Industrie 4.0 / Digitalisierung Veränderung kraftvoll nutzen siemens.com/innovation
Fünf Megatrends werden unsere Welt verändern Sie werden die Veränderungen beschleunigen Weltpopulation, in Mrd. Entwicklungs- Länder Industrie- Länder 6.10 1.25 2015 0.16 0.00 1.92-0.01 0.83 0.12 9.00 1.36 2050 Wachsene und alternde Bevölkerung Age 65+ 15-65 0-14 Demografischer Wandel Digitale Transformation Klimawandel Mittlere Jahrestemperatur 1950-2014 2 (in C) Angeschlossene Geräte 5, in Mrd. 50-0,3-0.3 23 1950 1970 1990 2010 9 Klimawandel und extreme Wetterereignisse 0,3 0.3 0 Beitrag zum globalen BIP Wachstum 2007-2025 3, in % Städte >10mn 5mn-10mn 2mn-5mn 38% Ändere Städte und ländliche Regionen 150k-2mn Städte sind die zentralen Treiber 2012 2.8 ZB Urbanisierung 2016 ZB = Zettabytes = 10 9 Terabytes 2020 40.0 ZB Extremer Wachstum der angeschlossenen Geräte und der digitalen Daten 6 Globalisierung Auslandsdirektinvestitionen in % 4 6 4 2 0 1970 1976 1982 1988 1994 2000 20062013 2012 Erhöhung der Investitionen im Ausland 1 UN World Population Prospects (2015); 2 Met Office Hadley Centre observations (2014); 3 McKinsey Global Institute Cityscope (2011); 4 UNCTAD (2013); 5 Cisco: The Internet of Everything (2013); 6 IDC: The Digital Universe (2012) Seite 2 09.06.2016
» Die schöpferische Zerstörung ist ein Prozess der industriellen Mutation, der unaufhörlich die Wirtschaftsstruktur von innen heraus revolutioniert, unaufhörlich die alte Struktur zerstört und unaufhörlich eine neue schafft.«joseph Schumpeter Ökonom und Politikwissenschaftler Quelle:»Kapitalismus, Sozialismus und Demokratie«, Schumpeter 1942 Seite 3 09.06.2016
Die Welt im Wandel Digitalisierung verändert nicht nur den Alltag der Menschen Seite 4 09.06.2016
Die Welt im Wandel Digitalisierung verändert auch die Wertschöpfung Manuelle Maschinenkonfiguration Virtuelle Inbetriebnahme Zentrale Großkraftwerke Dezentrale Energieversorgung Röntgenbilder Digitale Bildgebung und -analyse Feste Wartungsintervalle Vorausschauende Wartung Seite 5 09.06.2016
Veränderungen der Wertschöpfung Qualität, Produktivität, Geschwindigkeit und Flexibilität bleiben die großen Herausforderungen Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit Qualität Produktivität Geschwindigkeit Flexibilität Geschlossene Regelkreise und vollständige Rückverfolgbarkeit von großer Bedeutung Energie- und Ressourceneffizienz als entscheidende Wettbewerbsfaktoren Kürzere Innovationszyklen für immer komplexere Produkte Individualisierte Massenfertigung in zunehmend volatilen Märkten aber diese Anforderungen füllen sich im Zeichen der Digitalisierung mit anderen Inhalten Seite 6 09.06.2016
Die Digitale Entwicklung 1 Industrielle Revolution 2 Industrielle Revolution 3 Industrielle Revolution 4 Industrielle (r)evolution Digitalisierung Automatisierung Wasser & Dampf Elektrifizierung Die Digitalisierung wird noch definiert Seite 7 09.06.2016
Digitalisierung bietet große Chancen Ganzheitlicher Blick auf die Wertschöpfungskette erschließt neue Möglichkeiten Produktionsplanung Tecnomatix Produktionsengineering TIA Portal Produktionsausführung SIMATIC IT Services Plant Data Services Produktdesign NX Teamcenter Lieferanten und Partner Integration aller Schritte des Produktentwicklungs- und Produktionsprozesses durch Industriesoftware steigert Produktivität und Effizienz Seite 8 09.06.2016
Integrated Engineering und Integrated Operation beschreiben neue Arbeitsprozesse Integrated Engineering optimiertes Engineering und Life Cycle Management Integrated Engineering Werkzeuge Simulation / Visualisierung gemeinsames, durchgäniges Datenmodell Cloud-Aktivieren von Service und Analytik nächste Generation der Automatisierung Digitalisierung auf Feld-Ebene Zuverlässige Konnektivität Integrated Operations verbessert die Produktivität und Flexibilität Concept and FEED Process and plant design Engineering & commissioning Operation Service Seite 9 09.06.2016
IT-Security ist eine Vorraussetzung für die Digitalisierung und stellt neue Herausforderungen IT-Security - Konzept 1) Defense in Depth Integrierte IT-Security in den Arbeitsprozessen Know how und Kopierschutz Autorisierung und Benutzermanagement Firewall & VPN (Virtual Industrie Network) System hardening Service für die Anlagensicherheit Beurteilen Integrieren Managen Seite 10 09.06.2016 1) Based on IEC 62443
Domain know-how und die Expertise in Kombination mit der Betriebstechnik und der Informationstechnik Domain Know-how 00110101001110010011010010110110101001010100111000101110110010101001001001001 Equipment and Applications 00110101001110010011010010110110101001010100111000101110110010101001001001001 00110101001110010011010010110110101001010100111000101110110010101001001001001 Analytics Know-how = Mehrwert HSSE Kosten Flexibilität Realisierungszeit Ergebnisse Seite 11 09.06.2016
Das Potenzial der Digitalisierung mit gemeinsamen Plattformen nutzen Web of Systems und Sinalytics ermöglichen neue Geschäftsmodelle Web of Systems Sinalytics Sinalytics Web of Systems und Sinalytics schaffen technologische Voraussetzungen zum Nutzen unserer Kunden Cloud Verteilte Intelligenz Seite 12 09.06.2016
Konzept für die industrielle Anwendung des Internet der Dinge Web of Systems schafft Sicherheit für kritische Infrastrukturen Energy Management Digital Factory Grid Infrastructure Web of Systems Turbine Monitoring Wind Power Power and Gas, Power Generation Services Siemens sieht im Internet der Dinge große Chancen In kritischen Infrastrukturen stellen Kunden wesentlich höhere Anforderungen an Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und den Schutz eigener Daten Process Industries and Drives Healthcare Manufacturing Building Infrastructure Mobility Building Technologies Im Web of Systems verarbeiten Geräte deshalb ihre Daten lokal, statt sie in eine Cloud zu senden. So verbleiben das Wissen und damit das geistige Eigentum unserer Kunden geschützt Bereits heute nutzt Siemens diese Technologien in zahlreichen Projekten Seite 13 09.06.2016
Internet der Dinge Beispiel: Smart-Farming-Services Smart-Farming- Services Produktivitätssteigerung durch Vernetzung Produktivitätssteigerung durch herstellerübergreifende Vernetzung mobiler Maschinen untereinander und ihre Integration in das Internet der Dinge ~ 20% lower CAPEX and OPEX ~ 70% shorter installation and commissioning time Quelle: vgl. ACATECH 2015 Seite 14 09.06.2016
Web of Systems für verteilte autonome Steuerungen Beispiel: Die intelligente sekundäre Schaltstation in einem Smart Grid Intelligenter Ortsnetztransformator Leitzentrale Minimaler Engineering- Aufwand: Plug-and-Play- Fähigkeiten, Software-Updates aus der Ferne und Erweiterung der Funktionen, Überwachung von Ressourcen Intelligent vernetztes Gerät Steuerung Internet Drastische Veränderung des Energieflusses in Schaltstationen 2003 Heute Zuverlässiger Systembetrieb bei niedrigeren Kosten: Zuverlässiger, stabiler Betrieb eines Smart Grids durch eine geregelte autonome Steuerung vor Ort, wobei die Kommunikation über das Internet läuft mit geringerer Servicequalität, aber kostengünstig Step-Trafo Leitungen Sensoren Seite 15 09.06.2016
Das Potenzial der Digitalisierung mit gemeinsamen Plattformen nutzen Web of Systems und Sinalytics ermöglichen neue Geschäftsmodelle Web of Systems Sinalytics Sinalytics Web of Systems und Sinalytics schaffen technologische Voraussetzungen zum Nutzen unserer Kunden Cloud Verteilte Intelligenz Seite 16 09.06.2016
Basis für datengetriebene Serviceangebote Sinalytics führt Technologien zu Datenanalyse, Konnektivität und Cyber-Security zusammen Energy Management Digital Factory Process Industries and Drives Healthcare Manufacturing Grid Infrastructure Sinalytics 300.000 angeschlossene Geräte 17 Terabyte Daten pro Monat Building Infrastructure Turbine Monitoring Wind Power Power and Gas, Power Generation Services Mobility Building Technologies Im GJ 2015 hat Siemens mit klassischen und digitalen Services einen Umsatz von ~16 Mrd. erzielt Alle dafür erforderlichen Technologien werden in einer neuen Plattform gebündelt: Sinalytics Diese beinhaltet bewährte und neueste Technologien zu Datenanalyse, Konnektivität und Cyber-Security Seite 17 09.06.2016
Sinalytics verbessert Kundenzufriedenheit Datenanalytik steigert Verfügbarkeit von Hochgeschwindigkeitszügen Ferndiagnose ermöglicht vorausschauende Instandhaltung Vorziehen von korrektiven zu präventiven Maßnahmen Erhöhung der Verfügbarkeit und Vermeidung von ungeplanten Standzeiten 99,9% Verfügbarkeit Hochgeschwindigkeitszugverbindung Barcelona Madrid Volle Kostenerstattung des Fahrpreises für Passagiere bei Verspätungen >15 Minuten Nur EINE von 2.300 Fahrten ist merklich verspätet Seite 18 09.06.2016
Sinalytics erhöht Zuverlässigkeit Experten unterstützen Techniker an Bord von Kreuzfahrtschiffen virtuell Betriebsdaten der Schiffe werden auf einheitliches Format konsolidiert und in Datenbank gesichert Über 40% der Geräte und Systeme können aus der Ferne gewartet werden Höhere Equipmentverfügbarkeit durch Remote Support Einsparung von Installationsund Betriebskosten mit Potenzial für ganze Flotten Informationen aus Boardsystem sind über Satellit im Headquarter des Schiffseigners zugänglich Technische Experten des Siemens Service Center in Hamburg unterstützen die Crew durch Fachwissen und Personal Bei drohenden Schäden werden nötige Ersatzteile im nächsten Hafen bereitgehalten Seite 19 09.06.2016
Auf dem Weg zu selbstlernenden Windturbinen Sinalytics optimiert die Steuerung von Windkraftanlagen 1 3% höhere Energieausbeute Frühzeitige Erkennung von abweichendem Turbinenverhalten und Ausfallrisiken Autonome Optimierung der Anlagenregelung durch neuronale Netze und maschinelles Lernen Unterstützt durch Sensoren Überwachung und Datenanalyse können Windturbinen noch zuverlässiger und effizienter werden Erfassung von 200 GB an Sensordaten täglich aus insgesamt 7.800 On- und Offshore- Windanlagen Seite 20 09.06.2016
Disruptive Veränderungen kraftvoll nutzen Wir werden die Potenziale der Digitalisierung konsequent erschließen Das Web of Systems ist der Schlüssel für die industrielle Anwendung des Internet der Dinge Digitalisierung Automatisierung Elektrifizierung Unsere Sinalytics-Plattform ist eine umfassende Basis für neue, datengetriebene Serviceangebote Unser Angebot der digital vernetzten Industrie baut auf unseren bewährten Automatisierungs- und Softwarelösungen sowie unserem tief greifenden Verständnis der Prozesse unserer Kunden auf Mit umfassendem Domänen-Know-how entlang der Wertschöpfungskette der Elektrifizierung kann Siemens Lösungen anbieten, die Werte für den Kunden schaffen Seite 21 09.06.2016