Industrie 4.0 - Impulsvortrag Hochschule Esslingen, 25.4.2017 D012 - NL GÖ/ V1.2

VORLESUNGSUNTERLAGE

Impulsvortrag 4.0 an der HSE, Xpuls, 25.4.2017, D012 – NL GÖ/ V1.2

1. Vorstellung Dozent und Xpuls 2. Industrie 4.0 3. Auswirkungen

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Vorstellung Dozent

Danke, dass ich heute Ihre Zeit geschenkt bekomme!

Ihr Dozent im Überblick  C. -Patrick Dammin, Jhg. 1978  Studium: Wirtschaftsrecht an der RFH in Köln  Seit 2002 Berater bei der Xpuls GmbH Aktuell als „Head of Industry 4.0“  Dozent an der FH Köln seit 2006  Zertifizierter Microsoft Trainer (MCT) und Microsoft Professional (MCP)  Projektmanagement Experte (PMI, GPM, IPMA)  Mehr als 10 Jahre Erfahrung als Projektleiter mit weltweiten Einsätzen

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Gast-Dozent Patrick Dammin

Impulse!

Wir über uns

Wir geben als Projektpartner Impulse nach vorn!

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Über Xpuls

In technischen Branchen zu Hause

Branchen Xpuls ist ein auf technische und produzierende Industrien ausgerichtetes Planungs- und Beratungsunternehmen für Themenstellungen rund um Produkt und Produktion. Mit einer gezielten Fokussierung auf komplexe Prozessumgebungen bei hoher Produkt- und Produktionskomplexität hat sich Xpuls in zahlreichen Branchen als Planungs- und Projektpartner etabliert: ›

Automobilindustrie

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Luftfahrtindustrie

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Maschinenbau

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Medizintechnik

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Windenergie

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Logistikdienstleister

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Über Xpuls

Leistungsspektrum mit hoher Bandbreite

Xpuls unterstützt Unternehmen mit Know-how in Planung und Umsetzung, um die Wettbewerbsfähigkeit permanent zu steigern und sich den Anforderungen einer steigenden Komplexität in Wertschöpfungs-Netzwerken zu stellen. ›

Produktionsplanung

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Industrial Engineering

›

Logistikplanung

›

Lieferantenmanagement

›

Anlaufmanagement

›

Technologieintegration

Mit Kompetenzen in den Schnittstellen von Entwicklung, Produktion, Logistik, Qualität und Lieferant führt Xpuls die funktionalen Sichtweisen in Projekten zu einer Gesamtperspektive zusammen und ermöglicht effiziente und professionelle Planungsund Projektvorgehen.

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Impulse nach vorn!

Innovative Ansätze für technische Branchen

H 2

Fließfertigung im Flugzeugbau Erfolgreiche Umstellung einer Standplatzfertigung (Dock) auf eine echte Fließfertigung. Ein bislang einmaliges Projekt dieser Art weltweit.

Vom Einzelfertiger zum Serienhersteller Ein Sportwagenhersteller, der einzelne Exemplare für die Rennstrecke in Manufaktur fertigt, wurde befähigt, ein weltweit zulassungsfähiges Produkt in Serie fertigen zu können.

Alternative Antriebskonzepte Erfolgreiches Projektmanagement bei der Entwicklung von alternativen Antriebsträngen u. deren Integration in Fahrzeugplattformen, dem Aufbau einer leistungsfähigen Lieferantenstruktur u. der Fertigung der Fzge.

Aufbau einer H2 - Infrastruktur Erarbeitung von Konzepten u. Aufbau der ersten Tankstellen in Deutschland in Kooperation einer Vielzahl an Projektpartnern von öffentlichen Institutionen über mehrere Branchen bis zum OEM.

Industrie 4.0 / Montage Ganzheitliche Beratung u. Planung bei der Vernetzung intelligenter Produktionstechniken durch den Einzug von modernen Informationsu. Kommunikationstechniken in Werken, Vor- u. Endmontagen sowie Logistikbereichen.

Das Kompetenzportfolio sowie der breite Erfahrungsschatz von Xpuls generiert synergetische und innovationsstarke Ansätze in komplexen Projektumgebungen. Seite 7

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Impulse nach vorn!

Industrie 4.0 mit Xpuls

Smart Logistik in der Luftfahrtindustrie Erfolgreiche Einführung einer cloudbasierten Logistikvernetzung mit End-to-End „tracking and tracing“ sowie Integration intelligenter und selbststeuernder fahrerloser Transportsysteme für die Produktionsversorgung

Praxistest Datenbrillen

Industrie4.0-readiness in Unternehmen

Logistikplanung 4.0

Industrie 4.0 / Montage

Als innovativer Ansatz in der Kommissionierung gilt der Einsatz von Datenbrillen. Xpuls und die Compass Logistics Int. haben zusammen einen Praxistest gestartet und die Möglichkeiten eruiert.

Die Veränderungen im Zuge der Industrie4.0 können groß sein. Aber welche sind sinnvoll oder haben Priorität? Xpuls hat eine Checkliste entwickelt und bewertet die Readiness für den Einsatz der neuen Technologien 4.0.

Evaluierung alternativer Prozessszenarien unter Berücksichtigung der Möglichkeiten von I4.0 in Vorbereitung der Planung eines zentralen MWZ´s.

Ganzheitliche Beratung u. Planung bei der Vernetzung intelligenter Produktionstechniken durch den Einzug von modernen Informationsu. Kommunikationstechniken in Werken, Vor- u. Endmontagen sowie Logistikbereichen.

Xpuls generiert die perfekte Symbiose zwischen effizienter Prozessplanung und adäquater Technologieintegration.

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1. Vorstellung Dozent und Xpuls 2. Industrie 4.0 3. Auswirkungen

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Industrie 4.0

Einstieg in die digitale Vollvernetzung

Industrie 4.0 ist kein Update - sondern ein gänzlich neues Verständnis Seite 10

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Einordnung.

Industrie 4.0 – Die Pressestimmen Die Vision der nächsten revolutionären Entwicklungsstufe in der Industrie hat die Öffentlichkeit erreicht und soll hierdurch ein breites Bewusstsein schaffen.

Merkel erwartet industrielle Revolution

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Einleitung

Definition Industrie 4.0

Der Begriff Industrie 4.0 bezeichnet die vierte 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.

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Industrie 4.0 – Übersicht über die Instrumente und Wissensstände

Technologien im Verhältnis von Erwartungen zu Zeit

Erwartungen

Spielifikaton Consumer 3D Printing Big Data

Tragbare Nutzer-Schnittstelle

Verarbeitung komplexer Ereignisse Inhaltsanalyse

Computerlinguistik Internet der Dinge

In-Memory-Datenbank Management System Virtueller Assistent

Direkte Übersetzung Mobile Roboter 3D Scanner Neurobusiness Biochip Autonomes Fahren

Erweiterte Realität Prescriptive Analytics

M2M Kommunikation

Affective Computing

Mobile Gesundheitsüberwachung NFC

Elektrovibration

Spracherkennung

Volumendisplay Gehirn-Computer Schnittstelle

Mensch 2.0

Konsumenten Telematik

Predicitive Analytics

Vermischtes Netzwerk 3D Bioprinter

Quantified Self

Standort Intelligenz Rechnerwolke

Quantencomputer

In-Memory Analyse

Intelligenter Staub Akustische Oberflächenwelle

Technologischer Auslöser

Virtuelle Realität

Aktivitätsanzeige

Biometrische Authentifizierung

Unternehmens 3D-Druck Gestensteuerung

Gipfel überzogener Erwartungen

Tal der Enttäuschung

Anstieg der Erkenntnis

Plateau der Produktivität

Zeit

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Video

Video

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Verwendungsfreigabe des Videos erteilt durch VDMA, Presse-Medien und Vertrieb

Vertikale und horizontale Integration

Die Horizontale Integration

Integration von IT-Systemen für die unterschiedlichen Prozessschritte der Produktion und Unternehmensplanung, zwischen denen ein Material-, Energie- und Informationsfluss verläuft, sowohl unternehmensintern aber auch über Unternehmensgrenzen hinweg.

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Vertikale und horizontale Integration

Vertikale Integration

Integration von IT-Systemen auf den unterschiedlichen Hierarchieebenen zu einer durchgängigen Lösung.

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Chancen für neue Beteiligte

Ein weites Feld voller neuer Möglichkeiten

Die größten Chancen in der Industrie 4.0 liegen vor allem in der Umsetzung neuer Geschäftsmodelle!

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Aktuelle Forschung in Deutschland.

Die fünf Technologiefelder von Industrie 4.0

Cyber – Physische Systeme

Smart Factory

Industrie 4.0

Robuste Netze

Cloud Computing

IT-Security

Die Technologiefelder und deren Einflussbereiche lassen sich nicht eindeutig abgrenzen, helfen aber deren Auswirkungen auf Wertschöpfungsketten abzuschätzen. Seite 18

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Aktuelle Forschung in Deutschland.

Technologiefeld 1: Das cyber-physische System CPS verbindet Menschen, Maschinen, Objekte und Systeme über ein intelligentes Informationsnetz.  Vernetzung des Wertschöpfungsprozesses und des gesamten Produktlebenszyklus  Selbstständige Kommunikation und Interaktion von Maschinen mit Objekten, Menschen und Systemen

Mensch

Objekte

Maschine

ITSysteme

 Intelligente Produkte und Objekte ausgerüstet mit Mikrocontrollern  Sensoren und Aktoren zur Erfassung und Übermittlung von Informationen  Kommunikationssysteme mit funk- bzw. kabelbasierten Netzwerken

Der Aufbau von Produktions- und Logistiksystemen als CPS bietet die Basis für das globale Management von Smart Factories. Seite 19

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Aktuelle Forschung in Deutschland.

Technologiefeld 2: Die Smart Factory Die Industrie 4.0 fokussiert sich auf die Produktion intelligenter Produkte, Verfahren und Prozesse und betrifft langfristig gesehen das gesamte unternehmerische Handeln. Social Machines Austausch zwischen den Maschinen analog sozialen Netzwerken

Virtualisierung Übertragung von Informationen aus dem realen in das virtuelle Abbild der Fabrik

Smart Factory Firmenübergreifendes Wertschöpfungsnetz

Plug and Produce Selbständige Organisation und Konfiguration vernetzter Maschinen

Smart Logistics & Mobility Intelligente Transport-, Lagerprozesse und Mobilitätslösungen

Mensch-Maschine-Interaktion Entwicklung von intuitiv bedienbaren Schnittstellen

Die Smart Factory beherrscht Komplexität, ist weniger störanfällig und führt zu einer kostengünstigeren und effizienteren Produktion. Seite 20

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Aktuelle Forschung in Deutschland.

Technologiefeld 3: Cloud Computing Das Cloud Computing bildet eine Plattform zur Speicherung von Daten und zur Nutzung von Applikationen.

Werke Cloud Computing

Zulieferer

Kunde Maschine/Prozess Produkt/Werkstück

Log. Dienstleister Spedition

Verarbeitung und Nutzung großer Datenmengen (Big Data)

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Bereitstellung und Anwendung von Applikationen

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Digitale Abbildung auf Echtzeitbasis

Aktuelle Forschung in Deutschland.

Technologiefeld 4/5: Robuste Netze und IT-Security Im Mittelpunkt steht eine intelligente Vernetzung mit einer hohen Verfügbarkeit und Datensicherheit.

Robuste Netze

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IT-Security



Echtzeitfähige Breitbandnetzwerke mit guter Verfügbarkeit



Sicherheit der Informations- und Kommunikationssysteme



Weiterentwicklung von funkbasierten Netzwerken



Datenschutz von Mitarbeitern, Unternehmen und Geschäftspartnern



Weiterentwicklung der Bandbreite, Stabilität und Verfügbarkeit





Möglicher Einsatz von mobilen Endgeräten (Smartphones, TabletPCs)

Verhinderung von Sabotage, Diebstahl und Manipulation an Systemen

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Aktuelle Forschung in Deutschland.

Der shoppende Rohling Das Produktionssystem soll zukünftig an Stelle industrieller Massenware flexibel individuelle Kundenwünsche berücksichtigen und gleichzeitig Abläufe über den Lebenszyklus optimieren.

Produkte  Intelligentes Gedächtnis im Produkt  Speicherung von Bauplan und Historie

Anlagen

 Zustandsüberwachung und Abruf von Einzelteilen

Rohling  Ausgestattet mit RFID  Daten zu Wünschen und Ansprüchen des Kunden  Kommunikation und Abruf des Leistungsspektrums

Infrastruktur

 Ausstattung mit Intelligenz und Kommunikationsschnittstellen

 Integration der Rohlinge und Maschinen in die zentrale IT

 Selbst konfigurierende Plug and Produce Maschinen

 Vernetzung des Ressourcenmanagements  Zunehmende Bedeutung der überwachenden Funktion

 Cloud Computing ermöglicht weltweite Vernetzung

Standorte

Wertschöpfungskette

 Notwendigkeit einheitlicher Konzepte und Schnittstellen

 Detaillierte Darstellung und Vernetzung der gesamten Prozesse der Wertschöpfungskette

 Vernetzung mehrerer Standorte bzw. Unternehmen

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 Besondere Unterstützung durch Produktgedächtnis

Industrie 4.0

Eingliederung in die Realität - Was geht? Was geht nicht?

Der Weg in die Digitalisierung. Chancen und Herausforderungen. Impulsvortrag 4.0 an der HSE, Xpuls, 25.4.2017, D012 – NL GÖ/ V1.2

Industrie 4.0 - konkrete technologische Möglichkeiten HEUTE

Kollaborative Roboter

Video

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Verwendungsfreigabe des Videos erteilt durch Mercedes-Benz Marketing, E2 Freigabe

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Kollaborative Roboter

Die größten Vorteile auf einen Blick: •

Roboter müssen nicht länger eingezäunt sein.

•

Der Anlernvorgang (Teach) ist simpel und leicht änderbar.

•

Die Roboter verfügen über mehrere Sensoren zur Vermeidung von ungewünschtem Kontakt zu Mensch oder Produkt.

•

Die geringen Anschaffungskosten von „Kleinrobotern“ erlauben positive betriebswirtschaftliche Kennzahlen (ROI unter 2 Jahre).

•

Stupide Tätigkeiten werden vom Mitarbeiter abgewehrt.

Die Arbeitswelt wird sich durch den Einsatz kollaborativer Roboter stark verändern.  Diskussion

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Datenbrillen und Augmented Reality

Systeme wie Pick-by-Light oder Augmented Reality unterstützen den Mitarbeiter (m/w) in seinen Schritten. Dabei wird exakt angezeigt, welches Teil (umrahmter Ladungsträger) zu greifen ist, und darüber hinaus sogar wie es zu verbauen ist. Die Vorteile der Fehlerminimierung und der schnellen Einsetzbarkeit von neuen – ungelernten – Mitarbeitern liegen auf der Hand. Die Kehrseite leider auch - denn solche Geräte reduzieren den Mensch auf die reine Handhabung und der Grad der Unterstützung zur Bevormundung und Kontrolle ist hier in keinem gesunden Verhältnis, wie von diversen Betriebsvertretern regelmäßig bemängelt wird.

 Diskussion

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Sensorhandschuhe

Ein schönes Beispiel von Datenhandschuhen stammt hier aus der Region! Das StartUp „ProGlove“ arbeitet mit dem bekannten Hersteller FESTO zusammen. Der Handschuh enthält einen Barcode-Scanner, durch den der Arbeiter beim Be- und Entladen eines Routenzugs ergonomisch und einfach seine Arbeitsschritte dokumentieren kann. Er gibt direktes Feedback an den Menschen. Dadurch weiß der Mitarbeiter, ob das System seine Arbeitsschritte verbucht hat. Während die Materialbehälter bisher mit der einen Hand gegriffen und mit der anderen mit einem Handgerät gescannt wurden, können die Routenzugfahrer nun beide Hände einsetzen, um die Boxen zu greifen. Der Arbeitsprozess wird so deutlich ergonomischer. Typische Anwendungsfelder sind Abgriffsteuerung, Q-Kontrolle, Track&Trace, Sicherheitsdokumentation, Montageunterstützung

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Tablets in der Industrie 4.0

Tablet Computer haben den Consumer Markt längst fest in der Hand. Im Businessbereich bilden die Tablets mit Ihrer guten Rechenleistung und der hohen Mobilität viele Vorteile. Eine vernetzte Produktionsstraße könnte dem Mitarbeiter (m/w) je Station beispielsweise die Produktspezifischen Arbeitsschritte visualisieren. Dies ist insbesondere bei Produkten mit einer hohen Varianz (wie Fahrzeugen) relevant. Auch für „ExotenProdukte“ die nur selten hergestellt werden lohnt diese Technik. Dazu muss die umgelagerte Technik jedoch bereits vollvernetzt sein und das zu montierende Produkt muss geortet werden. Auch ist denkbar, dass komplexe Maschinen bei z.B. Wartungsaufträgen nicht nur den Bedarf melden sondern eigenständig Ersatzteile bestellen und dem Mechaniker (m/w) anzeigen. Dies wird beispielsweise bei der Fa. Linde Gas für die verteilten Wasserstoff-Tankstellen eingesetzt.

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Für Sie erreichbar!

Kontaktdaten

C. - Patrick Dammin Mobil 0151 - 44 04 11 05 Xpuls business solutions gmbh Friedländer Weg 54A 37085 Göttingen [email protected] Niederlassung München: Parkring 2 85748 München Tel: +49 (0)89 / 666 1 777-0 [email protected] Niederlassung Hamburg: Karnapp 25 21079 Hamburg Tel: +49 (0)40 / 30 39 899-0 [email protected]

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Niederlassung Stuttgart: Zettachring 6 70567 Stuttgart Tel: +49 (0)711 / 720 712-3 [email protected] Niederlassung Bremen: Violenstraße 12 28195 Bremen Tel: +49 (0)421 / 165 168-0 [email protected]

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