Industrie 4.0 Impulse für den Mittelstand



Ähnliche Dokumente
Industrie 4.0 in der Forschung

Zukunftsweg Industrie 4.0 Impulse für den Wirtschaftsstandort Mannheim

Einführung in Industrie 4.0 Neue Sicherheitskultur für die Industrie 4.0

Chancen und Herausforderungen der vierten industriellen Revolution

Vortrag Industrie 4.0 Zukunftsperspektiven für den Mittelstand

Chancen und Herausforderungen der vierten industriellen Revolution

Industrie 4.0 Revolution oder Evolution?

INDUSTRIE 4.0 AUS SICHT EINES IKT-INSTITUTS. Dr.-Ing. Mike Heidrich BICCnet OpenLabs am Fraunhofer ESK, München, 17.

Zukunftsbild Industrie 4.0 im Mittelstand

Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0) Eine Einführung

Industrie 4.0 Eine Vision auf dem Weg zur Wirklichkeit

Industrie 4.0 und mögliche Auswirkungen auf die Sicherheit und Gesundheit von Beschäftigten

Industrie 4.0 Eine Vision auf dem Weg zur Wirklichkeit

Bildverarbeitung Das Auge von Industrie 4.0. Joachim Hachmeister Chefredakteur inspect B2B

Industrie 4.0 Neues Verhältnis von Mensch und Maschine. Impulsreferat

»d!conomy«die nächste Stufe der Digitalisierung

Geyer & Weinig: Service Level Management in neuer Qualität.

Vernetzte Produktion. Die Firma Pilz produziert Geräte für die Automatisierung unter Industrie 4.0

Industrie 4.0 Ihre Chance, unsere Herausforderung

Wie fördert Industrie 4.0 Ihr Business? Was Sie über die Zukunft des Warenflusses vermutlich noch nicht wissen

» Industrie 4.0 als. Grundlage für das smart hospital. Berlin, den 19. April 2016

Industrie 4.0. Erfahrungen aus einem Pilotprojekt ROOZBEH FAROUGHI

INDUSTRIE 4.0 UND DIE REVOLUTION DER ARBEITSWELT

Industrie 4.0: Chancen und Grenzen für die Produktion von morgen 14. November 2013, Dr.-Ing. Roman Dumitrescu.

Industrie 4.0 Die vierte industrielle Revolution. Die Präsentation enthält Links zu den vorgestellten Förderprogrammen.

Industrie 4.0 Chancen und Anforderungen für den Mittelstand (Thesen)

Industrie 4.0! Intralogistik 4.0? Wie ändern sich die Anforderungen an die Intralogistik unter der Vision Industrie 4.0?

Blitzlicht: MES Produktionsplanung und Unternehmensmodelle IEC Integration von Unternehmensführungs und Leitsystemen

3 Gründe, warum sie müssen!

Einladung. Mittwoch, 18. März 2015, Uhr Competence Center RHEINTAL Millennium Park 4, Lustenau. Industrie 4.0

Innovation Forum Digitalisierung. Industrie Smart City Internet of Things Safety&&Security» Internet of Things. » Industrie

Durch die virtuelle Optimierung von Werkzeugen am Computer lässt sich die reale Produktivität von Servopressen erhöhen

IT-Security im Zeitalter von Industrie Eine Annäherung. Dr. Dirk Husfeld, genua mbh 15. April 2015

Notwendige Anpassungen der Wirtschaftspolitik im Rahmen der Industrie 4.0

THE KNOWLEDGE PEOPLE. CompanyFlyer.indd :48:05

Xesar. Die vielfältige Sicherheitslösung

Industrie4.0 bei WITTENSTEIN

BILFINGER INDUSTRIAL MAINTENANCE DAS NEUE BILFINGER MAINTENANCE CONCEPT BMC

Prof. Dr. Markus Schmitz, Prof. Dr. Joachim Möller, Dr. Roland Deinzer Industrie 4.0 und der Arbeitsmarkt

Drei Hebel für Ihren Erfolg

Cisco gestern heute morgen

DIGITALISIERUNG IN DER WERTSCHÖPFUNGSKETTE

Industrie 4.0 Worthülse oder was steckt wirklich dahinter?

PERSONALIZED NETWORK SOCIAL NETWORK

Migrationsstrategien für Industrie 4.0

Industrielle Kabeltechnik der EFB-Elektronik

Industrie 4.0 Entwicklung und Stand der Diskussion

BUSINESS-COACHING. für PROFESSIONALS FÜHRUNGS- UND FACHKRÄFTE, UNTERNEHMER, SELBSTSTÄNDIGE UND EXECUTIVES. Dr. Doris Ohnesorge & Ingo Kaderli

CIM-Ansatz über Best Practice Verfahren zur. Industrie 4.0. CIM-Ansatz über Best Practice Verfahren zur. Industrie 4.0

Industrie 4.0. Mehr als nur Smart Factory. Dr. Harald Schöning, Head of Research Software AG. All rights reserved.

1.1 Ausgangssituation 1

Kurzvorstellung Netzwerk CyberDatenSouveränität

Lösungen mit Strategie

Weiterbildungen 2014/15

Informationen zu den Themen Smart Grids und nachhaltige Stadtentwicklung

Intelligente Produktions- und Logistiknetzwerke

WSO de. <work-system-organisation im Internet> Allgemeine Information

Industrie 4.0. Potenziale am Standort Hamburg. Prof. Dr. Henning Vöpel. Handelskammer Hamburg, 4. November 2015

IM INTERNET DER DINGE UND DER DIENSTE: INDUSTRIE 4.0 VERWALTUNG 4.0 INFRASTRUKTUR 4.0

Neue Arbeitswelten Bürokultur der Zukunft

Ergebnisse des Workshops. IKT und Medien vom beim Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe

Let s shop phygital! Zum Zusammenwachsen von digitaler und physischer Welt im Handel

INTRALOGISTIQ Vom Spezialisten für Systemintegration.

web2skills Web2skills Ausgewählte Ergebnisse PD Dr. Bernhard Schmidt-Hertha, Claudia Strobel M.A. (LMU München)

Industrie 4.0 Frei verwendbar / Siemens AG Alle Rechte vorbehalten.

paluno Software & CPS Matthias Book Innovationsworkshop Horizon 2020 ICT

für ein Programm zur Förderung des Verkaufserfolgs cmc

Wir helfen Ihnen, sich auf Ihre Kompetenzen zu konzentrieren.

10 Jahre Institut für Internet-Sicherheit Mehr IT-Sicherheit und mehr Vertrauen?

Nachhaltige Arbeits- und Bürowelten. Roundtable Wien Stefan Rief

Sensorik 4.0 auf dem Weg zu Industrie

Industrie 4.0 durchgängig vom Sensor bis zum ERP-System, ein neuer Ansatz

Einführung: Internet der Dinge Eine Bestandsaufnahme

Sichere IT-Lösungen. Aus Aachen. Seit über 15 Jahren.

Herausforderungen durch AmI. Prof. Dr. Ralph Bruder Dr. Muriel Didier

Das Unternehmen. Gründung: Elektrotechnik, Industrieelektronik

Bildungsstandards konkret formulierte Lernergebnisse Kompetenzen innen bis zum Ende der 4. Schulstufe in Deutsch und Mathematik

Industrie 4.0 Grundlagen und Überblick mainproject am

Bewegung industriell

acatech DEUTSCHE AKADEMIE DER TECHNIKWISSENSCHAFTEN Workshopreihe Industrie 4.0 Zukunft der Industriearbeit

VDI Zentrum Ressourceneffizienz. Seite 1 / Fachkonferenz RE im Mittelstand der Friedrich-Ebert-Stiftung 10. Juni 2013 Sascha Hermann

Profil der Wirtschaftsinformatik

Schneller, besser, kostengünstiger: Systemkompetenz Industrie 4.0

präzision und kreativität feinmechanik & systemtechnik gmbh

Berufsbildung erfolgt über den

Rundum-G. Die Anforderungen durch ständig steigende

Prozessmanagement. Schulungsflyer

Staatssekretär Dr. Günther Horzetzky

I NDU STR I E 4. 0 CYBER PHYSIS C H E S Y S T E M E

Industrie 4.0 und die Herausforderungen für die Mitbestimmung

Informationsmanagement

Die wichtigsten Werkzeuge, um UNTERNEHMENSKULTUR BEWUSST zu gestalten.

Forum Industrie 4.0. Industrie 4.0 Die vierte industrielle Revolution

Digital Insights Industrie 4.0. Bundesverband Digitale Wirtschaft (BVDW) e.v.

Evaluation nach Maß. Die Evaluation des BMBF-Foresight-Prozesses

Dr. Sebastian Berlin Ditzingen, 9. Juni Die drei Säulen von Industrie 4.0 Ein Arbeitsprogramm

Banken im Kontext von Innovation und Vernetzung

HEITEC 4.0 SCHNELLER ZUR VERNETZTEN PRODUKTION HEITEC 4.0 INDUSTRIEKOMPETENZ IN AUTOMATISIERUNG UND ELEKTRONIK

Aussage: Das Seminar ist hilfreich für meine berufliche Entwicklung

Unsere LEistungen auf einen Blick

Transkript:

Industrie 4.0 Impulse für den Mittelstand Prof. Dr.-Ing. R. Anderl Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) Fachbereich Maschinenbau Technische Universität Darmstadt Otto-Berndt-Straße 2 64287 Darmstadt www.dik.maschinenbau.tu-darmstadt.de Folie 1

Industrie 4.0 Revolution oder Evolution? 1. Einführung 2. Ansätze der Industrie 4.0 Cyber-physische Systeme Internettechnologien Bauteile als Informationsträger Sicherheitskultur 3. Wandel durch Industrie 4.0 4. Stand der Umsetzung Plattform Industrie 4.0 BMBF und BMWi Projekte Internationaler Wettbewerb 5. Zusammenfassung Folie 2

Industrie 4.0 Revolution oder Evolution? 1. Einführung 2. Ansätze der Industrie 4.0 Cyber-physische Systeme Internettechnologien Bauteile als Informationsträger Sicherheitskultur 3. Wandel durch Industrie 4.0 4. Stand der Umsetzung Plattform Industrie 4.0 BMBF und BMWi Projekte Internationaler Wettbewerb 5. Zusammenfassung Folie 3

Industrie 4.0 Was ist das? Industrie 4.0 steht für die 4. industrielle Revolution, einer neuen Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten. Grundlage sind sogenannte Cyber-Physische Systeme, die bezogen auf moderne Steuerungssysteme, eingebettete Softwaresysteme und eine Internetadresse besitzen. Damit werden zukünftige Produkte und Produktionsmittel kommunikationsfähig und können flexibel vernetzt werden. Folie 4

Industrie 4.0 eine prägnante Einführung Industrie 4.0 Video (siehe: www.acatech.de/industrie4.0): Quelle: acatech Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (Oktober 2013) Folie 5

Zukunftsprojekte Industrie 4.0 und Smart Service Welt Was bedeutet smart? Der Begriff smart wird als Attribut gebraucht und bedeutet soviel wie - intelligent, - klug, - pfiffig. Übertragen auf innovative Produkte zielt smart auf die Integration von Logik (z.b. als eingebettete Systeme) in Produkte. Ergänzt um Internetadressen führt dies zu Vernetzung und Kommunikationsfähigkeit und der Steuerung des Produktverhaltens. Smarte Produkte gewinnen zunehmend an Bedeutung und ihre Entwicklung wird durch die Zukunftsprojekte Industrie 4.0 und Smart Service Welt noch verstärkt. Folie 6

Zukunftsperspektiven durch Industrie 4.0 Industrie 4.0 basiert auf einer Verzahnung aufeinander abgestimmter Zukunftstechnologien. In der Wirtschaftswoche Nr. 20 vom 12. Mai 2014 wurden Zukunftstechnologien hinsichtlich ihrer Tendenzen zum Markt- und Jobpotenzial wie auch zur deutschen Wettbewerbsstärke eingeschätzt. Folie 7

Verständnis von Industrie 4.0 Der Begriff Industrie 4.0 steht für die vierte industrielle Revolution, einer neuen Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten. Dieser Zyklus orientiert sich an den zunehmend individualisierten Kundenwünschen und erstreckt sich von der Idee, dem Auftrag über die Entwicklung und Fertigung, die Auslieferung eines Produkts an den Endkunden bis hin zum Recycling, einschließlich der damit verbundenen Dienstleistungen. Basis ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten. Durch die Verbindung von Menschen, Objekten und Systemen entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und selbst organisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich nach unterschiedlichen Kriterien wie bspw. Kosten, Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch optimieren lassen. Quelle: Plattform Industrie 4.0 17. Oktober 2014 Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 8 Folie 8

Ansätze für Smarte Systeme Wertschöpfung durch Funktionsintegration Wertschöpfung durch Cyber-Physische Systeme Zustandsüberwachung (Condition Monitoring) Strukturüberwachung (Structural Health Monitoring) Ferndiagnose (Remote Diagnosis) Kommunizierende, selbststeuernde Systeme Fernsteuerung (Remote Control) Cyber-Physische Systeme erlauben Kommunikation, Monitoring, Steuerung Folie 9

Industrie 4.0 Revolution oder Evolution? 1. Einführung 2. Ansätze der Industrie 4.0 Cyber-physische Systeme Internettechnologien Bauteile als Informationsträger Sicherheitskultur 3. Wandel durch Industrie 4.0 4. Stand der Umsetzung Plattform Industrie 4.0 BMBF und BMWi Projekte Internationaler Wettbewerb 5. Zusammenfassung Folie 10

Industrie 4.0: Cyber-Physical Systems Von Embedded Systems zu CPS und CPPS Smart Sensors Smart Systems (Smart Sensors and Actuators) Cyber Physical Systems (CPS) Cyber Physical Production Systems (CPPS) Embedded System June 10, 2014 Faculty of Mechanical Engineering Department of Computer Integrated Design Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 11 Folie 11

Industrie 4.0: Cyber-Physische Systeme (CPS) Verständnis CPS Cyber-physische Systeme umfassen nach Lee (2010) zwei Sichtweisen: cyberizing the physical for specifying physical subsystems with computational abstractions and interfaces and physicalizing the cyber for expressing abstractions and interfaces of software and network components to represent physical systems dynamics in time [LEE2010] Folie 12

Industrie 4.0: Internettechnologien Das Internet der Dinge, der Dienste und Daten Das Internet der Dinge Vernetzte Objekte auf Basis von Internettechnologien Erkennung und Identifikation durch Nutzung von IPv6-Adressen (128 bit Adressraum) Vorteile: Erkennbarkeit und Lokalisierbarkeit Fähigkeit zur Kommunikation und Vernetzung Jedes physische Objekt könnte mit einer IPv6-Adresse ausgestattet werden Das Internet der Dienste Neuer Ansatz der Bereitstellung Internet basierter Dienste Konzepte: bedarfsorientierte und produktgebundene Dienstleistungen, Wissensbereitstellung und Dienste zur Steuerung des Produktverhaltens Ansätze für das Zusammenwirken von Menschen, Maschinen und Systemen und verbesserte Wertschöpfung Das Internet der Daten Daten werden über Internettechnologien gespeichert und verteilt Cyber-physische Systeme werden enorme Datenmengen erzeugen Dienste basierte Prozessorganisation Wichtig: Entwicklung einer Sicherheitskultur nachhaltige Vertrauensbasis schaffen Smart Production Procecces Smart Logistics Smart Engineering Beherrschung großer Datenmengen: Vernetzung von Produkt- und Produktionsdaten Folie 13

Industrie 4.0: Bauteile sind Informationsträger Vom Produktdatenmodell zum Bauteildatenmodell Produktdatenmodell beschreibt Produktdaten des Produktlebenszyklus derzeit von der Idee bis zum Serienanlauf wurde zur Überwindung der Heterogenität von IT-Systemen genormt (ISO 10303 STEP ) Bauteildatenmodell beschreibt Bauteildaten des Bauteillebenszyklus von seiner Materiellen Entstehung bis zum Recycling bzw. zur Entsorgung kann zu einer wichtigen Grundlage von Industrie 4.0 werden, da in ihm die Informationen strukturiert spezifiziert werden, die über Bauteile individuell Auskunft geben. Produktpräsentation Folie 14

Industrie 4.0: Bauteile sind Informationsträger Identifikation, Lokalisierung, Adressierung, Vernetzung Folie 15

Neue Herausforderungen für die Sicherheit Eine neue Sicherheitskultur führt zu vertrauenswürdigen, resilienten und gesellschaftlich akzeptierten Industrie 4.0-Systemen Quelle: These des Wissenschaftlichen Beirats Der Sicherheitskultur liegt ein ganzheitliches Konzept zugrunde und sie wird im Sinne von Safety und Security verstanden Folie 16

Synchroner und asynchroner Betrieb Smart Sensor Sensoren Echtzeit Synchroner Betrieb Etablierte Methoden der IT-Sicherheit Asynchroner Betrieb Internet der Daten Internet der Dienste Steuerung 1001 0101 0111 G1 X28.157 Y24.034 G1 X28.977 Y23.404 G1 X29.267 Y23.214 G1 X30.077 Y22.754 G1 X51.017 Y21.644 G1 X28.977 Y23.404 G1 X29.267 Y23.214 G1 X28.977 Y23.404 G1 X29.267 Y23.214 Datenaustausch Kryptografie Smart Aktor Kontinuierliche Prozesse Diskrete Prozesse Aktoren Heute: Trennung von Sicherheits- und Echtzeitwelt Systeme von morgen bringen IT-Sicherheit näher an die physikalischen Prozesse Folie 17

Industrie 4.0 Revolution oder Evolution? 1. Einführung 2. Ansätze der Industrie 4.0 Cyber-physische Systeme Internettechnologien Bauteile als Informationsträger Sicherheitskultur 3. Wandel durch Industrie 4.0 4. Stand der Umsetzung Plattform Industrie 4.0 BMBF und BMWi Projekte Internationaler Wettbewerb 5. Zusammenfassung Folie 18

Wertschöpfung im Produktlebenszyklus Stärken und Schwächenanalyse Datenauswertung Produktplanung Individualisierung der Anforderungsmodellierung Open Innovation Bauteilerkennung und interpretation Materialidentifikation Bauteil- und Materialverwertung Recycling Entsorung Industrie 4.0 Referenzmodell Entwicklung Konstruktion Realitätsgetreue virtuelle Modellierung Kommunikationsentwurf Systems Engineering Verhaltenssimulation und optimierung Produktbeobachtung Ferndiagnose Fernsteuerung Arbeitsvorbereitung Produktnutzung Produktion Cyber-Physische Produktionssystems (CPPS) Bauteile als Informationsträger Folie 19

Industrie heute und Geschäftsmodelle von morgen Traditionelle Innovationsprozesse Wertschöpfung durch Produktions- und Lieferketten Zentralisierte Planung und Steuerung Open Innovation Datengetriebene Wertschöpfung Dezentralisierung und Vernetzung Innovationsmanagement, Verwertungsrechte Verkauf von Leistung statt von Produkten, Data Analytics App-Software Marktplätze Individualisierung durch Variantenvielfalt A BC Individualisierung durch Kundeninteraktion Kundenbindung durch Kooperation Lagerhaltung Differenzierung durch Produktqualität Produktion nach Bedarf Differenzierung durch Produkt- und Dienstleistungsqualität Individualisierte Produktion neue Dienstleistungsprofile Folie 20

Industrie 4.0 Internetbasierte Dienstleistungen Cyber-Physische Produktionssysteme (CPPS) Folie 21

Industrie 4.0 Revolution oder Evolution? 1. Einführung 2. Ansätze der Industrie 4.0 Cyber-physische Systeme Internettechnologien Bauteile als Informationsträger Sicherheitskultur 3. Wandel durch Industrie 4.0 4. Stand der Umsetzung Plattform Industrie 4.0 BMBF und BMWi Projekte Internationaler Wettbewerb 5. Zusammenfassung Folie 22

Plattform Industrie 4.0 Quelle: Plattform Industrie 4.0 (www.plattform-i40.de) Folie 23

17 Thesen des Wissenschaftlichen Beirats June 10, 2014 Faculty of Mechanical Engineering Department of Computer Integrated Design Prof. Dr.-Ing. R. Anderl 24 Folie 24

Forschungsroadmap der Plattform Industrie 4.0 Folie 25

Förderprogramme im Kontext Industrie 4.0 63 Projekte, davon 26 Einzelprojekte 33 Projete im Spitzencluster It s OWL 4 Projekte im ERANET-MANUNET Verbund 14 Projekte 4 Querschnittsthemen Recht IT-Sicherheit Zukunft der Arbeit Normung Folie 26

Effiziente Fabrik 4.0 Projektaufbau und -ziele Projektphase: Vorstudie Inhalt: Identifikation und Analyse von bereits umgesetzten Good Practice-Beispielen in der Industrie Ziel: Darstellung des Potenzials und des jeweiligen Nutzen Konzeptentwicklung Erarbeitung von Implementierungskonzepten für ausgewählte Beispiele Implementierungskonzepte für Experimentierfeld aufbauend auf CiP Aufbau Demonstrator Hard- und Softwareseitiger Aufbau der konzeptionierten Beispiele und Validierung des Nutzens Experimentierfeld in realer Produktionsumgebung Wissenstransfer Didaktische Aufbereitung der Ergebnisse. Aufbau von Kompetenzen für industrielle Partner. Durchführung einer Workshopreihe Aufbau der Fach- und Methoden-kompetenz hessischer Unternehmen Folie 27

Industrie 4.0 - Modellfabriken in Deutschland Cyber-Physische Produktionssysteme (CPPS) Integration moderner Informations- und Kommunikationstechnik mit leistungsfähiger Automatisierungstechnik zu effizienter Produktionstechnik Erschließen der Industrie 4.0 - Potentiale bildet den zentralen Mehrwert für Unternehmen Folie 28

Der internationale Wettbewerb Folie 29

Industrie 4.0 Revolution oder Evolution? 1. Einführung 2. Ansätze der Industrie 4.0 Cyber-physische Systeme Internettechnologien Bauteile als Informationsträger Sicherheitskultur 3. Wandel durch Industrie 4.0 4. Stand der Umsetzung Plattform Industrie 4.0 BMBF und BMWi Projekte Internationaler Wettbewerb 5. Zusammenfassung Folie 30

Zusammenfassung Industrie 4.0 gibt neue Impulse zur Entwicklung und Anwendung cyber-physischer Systeme auf dem Weg zum Internet der Dinge, der Dienste und der Daten. Industrie 4.0 erfordert noch Forschungs- und Entwicklungsinitiativen, gleichwohl sind bereits anwendbare Lösungen sichtbar. Impulse für die Industrie: Individualisierung durch Kunden- und Marktinteraktion Produktion nach Bedarf Innovative Geschäftsmodelle durch neue Produkt- und Dienstleistungsqualität Forschungsstrategie: Sicherheit und Wissensschutz für Industrie 4.0 (CASED, BMBF) Bauteile sind Informationsträger -> Smart Factory IT Industrie 4.0 -> Big Data Integration SOA mit Automation ICT Industrie 4.0 bietet für Unternehmen eine ernstzunehmende Vision, die es gilt unternehmensspezifisch zu bewerten und umzusetzen. Folie 31

Vielen Dank! Source: Potthast Fachschaftenkonferenz Folie 32