21. Mai 2015 Christian Tarun, IT Architect Internet of Things Plamen Kiradjiev, Executive Architect Industrie 4.0 Steffen Hartmaier, Senior IT Architect Internet of Things Industrie 4.0 - Von der Vision zur Umsetzung Vernetzte Maschinen und neue Wertschöpfung © 2015 IBM Corporation Abstract Durch die zunehmende Digitalisierung steht insbesondere die Fertigungsindustrie vor enormen neuen Herausforderungen. Heute gilt es, Systeme und Maschinen herstellerunabhängig zu vernetzen, über IT-Technologien effektive Standardisierungen zu erreichen und letztendlich den gesamten Produktlebenszyklus individuell an den Kundenwunsch anzupassen. Die intelligente Fabrik läutet damit eine neue industrielle Revolution ein – das Zeitalter von Industrie 4.0. In dem Vortrag erfahren Sie wo geht die Reise hingeht und wo Maximo seinen Platz findet. 2 © 2015 IBM Corporation Industrie 4.0 ist in aller Munde "Industrie 4.0 transformiert das gesamte Unternehmen und gehört auf die CEO-Agenda" "Industrie 4.0 führt zu 18 % Effizienzsteigerung in fünf Jahren" Bildquelle: VDI 3 Quelle: PWC, Studie Chancen und Herausforderungen der vierten industriellen Revolution, 2014 © 2015 IBM Corporation Gängige Zielsetzungen, die im Rahmen von Industrie 4.0 genannt werden beziehen sich nicht nur auf die Reduktion von Kosten Vernetzung und Integration Vermeidung erneuter zeitaufwändiger und ggfs. fehlerhafter Eingaben Steigerung der Flexibilität Losgröße 1, 3D-Druck, Nutzungsorientierte Geschäftsmodelle (Betriebsstunden),… Bildquelle: Makerbot Optimierung der Wertschöpfung Reduktion von Ausschuss, Abfall, Rohstoffeinsatz, Energieverbrauch, … 4 Abgestimmte Prozessketten Schnellerer Durchlauf, geringere Rüstzeiten, schnellere Anpassung an Veränderungen, … © 2015 IBM Corporation IBM positioniert sich mit seinen technischen Stärken rund um Industrie 4.0 Horizontale und vertikale Integration Hochleistungsintegration mit Schnittstellen zu Industriebussystemen, Supply Chain Integration Sicherheit in vernetzten Anlagen Identifikation, Klassifizierung und Absicherung von vernetzten Systemen Bildquelle: Umsetzungsempfehlung Industrie 4.0 acatech Vorhersagende Wartung Nutzen von mathematischen und statistischen Verfahren zur Abwendung von Ausfällen 5 Asset Management Einbindung von Assets und Instandhaltung in vorhersagende oder zustandsorientierte Modelle © 2015 IBM Corporation Vernetzung von Maschinen und Sicherheit gehen Hand in Hand und bilden die Basis für Industrie 4.0 Security Vernetzung Integrations-Bus Abgreifen der Daten von gängigen Industriebus Systemen wie z.B. OPC oder OSIsoft 6 Direkt über Protokolle Direkte Anbindung der Geräte/ Maschinen über Standard Protokolle wie z.B. MQTT Abwehr von Angriffen über gängige Sicherheitstechnologie (Firewall, Intrusion Detection, …) Zentrale Klassifikation und Korrelation der Meldungen aus den SicherheitsTechnologien © 2015 IBM Corporation ThyssenKrupp Hoesch Hohenlimburg Warmwalzwerk und Adjustagen, Spezialist für kundenspezifische Stahl-Lösungen, bei denen auch kleine Losgrößen wirtschaftlich gefertigt werden können Ziele - Erhöhung des Produktionsvolumens um 30% (2010-2015) ohne die Möglichkeit räumlicher Ausdehnung → Gelände begrenzt durch Ort + Fluss/Berg - Modernisierung der Prozessautomatisierung - MES-Redesign auf Basis SAPNetweaver 7 © 2015 IBM Corporation Kostengünstige Sensoren und die Verbindung zu Analysewerkzeugen bieten die Möglichkeiten zur Optimierung Benutzerschnittstelle 8 © 2015 IBM Corporation Die Nutzung aller verfügbaren Daten – insbesondere Instandhaltungs- und Wartungsinformationen erweitert den Scope zu vorhersagenden Wartungsmodellen Source: Gartner 9 © 2015 IBM Corporation Predictive: Daimler - Zylinderkopffertigung 25% Steigerung in der Gesamtproduktivität der Zylinderkopf Produktionslinie >50% Reduktion Der Zeit die benötigt wird die Prozessziele einzustellen 100% Payback Innerhalb von zwei Jahren Business Herausforderung: Das Verständnis welche Variablen wie auf die Produktqualität der Zylinderkopffertigung einwirken, basierte auf einzelnen Erfahrungswerten der Manager. Daraus gesamtheitliche Änderungen abzuleiten war schwierig. Es wurde nach etwas gesucht, was die gesamte Komplexität aus Maschineneinstellungen, Materialtemperaturen und Wartung in Bezug auf die Produktqualität präzisiert, so dass der Ausschuss der Produktionslinie über vorausschauende Schritte minimiert werden kann. Lösungsansatz: Jeden Tag werden von Produktionsqualitätsanalysten mehr als 500 Variablen der Produktionslinie erfasst und mit Hilfe von vorhersagenden (predictive) Modellen Empfehlungen ausgegeben, welche spezifischen Teile der Produktionslinie angepasst werden müssen, um die engen Qualitätsvorgaben einzuhalten. Die Lösung gibt ebenfalls Empfehlungen für vorausschauende Wartungsmaßnahmen der Produktionsanlagen. 10 © 2015 IBM Corporation Die vorhandene Integration von IBM Maximo mit IBM PMQ erweitert das Gesamtbild des Vorhersage Modells um wichtige Asset Daten Umgebungsdaten PMQ Modell Temperatur, Staub, Luftfeuchtigkeit aus Umgebungssensoren Maschinendaten IBM PMQ PMQ Verschleiß, # Teile, Drehzahl aus Anbindung der Maschinen Sensoren Integration IBM Maximo Visualisierung Auswertung Letzte Instandhaltung, letzter Ausfall, letzer Ersaztteilaustausch Gemeinsame Middleware Einstellen einer vorhergesagten Inspektion / Wartung 11 © 2015 IBM Corporation Fragen? 12 © 2015 IBM Corporation