Industrie 4.0 Herausforderungen, Lösungen und Beispiele

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1 Industrie 4.0 Herausforderungen, Lösungen und Beispiele Dr. M. Klaiber, CTO, SCHUNK GmbH & Co. KG venture Forum - Heilbronn, Superior Clamping and Gripping Folie Agenda 2 Herausforderung - Industrie SCHUNK Lösungen für intelligente, vernetzte Produktionssysteme 4 Ausblick 2

2 Familie SCHUNK Geschäftsführende Gesellschafter: Henrik A. Schunk Kristina I. Schunk Heinz-Dieter Schunk Folie Zahlen Daten Fakten Nr. 1 Weltweiter Kompetenzführer in Spanntechnik und Greifsystemen Weltgrößter Anbieter von Spannbacken Technologieführer bei Werkzeughaltersystemen Marktführer im Bereich Nullpunktspanntechnik Marktführer im Bereich Greifsysteme ab 1989 Entwicklung von auf Mitarbeitern - 15 Mio. auf 330 Mio. Umsatz (2014) -16 % auf 60 % Exportquote 1945 Friedrich Schunk gründet seine mechanische Werkstatt für Reparaturen aller Art 4

3 Pionierleistungen und Meilensteine Jens Lehmann 1945 Gründung durch Friedrich Schunk 1964 Erste Spannbacke 1978 Erstes Hydro- Dehnspannfutter 1983 Erster SCHUNK Greifer 1988 Erste Intec wird gegründet 1994 Übernahme Theo Hagen 2000 Erster Greifer mit Vielzahnführung 2010 Nullpunktspannsystem Erster Erste Markenbotschafter serienreife im Maschinenbau: 5-Finger-Hand Jens Lehmann 5 SCHUNK Gruppe Hauptquartier Lauffen/Neckar Werke Lauffen/ Neckar Brackenheim- Hausen Huglfing Mengen St. Georgen Morrisville USA S.P.D. S.p.a. Italien Gressel AG Schweiz 6

4 31 Niederlassungen 32 Händler 340 Außendienstmitarbeiter 40 Nr. 1 Produkte 7 SYNERGIE SCHUNK Das perfekt aufeinander abgestimmte Zusammenspiel von Spanntechnik und Greifsystemen macht unsere Kunden in Sachen Produktivität zum Champion. in Ihrem automatisiertem Handling in Ihrer Drehmaschine in Ihrer automatischen Maschinenbeladung bei Ihren Mobilen Greifsystemen in Ihrem Bearbeitungszentrum in Ihrer Modularen Montageautomation 8

5 Weltweiter Kompetenzführer für Spanntechnik und Greifsysteme zur Ausstattung von Produktionsmaschinen und Roboter. Drehen SCHUNK Drehdurchführung DDF 2 Verbinden SCHUNK Adapterplatten Überwachen SCHUNK Kollisions- und Überlastsensoren OPR Wechseln SCHUNK Schnellwechselkopf SWK und Schnellwechseladapter SWA Greifen SCHUNK Greifer 2-Finger-Universalgreifer mit Vielzahlführung PGN-plus Fügen und Ausgleichen SCHUNK ToleranzKompensationseinheit TU 9 wir spannen und bearbeiten Folie

6 wir greifen, drehen, schwenken und handhaben Folie wir montieren Folie

7 wir be- und entladen Folie Kundenspezifische Komponenten und Lösungen. Bereits über realisierte Projekte. Folie

8 Agenda 2 Herausforderung - Industrie SCHUNK Lösungen für intelligente, vernetzte Produktionssysteme 4 Ausblick Folie Herausforderung Industrie 4.0 Ziele von Industrie 4.0 Offene Kommunikation aller Elemente im Produktionssystem Dezentrale Intelligenz -sich selbst organisierenden Produktionseinheiten Höchste Flexibilität, Transparenz und Reaktionsfähigkeit Herausforderungen Industrie 4.0 hat kein Wert an sich! Ist jedoch Befähiger für neue: Produkte und Services Verbesserte Prozesse Was ist zu tun? Funktion + IT = Komponente + Service Folie

9 2 Herausforderung Industrie 4.0 Die Verknüpfung von Komponenten und IT ist nicht neu! War dies schon das Ende? 17 2 Herausforderung Industrie 4.0 Die strategische Bedeutung für die Digitalisierung von mechanischen Komponenten ist bereits über die letzten 100 Jahre immens! Was ist zu tun um diesen Weg in der industriellen Produktion fortzusetzen? 18

10 2 Herausforderung Industrie 4.0 Die klassische Automatisierungspyramide verändert sich Bisherige Hierarchiestufen werden durchbrochen Neue Entwicklungsrichtungen Entwicklungsrichtungen Service Physicalize the Cyber Connectivity Devices / Systeme Cyberize the Physical Sensoren / Aktoren Folie Herausforderung Industrie 4.0 Die Automatisierungspyramide wird zum Netzwerk von Dingen Direkte Anbindung aller Maschinen und Komponenten in einem System ohne hierarchische Struktur (offene Kommunikation) Dadurch werden kleine, schnelle autonome Regel- und Steuerkreise möglich (dezentrale Intelligenz) Folie

11 2 Herausforderung Industrie 4.0 Die Einzelelemente des Systems steuern sich selbst! Wahrnehmung Ereignis wird wahrgenommen Part Size: 10,1 mm Planung Ereignis wird bewertet und Reaktion definiert 10 mm Box A 10,1 mm Reaktion Reaktion wird ausgeführt Info- Lieferant < 10 mm Box B Box A Box B Kommunikation und Interaktion aller Elemente erforderlich Leitstand Anlagen und Maschinen Komponenten Die SCHUNK Rolle Folie Agenda 2 Herausforderung - Industrie SCHUNK Lösungen für intelligente, vernetzte Produktionssysteme 4 Ausblick Folie

12 2 SCHUNK Lösungen und Ansätze Was bedeutet dies für SCHUNK Greifer? Mechatronischer Greifer + Sensor Intelligenter, mechatronischer Greifer + Kommunikation Cyber-physisches System + Web-fähig Smarter Greifer SCHUNK Lösungen für vernetzte Produktionssysteme Beispiel Integration von Sensorik und Funktionen Vom Näherungssensor zur Sensormatrix Näherungssensorik Sensor- Matrix PGN+ mit MMS/MMS-A EGP EGL SDH Positionsregelung, Überlastkontrolle Steigende Sensitivität, Flexibilität und Funktionsumfang Kraft-Messung und Regelung Flexibilität, Kraft- und Positionsregelung 24

13 3 SCHUNK Lösungen für vernetzte Produktionssysteme Beispiel Kommunikation und Reaktion QS Prozesse ERP Condition monitoring Analyse von Prozessdaten Kommunikationstandards Bus Systeme I/O-link etc. Daten- Management Messung der Greifkräfte Anpassung des nachfolgenden Prozesses 25 3 SCHUNK Lösungen für vernetzte Produktionssysteme Beispiel Sicheres und sichheitsgerichtetes Greifen Sicheres Greifen Sicherheitsgerichtetes Greifen Bauteil-Erkennung Bestimmung des Greifkollektivs Umgebung-Detektion Annäherungsdetektion Virtuelle Schutzglocke Sicherheitszertifikat: ISO Part 26

14 3 SCHUNK Lösungen für vernetzte Produktionssysteme Anwendungsfelder für Smarte SCHUNK Greifer Cyber-physical Systems Mensch-Maschine Smart Factory Condition Monitoring Predictive Maintenance Sensitivity, Inline-QS Cloud 27 2 SCHUNK Lösungen und Ansätze SCHUNK Industrie 4.0 Zelle 100 % in SAP integriert Alternative mechatronische Komponenten Intelligente Komponenten Roboterzubehör für höchste Flexibilität Bsp: Priorisierung von Aufträgen Flexible Endgeräte Adaptierbare mechatronische Komponenten SCHUNK Logistik- Komponenten Sensorik für Pneumatik 28

15 Agenda 2 Herausforderung - Industrie SCHUNK Lösungen für intelligente, vernetzte Produktionssysteme 4 Ausblick 29 3 Ausblick Standardisierung der Kommunikation Unternehmens- und branchenübergreifende Entwicklungsplattformen Umgang mit enormen Datenmengen Rechtssicherheit Wirtschaftlichkeit Sichere Verwendung Plattformen für erste Pilotanwendungen Unternehmensübergreifend Reale Produktionsaufgaben 30

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