Industrie 4.0: ein Megatrend und seine Auswirkungen auf kleine und mittlere Unternehmen und die Nutzung von estandards M-Days Expertenforum Industrie 4.0 und estandards Frankfurt, den 14. Mai 2014 Ansprechpartner: Dipl.-Inf. Martin Birkmeier
Das FIR an der RWTH Aachen An-Institut der RWTH 1953 gegründet 130 Mitarbeiter (Stand April 2014) Geschäftsführer Prof. Dr. Volker Stich Direktor Prof. Dr. Günther Schuh Projekt estep 01MS13002A
Industrie 4.0 Ein Megatrend? Achja und estandards! 3
Die vierte industrielle Revolution Was und wann waren eigentlich die ersten drei Revolutionen? 4
Was ist die vierte Industrielle Revolution? Beschreibendes Kennzeichen: Kollaboration IT-Software: Truth IT-Hardware: Speed Cyber PLM-Systems Software- Agenten Speichern in der Cloud 4. Industrielle Revolution High Speed Computing Lokale Speicher ERP-Systems Social Behaviour: Cooperation Kollaborationsproduktivität Physical Systems: Automation Physical Internet der Dinge Business Communities Social Communities Cognitive Systems Software Hardware 5
Was war eigentlich ein Cyber Physical System? Anwendung in der Produktion Selbstregelung für einen Produktionsbereich Kontextadaptive und autonom handelnde Systeme Kontrollierter Verbund mit dynamischen Grenzen Umfassende, durchgängige Kontextwahrnehmung Festlegung von Zielen und Handlungsschritten Lernen veränderter Abläufe und Anpassung Historie der Plan- Zugangskontrolle Simulation systemeigener Daten und Bitte Produzent atmen sie einmal bewusst Dienste ein und aus. und Rückmeldedaten Interpretation der Daten in mehreren Iterationen Selbstorganisation SCM-Ebene ERP-Ebene AP 4 Danke! AP 5 AP 6 MES-Ebene You Are Now Breathing Manually Lokal / global vernetzte und echtzeitfähige Sensoren Sensorrückmeldungen Parallele Erfassung, Fusionierung, Verarbeitung, physikalischer Daten Global verteilte, vernetzte Echtzeitsteuerung und Regelung Mensch- Maschine- Interaktion Umfassende Mensch-System-Kooperation Intuitive, multimodale, aktive und passive MMI- Unterstützung Produktion Integrierte und interaktive Entscheidung von System und Mensch SCM Supply Chain Management ERP Enterprise Ressource Planing MES Manufacturing Execution System 6
Und was war ein estandard? Überblick estandards aus der Berlecon Studie Anwendungsbereich Fachliche Standards Technische Standards Geschäftsprozesse Prozessmanagement (ECR, VMI, CM, SCOR) Prozessstandards (RosettaNet, ebxml, UBL) Workflow (BPEL 4 WS, WSCI, UML, ) Transaktionen Katalogaustausch EDI-basiert (EDIFICE, VDA, EANCOM, ANSI X12, Odette, Sap-iDocs) XML-basiert(openTrans, cxml, GS1 XML) BMEcat, DATANORM, cxml Nachrichten (SOAP, JMS,...) Transportprotokolle (HTTP, FTP, SMTP, ) Klassifikation/ Beschreibung ecl@ss, ETIM, UNSPSC Sicherheit (SSL, ACL/LDAP, ) Identifikation GTIN, EPC, DUNS, Basisformate (ASCII, UNICODE, XML, ) Quelle: Berleconstudie 2003 und 2010 7
Zurück zur Industrie 4.0 Ein Kunde benötigt ein Produkt Und so weiter Ich benötige Material y in Menge z, bis wann könnt ihr zu welchen Konditionen liefern? Produzent & Dienstleister Ich benötige 30 mal Ich benötige?? mal Produkt x, ist das Produkt x, bis wann könnt vorhanden und zu ihr liefern? welchem Preis?? Lieferanten Lieferant Kunden Endkunde Geschäftsprozessebene Ausführungsebene Ressourcenebene 8
Kollaboration durch Interoperabilität Wie sieht Industrie 4.0 den nun im Unternehmen und in der Wertschöpfung aus? Produzent & Dienstleister Lieferanten Lieferant Kunden Endkunde Geschäftsprozessebene Ausführungsebene Ressourcenebene Informationsfluss Material-/Leistungsfluss Einsatz von Standards 9
Was bedeuten estandards für mein Unternehmen? Ein Adapter für jede Schnittstelle? Ich benötige keinen Standard! - Die wenigen Informationen trage meine Mitarbeiter manuell zusammen - Wenn nötig basteln wir uns eine Adapter eine individuelle Schnittstellen zu den Systemen Für alle Systeme und alle geschäftlichen Interaktionen? Quelle Bilder: Vortrag Silja Eckartz - Daten- und Informationsaustausch Die Rolle von Standards 12.02.2014 10
Wie funktioniert Interoperabilität? Welche Handlungsfelder gibt es? Standards Politische Dimension Visionen, Ziele, Roadmaps Strategische Entscheidungen Organisatorische Ebene Synchrone und kompatible Geschäftsprozesse Semantische Ebene Gemeinsames Verständnis der Bedeutung von ausgetauschten Daten (und Informationen) Rechtliche Dimension Synchrone und kompatible Rechtssysteme (Auslandshandel) Technische Ebene Verknüpfung von IT-Systemen und Diensten Grafik basierend auf: Zentrum für Interoperabilität bei Fraunhofer FOKUS 2013 11
Erster Schritt ist die Erarbeitung einer Zielsetzung Handlungsempfehlung am Beispiel Industrie 4.0 Unternehmensstrategie für Industrie 4.0 Abschätzung der Bedeutung der Industrie 4.0 für das eigene Unternehmen (Nutzenpotenziale) Kollaborationsproduktivität als Wettbewerbsfaktor Synchronisation von Unternehmens- und IT-Strategie IT-Strategie Richtet sich die IT-Strategie an der Unternehmensstrategie aus und ermöglicht sie das Ziel der Kollaborationsproduktivität? Welche technischen Grundlagen und welche Bereitschaft besteht für den Einsatz von innovativen Informationstechnologien, die sich für die Umsetzung von Industrie 4.0 eignen? Haben die Fachbereiche und die IT gemeinsam die Nutzenpotenziale von Industrie 4.0 durch die IT ermittelt? Besteht eine systematische IT-Umsetzungsplanung in Form eines IT-Bebauungsplans zur Umsetzung der Vision Industrie 4.0 und ist dieses mit allen Betroffenen und Beteiligten abgestimmt? Quelle: Computerwoche 6/2014 12
Forschungsprojekt estep Mittelstand Gerne erläutern wir Ihnen unser Projekt Projektziele allgemein Reduktion des unternehmerischen Risikos für KMU bei der Nutzung von e-business- Standards. Eigenständigkeit bei der Einführung von e-business-standards durch eine toolbasierte Lösung und dadurch Unabhängigkeit von Insellösungen und deren Anbietern. Reduzierte Einführungskosten von e-business-standards und verbesserte Investitionssicherheit. Produzent Lieferant Lieferant Kunde Endkunde SCM-Ebene ERP-Ebene MES-Ebene Shopfloor Materialfluss horizontal / vertikal Informationsfluss horizontal / vertikal 13
Kontakt: www.fir.rwth-aachen.de Oder an den Ständen Projekt estep und ebusiness Lotse Aachen Dipl.-Inf. Univ. Martin Birkmeier Bereich Informationsmanagement Leiter Fachgruppe Informationslogistik Telefon: +49 (0)241 477 05-510 Fax: +49 (0)241 477 05-199 Mobil: +49 (0)177 579 02 74 E-Mail: Martin.Birkmeier@fir.rwth-aachen.de Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 14