Herausforderung Industrie 4.0 Daten Ausbildung Innovation Geschäftsmodelle

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1 Herausforderung Industrie 4.0 Daten Ausbildung Innovation Geschäftsmodelle Prof. Dr. Kai-Oliver Schocke Professor für Produktionsmanagement und Logistik RKW Hessen e.v. Jahrestagung Gießen, 24. August 2017 Wissen durch Praxis stärkt

2 UAS Seite Frankfurt University of Applied Sciences Industrie 4.0

3 UAS Seite Frankfurt University of Applied Sciences Industrie 4.0

4 Frankfurt University of Applied Sciences Studierende - Fachbereiche Ingenieure / Informatiker / Soziale Arbeit und - Fb Wirtschaft & Recht (einer der größten WiWi-Fachbereiche - Wissen durch Praxis stärkt Prof. Dr. Schocke Seite 4

5 UAS Seite

6 Frankfurt University of Applied Sciences Studierende - Ingenieure / Informatiker / Soziale Arbeit und - Wirtschaft & Recht (einer der größten WiWi-Fachbereiche) - Wissen durch Praxis stärkt Aktivitäten im House of Logistics and Mobility HOLM am Flughafen Frankfurt - Zentrum für Logistik, Mobilität und Nachhaltigkeit ZLMN - Logistiklabor - Digitalisierungslabor u.a. mit 8 AR-Brillen - Digital Air Cargo Supply Chain - Weiterbildung Logistik & SCM mit dem Besten aus 5 HaW - 40 ProfessorInnen und Mitarbeiter Prof. Dr. Schocke Seite 6

7 UAS House of Logistics and Mobility HOLM

8 UAS Logistik / Produktions-Labor

9 UAS Digitalisierungslabor: AR-Brillen, wearables, Pick-Techniken, SAP, Ehrhardt&Partner

10 UAS Die I40-Basis-Anwendung: Tischtennisball-Bedruck-Maschine

11 UAS Seite Im HOLM leben wir Kooperation

12 UAS Seite Forschungsprojekt Logistikatlas Promotionszentrum Logistik & Mobilität Friedberg Fulda Wiesbaden Frankfurt TUD Darmstadt Weiterbildungskonzept Logistik

13 UAS Seite Forschungsprojekte Die ZLMN-Professoren warben in den letzten 5 Jahren 10 Mio Forschungsgelder ein

14 UAS Air Cargo Urbane Logistik Digitalisierung

15 UAS Seite Frankfurt University of Applied Sciences Industrie 4.0

16 19

17 20 Was wissen die Zuhörer über Industrie 4.0?

18 Einige sind schlagartig müde Andere sind extrem aufgeregt 21 Fachbereich Quelle: 3: Wirtschaft und Recht

19 22 Industrie 4.0 Prof. Dr. Schocke Kennen Sie sich mit Industrie 4.0 aus? Sehr schlecht informiert Wenig digitalisiert Sehr gut informiert Alles digitalisiert Kein Nutzen Total wichtig Hype Wirkt langfristig

20 23 Interessierter Nutzer Viel gehört Noch kein (richtiger) Anwender

21 Definition von»industrie 4.0«Industrie 4.0 ist ein Metabegriff für die Weiterentwicklung der Produktions- und Wertschöpfungssysteme, die durch die Verknüpfung der realen und der digitalen Welt zustande kommt. Diese Verknüpfung entsteht durch sich selbst steuernde CPS, die mit eingebetteten Systemen ausgestattet sind. Quelle: 24 Schell, Schocke et al (2017)

22 Quelle: 25 Schell, Schocke et al (2017) in Anlehnung an DfKI (2011)

23 26 Geschäftsmodell Fehlerfreie Stammdaten Gut ausgebildete Mitarbeiter (erfolgreiche) Umsetzung Industrie 4.0 Schlanke und etablierte Prozesse Standardisierte Schnittstellen

24 27 Fehlerfreie Stammdaten Das Ziel von Industrie 4.0 ist es, digital zu kommunizieren. Dies funktioniert nur mit fehlerfreien Stammdaten. Sie sind eine Grundvoraussetzung.

25 28 Die allermeisten Unternehmen haben massive Probleme mit Stammdaten

26 Quelle: 29

27 Quelle: 30 Evonik

28 Im Luftfracht-Export sind 5% der Ladepapiere fehlerhaft. Quelle: 31 Lufthansa Cargo AG

29 32 Ein Industrie 4.0-Projekt kann nur erfolgreich sein, wenn die Stammdaten korrekt sind

30 33 Gut ausgebildete Mitarbeiter Mitarbeiter müssen in der Lage sein, vernetzt zu denken und Zusammenhänge zu verstehen. Nur mit solchen Mitarbeitern können die anspruchsvolleren Aufgaben der Zukunft bewältigt werden.

31 34 Steigende Anforderungen der Kunden = Steigende Anforderungen an Mitarbeiter = Steigender Ausbildungsbedarf der Mitarbeiter

32 Können Sie dieses Auto nur mit diesem Werkzeug reparieren? Quelle: 35 Bauhaus AG; Ford

33 Sie brauchen einen Werkzeugkasten mit vielen Werkzeugen, um kostengünstig, schnell und kompetent zu reparieren Quelle: 36 Bauhaus AG, Ford

34 37 Wenn Unternehmen weniger auf Lager halten und dennoch flexibel sein wollen werden Mitarbeiter die richtigen Tools einsetzen müssen. Dampfendes Brötchen Sicherheitsbestand SB = z തL σ d 2 + ഥd σ L 2 mit z = Faktor Lieferservicegrad L = Durchlaufzeit/Vorlaufzeit d = Bedarf

35 39 Wie bilden wir als Hochschule praxisnah aus?

36 UAS Praxisfallprojekt: RAUS IN DIE UNTERNEHMEN Gesellschaft Logistische Herausforderungen Flüchtlingsmanagement Luftfracht Mobilität Logistische Verkehrsstrukturanalyse Momentaufnahme der logistischen Prozesse im Rahmen der Analyse der Binnenverkehre in der Cargo City Frankfurt Cargo City 2020 Analyse der Rampensituation der Handling Agents Analyse der Durchlaufzeiten bei Handling Agents in der Cargo City Süd Analyse des Fernbusmarktes in Kooperation mit Deutsche Bahn Analyse und Optimierung der Abfahrtspünktlichkeit von TGV und ICE Prozessanalyse der DB-Vertriebskanäle

37 UAS Kommissionierung aus einem Tower-System und einem Shuttle-System

38 42 Ein Industrie 4.0-Projekt kann nur erfolgreich sein, wenn die Mitarbeiter kennen / können / wollen

39 43 Schlanke und etablierte Prozesse Schlanke Prozesse lassen sich erheblich einfacher digitalisieren als komplizierte Prozesse. Vor dem Start eines Industrie-4.0-Projekts sollten daher zunächst die Prozesse vereinfacht werden. Hierzu gehören auch alle weiteren Aspekte des Lean Managements, wie Losgröße 1 oder Rüstzeitenoptimierung

40 44 Die allermeisten Unternehmen haben keine schlanke Prozesse

41 46 Was verbindet Industrie 4.0 mit Lean Management? Industrie 4.0: Absolute Orientierung am Kundennutzen Im Bereich von Industrie 4.0 kommunizieren intelligente Maschinen, Werkzeuge und Produkte über CPS miteinander und treffen dezentrale Entscheidungen aufgrund von Echtzeitinformationen. Lean Management: dezentralen Steuerung Das Fluss-Prinzip, das Pull-Prinzip und die Qualität werden im Lean Management über selbststeuernde Regelkreise realisiert. Lean Prozesse müssen nicht digital sein

42 47 Prozesse sind MEIST nicht am Standard, sondern an den Ausnahmen gestaltet

43 Quelle: 48 Air Cargo Community Frankfurt ev Entladung Flugzeug Transport zu Handling Agent Vor Halle Prüfung der Palette In Halle auspacken Palette verbuchen Einlagern in HRL Auslagern zum Versand Abhole durch Spediteu

44 Quelle: 50 Kessel

45 51 Ein Industrie 4.0-Projekt kann nur erfolgreich sein, wenn die Prozesse schlank sind

46 52 Einhaltung von Standards (Standardisierte Schnittstellen) Die Nutzung von Standards sorgt für eine weitere Reduzierung der Komplexität und somit für geringere Hürden bei Industrie- 4.0-Projekten

47 53 Die allermeisten Unternehmen bekommen Schnappatmung beim Datenaustausch mit Unternehmen

48 Quelle: 54

49 Quelle: 55

50 56 Ein Industrie 4.0-Projekt kann nur erfolgreich sein, wenn die Daten einfach ausgetauscht werden

51 57 Geschäftsmodelle Ein Geschäftsmodell beschreibt den Nutzen, den ein Unternehmen einem oder mehreren Kundensegmenten anbietet, die Organisationsform des Unternehmens sowie das interne und externe logistische, informationstechnische und finanzielle Netzwerk, das zur Generierung, Vermarktung und Übertragung des Nutzens an den Kunden notwendig ist, um nachhaltige Gewinne zu generieren

52 58 Die allermeisten Unternehmen haben kein Geschäftsmodell für Digitalisierung

53 Quelle: 59 Dampfendes Brötchen

54 60 Digitalisierung und Industrie 4.0 bringen Vorteile Dampfendes Brötchen

55 61 Industrie 4.0 Technologien können die Effizienz der Fertigung deutlich erhöhen Einer der kostenrelevanten Ansatzpunkte ist die Verbesserung der Anlagennutzung durch die digitale Einbindung der Produktionsanlagen. Die permanente Verfügbarkeit und Überwachung des Anlagenzustands ist hierbei Basis für deutliche Nutzungszeitgewinne und geht einher mit einer Verbesserung der Gesamtanlageneffizienz. BMWI (2015) Erschließen der Potenziale der Anwendung von,industrie 4.0 im Mittelstand S.71

56 62 Industrie 4.0 Technologien können die Effizienz der Fertigung deutlich erhöhen Weitere kostenrelevante Ansatzpunkte sind die bessere Organisation des Produktionsprozesses durch die Optimierung der Planungsabläufe und vor allem die gezieltere Steuerung der Produktion. Eine schnellere und optimierte Reaktion auf die zahlreichen Einfluss- und Störgrößen im Produktionsprozess wirkt hierbei als Hebel für die Senkung der Fertigungskosten. BMWI (2015) Erschließen der Potenziale der Anwendung von,industrie 4.0 im Mittelstand S.71

57 80 Beispiele für Geschäftsmodelle

58 Quelle: 81 Kaeser

59 Quelle: 82 BRP rotax

60 Quelle: 83 Evonik

61 Quelle: 84 Evonik

62 Quelle: 85 Evonik

63 86 Ein Industrie 4.0-Projekt kann nur erfolgreich sein, wenn ein NUTZEN vorhanden ist.

64 87 Sehr, sehr, sehr wichtig!!!!

65 88 Erfolgreiche Digitalisierungsprojekte sind deshalb erfolgreich weil das Top-Management 100% dahinter steht!

66 89 Geschäftsmodell Fehlerfreie Stammdaten Gut ausgebildete Mitarbeiter (erfolgreiche) Umsetzung Industrie 4.0 Schlanke und etablierte Prozesse Standardisierte Schnittstellen

67 Prof. Dr. Schocke Seite 90

68 Auf Ihre Fragen bin ich gespannt! Prof. Dr. Schocke Seite 91

69 92 Kontakt Frankfurt University of Applied Sciences Prof. Dr. Kai-Oliver Schocke Professor für Produktionsmanagement und Logistik Nibelungenplatz Frankfurt schocke@fb3.fra-uas.de