRUKTUR- BOX INFRASTRUKTUR- BOX INFRASTRUKTUR- BOX INFRASTRUKTUR- BOX HANDARBEITS- PLATZ WIEGEN QUALITÄTS- KONTROLLE DECKEL- GRAVIEREN DECKEL- VERPRÄGEN MONTIEREN BODEN- GRAVIEREN LAGERN hot swapping ROBOTER- MODUL SYSTEM- KOORDINATION ERP DATENANALYSE & -AUSWERTUNG OPC UA.NET CLIENT NETZWERK INFRASTRUKTUR ENGINEERING ZERTIFIZIERUNG

15 Die Industrie 4.0-Demonstrationsanlage im Detail Energy Control, Firewall, Power Distribution Infrastruktur-Box Produktgedächtnis Modullokalisierung 3x400V Not-Aus Luft Netzwerk Maschinen-USB -Stecker SoA-SPS Flexible Bandschleuse

16 Der Weg zur Industrie 4.0 Safety and Security Ausbildung & Training Neue Regelwerke FDA, NotAus, ANSI Neue Geschäftsmodelle Zur Realität Industrieller Einsatz Erste industrielle Systeme Weltweite Standards Von der Vision Forschung Erste Demonstratoren

17 Bundeskompet en zze ntrum Mittelstand 4.0 BMWi Förderinitiative "Mittelstand Digitale Produktions- und Arbeitsprozesse" Insgesamt 28 Mio /3 Jahre Hannover unter der Leitung der Leibnitz Universität Dortmund/Paderborn/Aachen unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik Berlin/Brandenburg unter der Leitung des Bundesverbandes mittelständische Wirtschaft, Unternehmerverband Deutschland e.v. Kaiserslautern unter der Leitung des Technologie-Initiative SmartFactory KL e.v. Darmstadt unter der Leitung der TU Darmstadt Bildquelle: Kartografie: Kober-Kümmerly+Frey, Köln

18 Industrie 4.0 weltweit 320 Mio$/5 yrs DMDII 160 Mio$/5 yrs UILabs DMDII Chicago 470 Mio / 5 J. BKZ 28 Mio / 3 J. EU???? CH USA Germany AUT China IT-getrieben wenig Produktion kaum Facharbeiter Produktionsgetrieben Viel Produktion Viele Facharbeiter KMU-Strukturen Staatsgetrieben Viel Produktion Keine Facharbeiter Industriegetrieben Viel Produktion Viele Facharbeiter

19 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Prof. Dr. Dr. h.c. Detlef Zühlke Direktor Innovative Fabriksysteme IFS Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, DFKI Kaiserslautern und Vorstandsvorsitzender SmartFactory KL e.v. Trippstadter Straße Kaiserslautern Icons made by Freepik from