Industrie 4.0 Bausteine bereiten den Weg

Forum Industrie 4.0
Industrie 4.0
Bausteine bereiten den Weg
Industrie 4.0 1
Der Maschinenbau ist Wegbereiter für Industrie 4.0
Hartmut Rauen
Das Internet hat unsere Lebenswelt radikal verändert. Die industrielle Produktion ist vom Wandel
durch Digitalisierung nicht ausgenommen. Im
Gegenteil – dem deutschen Maschinen- und
Anlagenbau kommt dabei eine entscheidende
Rolle zu. Zum einen als Anbieter und Anwender
von Industrie-4.0-Technologien. Zum anderen ist
die Maschinenbauindustrie auch Datenquelle für
Industrie 4.0. Die Daten der Maschinen werden
erfasst, verstanden, interpretiert und in Innovation übersetzt.
Eine intelligentere Produktion und neue
Geschäftsmodelle werden durch Industrie 4.0
möglich. Gelingt diese sogenannte vierte indus
trielle Revolution, dann sehen wir am Ende tatsächlich einen Wandel. Denn dann entstehen
Produkte und Prozesse, die sich durchweg vernetzen lassen. Der Datenaustausch wird über den
gesamten Lebenszyklus hinweg möglich. All dies
ist im deutschen Maschinen- und Anlagenbau
bereits im Entstehen. Viele Unternehmen sind
auch in den digitalen Welten Innovations- und
Marktführer.
Aber der Entwicklungsweg ist und bleibt
anspruchsvoll: Fragen der Normung und Standardisierung sind zu beantworten, Schwerpunkte in
der Forschung zu definieren sowie Datensicherheit und Know-how-Schutz voranzutreiben.
Wichtig ist zudem die Aus- und Weiterbildung,
denn der Mensch ist nach wie vor die Zukunft der
Arbeit, auch in einer Industrie 4.0.
Der VDMA greift all diese Themen aus Sicht des
Maschinen- und Anlagenbaus auf und versteht
sich als Wegbereiter in die Industrie-4.0-Welt für
seine Mitgliedsunternehmen. Zugleich ist er
Netzwerkplattform für den Dialog und den Erfahrungsaustausch und bringt die Akteure aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik zusammen.
Die „Industrie-4.0-Readiness-Studie“, der „Leit
faden Industrie 4.0“ und die Sammlung „I40-
Forschung an deutschen Forschungsinstituten“
sind drei Mosaiksteine, mit denen der VDMA zum
Gelingen von Industrie 4.0 beitragen will. Die
vorliegende Publikation gibt Ihnen einen Überblick über die vielseitigen Aktivitäten des VDMAForums Industrie 4.0, die sich aus dem Dreiklang
Information, Wissenstransfer und Vernetzung
zusammensetzen.
Lassen Sie uns den digitalen Wandel gemeinsam
gestalten – machen Sie mit!
Hartmut Rauen,
Mitglied der VDMA-Hauptgeschäftsführung
2 Industrie 4.0
Industrie 4.0 – Bausteine bereiten den Weg
Wie Unternehmen von Industrie 4.0 profitieren können, welche Aspekte bei
der Umsetzung zu beachten sind und wie der Weg zur vernetzten Produktion
aussehen kann – Antworten auf diese Fragen gibt das VDMA-Forum Industrie 4.0.
Mit Industrie 4.0 geht ein grundlegender Wandel
in der Produktion einher: IT- und Internettechnologien dringen noch stärker in die Produkte und
in die Fabriken ein. Menschen, Maschinen und
Produktionsmittel kommunizieren über die ganze
Wertschöpfungskette miteinander. Diese Veränderungen finden jedoch nicht von heute auf morgen statt. Statt einer Revolution gleicht die Entwicklung hin zu Industrie 4.0 eher einer
Evolution: Damit die Umsetzung Stück für Stück
gelingt, begleitet und unterstützt der VDMA
seine Mitglieder auf vielfältige Weise:
Leitstelle für die digitalisierte Produktion
Im VDMA-Forum Industrie 4.0 hat der VDMA sein
verbandsinternes Know-how gebündelt. Das
Forum besteht aus einem interdisziplinären Team
von VDMA-Experten. Als Partner und Dienstleister bieten sie den Mitgliedsunternehmen sowie
den Fachverbänden und Abteilungen des VDMA
in den für Industrie 4.0 maßgeblichen Handlungsfeldern ganz konkrete Unterstützung an:
• Politik & Netzwerke: Mit Politik und Gesell-
schaft müssen wichtige politische Rahmen
bedingungen vereinbart werden.
• Produktion & Geschäftsmodelle: Intelligente
Produktionssysteme erhöhen die Effizienz von
Organisation und Prozessen. Automatisierung
und Losgröße 1 schließen einander zukünftig
nicht mehr aus. Innovative Geschäftsfelder entstehen.
• Forschung & Innovation: Mehr denn je sind
Forschungsergebnisse entscheidend für die
Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts
Deutschland. Förderinstrumente müssen
verlässlich sein und ein schneller Transfer von
Forschungsergebnissen in die industrielle
Praxis stattfinden.
• Normung & Standards: Die Vernetzung entlang
der Wertschöpfungskette gelingt nur über einheitliche Normen und Standards. Es ist entscheidend, diese mitzugestalten und die relevanten Akteure in einen Dialog einzubinden.
• IT-Sicherheit & Recht: Der automatisierte
Datenaustausch vernetzter Produktionssysteme muss sicher und zuverlässig sein. Neben
dem Schutz von Produkten, Maschinen und
Anlagen geht es auch um die Weiterentwicklung und Neuauslegung bestehenden Rechts.
VDMA-Newsletter Industrie 4.0
Im VDMA-Forum Industrie 4.0 hat der VDMA sein verbandsinternes
Know-how gebündelt. Ein regelmäßig erscheinender Newsletter
berichtet über die vielseitigen Aktivitäten des Forums, die sich aus
dem Dreiklang Information, Wissenstransfer und Vernetzung
zusammensetzen.
Wenn Sie Interesse haben, den „VDMA-Newsletter Industrie 4.0“
zu erhalten, melden Sie sich bitte bei Anita Siegenbruk,
Telefon +49 69 6603-1906, [email protected]
Industrie 4.0 Viele Mosaiksteinchen ergeben ein großes Ganzes: Mit dem Forum Industrie 4.0 engagiert sich der VDMA, um die
Vision Industrie 4.0 in umsetzbare Handlungsempfehlungen für den Maschinen- und Anlagenbau weiterzuentwickeln.
• IT-Technologien & Software: Moderne Soft-
ware-Architekturen sind der Schlüssel zu
modularen und flexiblen Systemen. Damit
diese heutigen Ansprüchen an Qualität, Verfügbarkeit und Usability genügen, braucht es die
richtigen methodischen Ansätze und das Fachwissen unterschiedlicher Experten.
• Mensch & Arbeit: In der Fabrik der Zukunft werden die Tätigkeiten sowohl in technologischer
als auch in organisatorischer Sicht anspruchsvoller; interdisziplinäre Kompetenzen werden
immer wichtiger. Das Bildungssystem und die
Unternehmen müssen sich darauf einstellen.
Unterstützung auf dem Weg
Auf diese Weise entsteht am Ende aus vielen
kleinen Mosaiksteinchen das große Ganze: Mit
dem Forum Industrie 4.0 engagiert sich der VDMA,
um die Vision Industrie 4.0 in umsetzbare Handlungsempfehlungen für den Maschinen- und
Anlagenbau weiterzuentwickeln und insbesondere die Anwenderperspektive zu berücksichtigen. Ziel ist es, langfristig und nachhaltig ein
Netzwerk zum Erfahrungsaustausch unter den
Mitgliedsunternehmen aufzubauen.
Kontakt
Dr. Beate Stahl
Forum Industrie 4.0
Telefon+49 69 6603-1295
E-Mail [email protected]
3
4 Industrie 4.0
Den Industrie-4.0-Reifegrad selbst einschätzen
Neun von zehn Maschinenbauunternehmen
sehen deutliche Chancen, sich mit Industrie 4.0
am Markt zu differenzieren. Viele Unternehmen
haben bereits erfolgreiche Schritte auf dem Weg
in die Industrie 4.0 unternommen. Wer mit der
Vernetzung und Digitalisierung der Produktion
beginnt, ist vom wirtschaftlichen Nutzen überzeugt. Dies sind einige der zentralen Botschaften
der Studie „Industrie 4.0-Readiness“, die im
Auftrag der IMPULS-Stiftung des VDMA von der
Institut der deutschen Wirtschaft Köln Consult
GmbH (IW Consult) und dem Forschungsinstitut
für Rationalisierung (FIR) an der RWTH Aachen
erstellt wurde.
Im Maschinenbau befassen sich knapp 60 Prozent der Unternehmen mit Industrie 4.0, davon
rund ein Drittel intensiv. Das sind doppelt so viele
wie im gesamten Verarbeitenden Gewerbe.
Readiness-Modell zeigt nächste Schritte auf
Grundlage für die Bewertung der Industrie4.0-Bereitschaft und -Fähigkeit von Maschinenbauunternehmen ist ein Readiness-Modell, das
im Rahmen der Studie exklusiv entwickelt wurde.
Im Modell werden die Vision von Industrie 4.0
geschildert, die Startlinie definiert und wichtige
Schritte und Hemmnisse bei der Umsetzung
beschrieben sowie Charakteristika aktuell
führender Unternehmen identifiziert.
Basis des Modells sind sechs wesentliche
Dimensionen von Industrie 4.0:
• Strategie und Organisation
• Smart Factory
• Smart Operation
• Smart Product
• Data-driven Services
• Mitarbeiter
Ihr unternehmensspezifischer Reifegrad wird
abgefragt. Daraus ergibt sich die Readiness-
Einordnung der Unternehmen in „Neulinge“,
„Einsteiger“ und „Pioniere“.
Im Detail zeigt die Studie die Readiness-Unterschiede der Unternehmen in den einzelnen
4.0-Dimensionen auf und definiert kritische
Schritte, um die jeweils nächste Stufe zu erreichen: So lassen sich derzeit knapp 6 Prozent der
Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus
als „Industrie-4.0-Pioniere“ klassifizieren, weitere
gut 18 Prozent haben erste systematische Maßnahmen getroffen und zählen daher zu den
„Einsteigern“.
Zugleich zeigt die Betrachtung der Dimensionen
im Rahmen der Untersuchung, dass Industrie 4.0
funktioniert und am Markt erfolgreich ist, wenn
es umgesetzt wird. Beispielsweise bei den Smart
Products, also physischen Produkten mit IKTZusatzfunktionalitäten. So können bereits bei 14
Prozent der Unternehmen die Produkte Informationen über sich selbst senden. Weitere 7 Prozent
können dank integrierter IT-Komponenten jedes
Produkt im Fertigungsprozess zu jeder Zeit genau
lokalisieren.
Industrie 4.0 Online-Selbst-Check bietet Mehrwert
für Unternehmen
Das Readiness-Modell der Studie wurde mit einer
repräsentativen Umfrage im deutschen Maschinen- und Anlagenbau validiert und ausgewertet.
Es ist darüber hinaus Grundlage für eine Selbstbewertung und einen Vergleich, den Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus in Eigenregie vornehmen können. Die Studienpartner
haben hierzu einen Online-Selbst-Check ent
wickelt.
Dieser Check ist eine Besonderheit der Studie. Er
zeigt jedem Unternehmen nicht nur an, wo es auf
dem Weg zu Industrie 4.0 steht, sondern auch,
was es konkret tun kann, um die nächste Stufe im
Reifegrad zu erreichen.
• Data-driven Services und vernetzte Produkte
ermöglichen neue Geschäftsmodelle
Die Sammlung und Auswertung anfallender
Daten im Produktlebenszyklus bieten ein enormes Potenzial für Unternehmen, um künftig ihr
Serviceportfolio oder ihr Geschäftsmodell zu
erweitern und Erträge zu erzielen.
• Finanzierung von Industrie-4.0-Projekten
muss gesichert werden
Vor allem „Industrie-4.0-Pioniere“ sehen die
Finanzierungsfrage als deutliches Hemmnis,
noch vor einheitlichen Standards, der IT-Security oder der Klärung von Rechtsfragen.
Studie und Selbst-Check online
Die Studie „Industrie 4.0-Readiness“ steht frei
zum Download unter www.impuls-stiftung.de
zur Verfügung.
Zentrale Erkenntnisse
Neben der 4.0-Readiness-Einordnung von
Maschinenbauunternehmen liefert die Studie
vier zentrale Erkenntnisse, die als grundsätzlich
relevant für den Erfolg von Industrie 4.0 betrachtet werden können:
• Industrie 4.0 muss stärker in der Unterneh-
mensstrategie verankert werden.
Entscheidend für die Etablierung von Industrie
4.0 ist, dass die Unternehmensleitung entsprechende Konzepte vordenkt und vorlebt.
Der Online-Selbst-Check ist unter
www.industrie40-readiness.de verfügbar.
Kontakt
Dr. Christian Mosch
Forum Industrie 4.0
Telefon +49 69 6603-1939
[email protected]
• Qualifiziertes Personal ist bereits Thema
Der Großteil der Unternehmen hat erkannt,
dass eine breit qualifizierte Belegschaft ein
wesentlicher Erfolgsfaktor zur Zielerreichung
von Industrie 4.0 ist.
Industrie 4.0 ist im Maschinen- und Anlagenbau angekommen.
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6 Industrie 4.0
Politische Rahmenbedingungen müssen stimmen
Ob die Industrienation Deutschland Industrie 4.0
zum Geschäftsmodell machen kann, hängt nicht
nur von den Unternehmen ab. Wichtige Rahmenbedingungen müssen mit Politik und Gesellschaft vereinbart werden.
Auf dem Weg zu Industrie 4.0 steht der deutsche
Maschinen- und Anlagenbau nicht nur vor technologischen Herausforderungen. Auch mit Politik
und Gesellschaft müssen wichtige Rahmenbedingungen festgelegt werden. Hohe Anforderungen
an Forschung und Entwicklung, Ausbildung und
Qualifizierung, Normen und Standards, Rechtsund Datensicherheit müssen erfüllt werden, um
den Industriestandort Deutschland in die Zukunft
zu führen.
Denn: Die internationale Konkurrenz schläft
nicht. Weltweit werden die Herausforderungen
der digitalen Produktion angegangen und die
Spielregeln festgelegt – so zum Beispiel unter
dem Titel “Industrial Internet” in den USA oder
als “Smart Industry” in den Niederlanden.
Damit Industrie 4.0 eine Erfolgsgeschichte und
Deutschland der weltweite Leitmarkt und Leit
anbieter wird, müssen die Rahmenbedingungen
auch jenseits der deutschen Landesgrenzen stimmen. Wichtig wird hierbei sein, die Vielzahl von
EU-Aktivitäten zu koordinieren und das zu schaffen, was der VDMA seit Längerem fordert: einen
EU-Binnenmarkt aus einem Guss für die Güter
und Dienstleistungen der Industrie 4.0 – seien sie
digital, digital erweitert, digital vertrieben oder
digital produziert.
KurzPosition Industrie 4.0 und
VDMA-10-Punkte-Plan
Politiker brauchen ein tiefes Bewusstsein für die
Bedürfnisse und Forderungen der Industrie – nur
so kann ein verlässlicher Rahmen geschaffen
werden, in dem die deutsche und europäische
Wirtschaft stabil wachsen können. Die Positions
papiere des VDMA liefern detaillierte Einblicke
und Lösungsansätze, damit die Gesetzgebung
nicht den Bezug zur Wirklichkeit in den Unternehmen verliert:
• Die KurzPositionen des VDMA bieten kompakte
Stellungnahmen zu aktuellen Streitfragen.
Die KurzPosition „Industrie 4.0“ finden Sie unter
www.vdma.org/kurzpositionen
• Der VDMA-10-Punkte-Plan für die Umsetzung
von Industrie 4.0 in Europa steht im Bereich
„Positionen“ unter http://euro.vdma.org
zum Download zur Verfügung.
Kontakt
Dietmar Goericke
Forum Industrie 4.0
Telefon +49 69 6603-1821
[email protected]
Wichtige Rahmenbedingungen müssen
mit Politik und Gesellschaft vereinbart werden.
Industrie 4.0 „Leitfaden Industrie 4.0“ –
Orientierungshilfe zur Einführung in den Mittelstand
Viele Technologien für Industrie-4.0-Lösungs
ansätze sind heute bereits vorhanden. Der Nutzen
von Industrie 4.0 entfaltet sich aber erst durch
die geschickte Verknüpfung dieser Technologien.
Leitfaden Industrie 4.0
Die Publikation
Über den Link http://leitfaden-i40.vdma-verlag.de
können VDMA-Mitglieder die Printausgabe der
Publikation kostenlos bestellen. Nicht-Mitglieder
zahlen eine Schutzgebühr von 40,- Euro inkl.
MwSt. zzgl. Versandkosten.
Ergänzendes Seminar
Orientierungshilfe zur Einführung in den Mittelstand
Das Seminar „Train the Trainer“ stellt die im Leitfaden beschriebenen Methoden vor und zeigt
Ihnen, wie Sie mit Hilfe eines unternehmensinternen Workshops Ihre Industrie-4.0-Stärken und
-Kompetenzen aufdecken und weiterentwickeln
können. Die aktuellen Termine finden Sie auf
http://industrie40.vdma.org
Firmenindividuelle Umsetzungsbegleitung
in Kooperation mit
Gemeinsam mit dem Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) der TU Darmstadt
und dem wbk Institut für Produktionstechnik,
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), hat der
VDMA den „Leitfaden Industrie 4.0“ zur Einführung von Industrie 4.0 in den Mittelstand erarbeitet. Er gibt mittelständischen Maschinen- und
Anlagenbauern ein Werkzeug an die Hand, das
sie bei der Entwicklung eigener Industrie-4.0-Umsetzungen und -Geschäftsmodelle unterstützt.
Damit stellt der Leitfaden keine vorgefertigte
Strategie zur Einführung von Industrie 4.0 im
Unternehmen dar, sondern zeigt vielmehr Vorgehensweisen für die individuelle Weiterentwicklung der eigenen Stärken und Kompetenzen auf
und begleitet das Unternehmen Schritt für
Schritt auf dem Weg von der Industrie-4.0-Vision
zu eigenen Konzepten und Lösungen.
Das Maschinenbau-Institut des VDMA bietet
darüber hinaus in Zusammenarbeit mit den zwei
beteiligten Universitätsinstituten eine firmen
individuelle Beratung an, die auf dem „VDMALeitfaden Industrie 4.0“ aufbaut und Sie dabei
unterstützt, in einem strukturierten Prozess
selbstständig die eigenen Potenziale für Industrie
4.0 zu identifizieren und umzusetzen. Dies
geschieht auf Grundlage eines Workshops,
welcher auf einer vorherigen Kompetenzanalyse
Ihres Unternehmens aufbaut. Weitere Informa
tionen hierzu finden Sie unter
www.maschinenbau-institut.de
Kontakt
Dr. Beate Stahl
Forum Industrie 4.0
Telefon+49 69 6603-1295
E-Mail [email protected]
7
8 Industrie 4.0
Die Forschungspartner vernetzen
Über den Forschungskreis und die Lab Tour I40
vernetzt das VDMA-Forum Industrie 4.0 die
Unternehmen des Maschinenbaus mit den Innovationsstätten deutscher Forschungsinstitute.
Forschung und Innovation sind die zentralen
Voraussetzungen für die erfolgreiche Integration
von Industrie 4.0 in den Unternehmensalltag.
Die Mitglieder des Forschungskreises profitieren
davon, die Inhalte der Forschungsprojekte selbst
aktiv mitzugestalten und Teil eines langfristigen
Netzwerkes zu werden. Außerdem können sie die
Ergebnisse aus den Forschungsvorhaben für ihre
eigene Produktentwicklung nutzen. VDMA-Mitglieder sind jederzeit herzlich dazu eingeladen,
sich am Forschungskreis I40 zu beteiligen.
Forschung hautnah erleben
Forschungsschwerpunkte setzen
Mit dem „Forschungskreis I40“ will das VDMAForum Industrie 4.0 branchenübergreifende
Forschungsvorhaben im Rahmen der industriellen
Gemeinschaftsforschung (IGF) auf den Weg
bringen.
Dazu wurden innerhalb des Forschungskreises
I4.0 die folgenden vier Themen identifiziert und
zu Projektskizzen ausgearbeitet:
• Predictive Maintenance,
• Vernetzung innerhalb der
Wertschöpfungskette,
• Intelligente und selbstlernende Systeme
• Data Services/ Data Mining
Mit der Veranstaltungsreihe „Lab Tour I40“ bietet
der VDMA Exkursionen zu den Innovationsstätten
deutscher Forschungsinstitute an, um den Transfer von Forschungsergebnissen in die Industrie
zu gestalten. Ziel ist es, den VDMA-Mitgliedern
einen Einblick in die Arbeiten deutscher Forschungs
institute zu bieten und die Facetten der Forschung
im Umfeld von Industrie 4.0 aufzuzeigen.
Im Fokus stehen dabei die Vorstellung von realen
Demonstratoren in den Versuchshallen der Institute. Die Lab Touren werden gemeinsam mit den
VDMA-Landesverbänden organisiert. Die Termine
finden Sie unter http://industrie40.vdma.org
Kontakt
Judith Binzer
Forschung & Innovation
Telefon +49 69 6603-1810
[email protected]
Industrie 4.0 VDMA-Sammlung
„Industrie-4.0-Forschung an deutschen Forschungsinstituten“
Mit der Sammlung „Industrie-4.0-Forschung an
deutschen Forschungsinstituten“ will das VDMAForum Industrie 4.0 Mitgliedern des VDMA einen
Überblick über die deutsche Forschungslandschaft auf diesem Gebiet geben. Mehr als 50
Hochschulen und Institute berichten über ihre
aktuellen Projekte.
Ein Überblick
Industrie-4.0-Forschung an
deutschen Forschungsinstituten
Überblick Industrie-4.0-Forschung
Vor diesem Hintergrund steht auch die VDMASammlung „Industrie-4.0-Forschung an deutschen Forschungsinstituten – ein Überblick“. Ihr
Ziel ist es, den Mitgliedern des VDMA einen Einblick in die Arbeiten der deutschen Forschungsinstitute im Umfeld von Industrie 4.0 zu geben.
Unternehmen und Forschungsinstitute sollen so
dabei unterstützt werden, zielgerichtet Partner
für zukünftige Projekte und Aktivitäten im
Umfeld von Industrie 4.0 zu finden. Aktuell
stellen mehr als 50 Hochschulen und Institute
ihre laufenden Projekte vor. Die Sammlung wird
laufend ergänzt.
Die Publikation
Über den Link
http://industrie40.vdma.org/forschungindustrie
können VDMA-Mitglieder das PDF-Dokument der
Publikation „Industrie-4.0-Forschung an deutschen
Forschungsinstituten“ kostenlos downloaden.
Kontakt
Judith Binzer
Forschung & Innovation
Telefon +49 69 6603-1810
[email protected]
in Kooperation mit
Bei der Einführung von Industrie 4.0 entscheiden
die Ergebnisse aus der Forschung maßgeblich
über den Erfolg im internationalen Wettlauf und
über die Wettbewerbsfähigkeit des Industrie
standorts Deutschland. Wesentliche Erfolgsfak
toren sind die Vernetzung aller Akteure und der
schnelle Transfer von Forschungsergebnissen in
die Breite der industriellen Praxis.
Der Transfer von Forschungsergebnissen in die
Praxis ist entscheidend für den Erfolg von Industrie 4.0.
9
10 Industrie 4.0
Standards überschaubar machen
Mit dem von der Plattform Industrie 4.0 entwickelten „Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0“
(RAMI 4.0) und der „Industrie-4.0-Komponente“
wurden zwei Werkzeuge geschaffen, um bestehende Standards und Technologien überschaubar
zu machen.
Industrie 4.0 ist ein interdisziplinäres Themenfeld, in dem Normen und Standards sowie die zur
Umsetzung notwendigen Technologien aus
Maschinenbau, Elektronik, Elektrotechnik, Kommunikations- und Informationstechnik zusammengeführt werden müssen. Der Arbeitskreis
„Referenzarchitektur, Standards und Normung“
der Plattform Industrie 4.0 hat sich dieser Aufgabe angenommen und mit dem „Referenzarchitekturmodell Industrie (RAMI) 4.0“ ein Rahmenwerk geschaffen, in dem Normen und Standards
verortet werden können, um so ihren Erweiterungs- und Überarbeitungsbedarf zu ermitteln.
Industrie-4.0-Komponente vernetzt
Die „Industrie-4.0-Komponente“ komplettiert die
Arbeiten der Plattform Industrie 4.0 hinsichtlich
der Vernetzung von Komponenten, Baugruppen,
Produkten, Betriebsmitteln wie Maschinen oder
Werkzeuge, Fabriken und der Software. Diese
sogenannten „Gegenstände“ werden im Kontext
der „Industrie-4.0-Komponente“ als „physische
Gegenstände“ verstanden. Auch die Software an
sich stellt einen physischen Gegenstand dar.
Neu ist die Erweiterung eines jeweiligen physischen Gegenstands um die Verwaltungsschale.
Die Verwaltungsschale ist ein virtuelles Abbild
des physischen Gegenstands und enthält die
Beschreibung der Funktionalitäten der Komponente. Die „Industrie-4.0-Komponente“ kann sich
somit selbst beschreiben und führt ganze Datensammlungen über ihren Lebenszyklus – wie in
RAMI 4.0 beschrieben – mit sich.
RAMI schafft Struktur
Umsetzungsstrategie 4.0 zum Download
RAMI 4.0 ist ein dreidimensionales Schichten
modell, welches den Lebenszyklus eines Produkts,
einer Fabrik, einer Maschine oder eines Auftrags
den Hierarchieebenen von Industrie 4.0 gegenüberstellt. Mit RAMI 4.0 sollen existierende
Normen und Standards in überschaubare Teile
gegliedert werden. Ziel ist es, das komplexe
Umfeld von Industrie 4.0 anschaulich zu struk
turieren und so zielgerichtete Diskussionen zu
fördern.
Weiterführende Informationen liefert die
„Umsetzungsstrategie 4.0“, die auf der Website der
Plattform Industrie 4.0 http://plattform-i40.de
unter „Ergebnisse“ zum kostenfreien Download
zur Verfügung steht.
Kleinen und mittelständischen Unternehmen
wird mit RAMI 4.0 ein Werkzeug an die Hand
gegeben, das die Einführung und Umsetzung von
herstellerübergreifenden Lösungen eröffnet und
fördert. Neben der Verortung von Normen und
Standards sollen zukünftig auch Anwendungsfälle (Use Cases) berücksichtigt werden. In
Abhängigkeit vom Anwendungsfall können so
dem Unternehmen die zugehörigen Normen und
Standards empfohlen werden.
Kontakt
Dr. Christian Mosch
Forum Industrie 4.0
Telefon +49 69 6603-1939
[email protected]
Industrie 4.0 Auf den richtigen Schutz kommt es an
Ohne den Schutz von Daten und Know-how in
den unternehmensübergreifenden Produktionsund Kommunikationsprozessen ist Industrie 4.0
undenkbar. Der VDMA unterstützt seine Mitglieder in allen für die Security relevanten Gebieten.
Industrial Security dient dem Schutz von Maschinen und Anlagen vor Ausfall, Manipulation, Knowhow-Abfluss und Sabotage. Die Schutzziele können auch mit dem VIVA-Begriff definiert werden,
der für Verfügbarkeit, Integrität, Vertraulichkeit
und Authentizität steht.
Mit den Security-Themen befassen sich im VDMA
die zwei Arbeitskreise
• Informationssicherheit,
• Industrial Security
sowie die Arbeitsgemeinschaft
• Produkt- und Know-how-Schutz.
Der Arbeitskreis „Informationssicherheit“ erarbeitet
Leitlinien und Praxishilfen zur „klassischen“
IT- und Informationssicherheit. Grundlagen sind
unter anderem die Normenreihe ISO 27000 sowie
der Grundschutz des Bundesamts für Sicherheit
in der IT (BSI). Teilnehmer sind IT-Sicherheits
beauftragte der Maschinen- und Anlagenbauer.
Aktuell wird das Thema „Datenaustausch mit
kreativen Externen“ betrachtet.
Der Arbeitskreis „Industrial Security“ erarbeitet
Leitlinien und Arbeitshilfen für die Security in der
Produktion sowie für Maschinen- und Anlagenbauprodukte. Teilnehmer sind Maschinen- und
Anlagenbauer, Betreiber, Automatisierer, Dienstleister, Security-Spezialisten und das BSI. Erste
Ergebnisse liegen in Form einer Studie zum Status quo sowie eines Fragenkatalogs zur Selbsteinschätzung bereits vor.
Die Arbeitsgemeinschaft Produkt- und Knowhow-Schutz (AG Protect-ing) bündelt die Aktivitäten der Anbieter von Technologien und Dienstleistungen zu Produktpiraterie, Security und
Know-how-Schutz. Vom Austausch zwischen Herstellern, Behörden und Anwendern profitieren
nicht nur Maschinenbauer.
Anstehende Projekte
Folgende Projekte sollen im Jahr 2016 realisiert
werden:
• Erstellung eines Leitfadens für Security-Basis
anforderungen von Maschinen und Anlagen
• Aktualisierung der VDMA-Umfragen zu
Security und Produktpiraterie sowie
• Realisierung eines Lehrgangs zum Know-howSchutz gemeinsam mit dem Verfassungsschutz
Kontakt
Steffen Zimmermann
Produkt- und Know-how-Schutz
Telefon +49 69 6603-1978
[email protected]
Internet http://pks.vdma.org/security
www.protect-ing.de
11
12 Industrie 4.0
Software und IT als Basis für den Erfolg
IT kann höhere Produktivität, Prozesssicherheit
und gesteigerten Bedienkomfort schaffen. In verschiedenen Arbeitskreisen analysiert der VDMA
die damit verbundenen Herausforderungen.
Eine Zusammenarbeit vieler unterschiedlicher
Experten ist notwendig, um technisch saubere
und den Kunden ansprechende Software zu entwickeln. Die in die traditionellen Industriezweige
hinein diffundierenden neuen IT -Technologien
eröffnen Möglichkeiten, von denen vor kurzer Zeit
nur geträumt werden konnte. Aber die dadurch
entstehenden neuen Produktwelten fordern ein
Umdenken im Entwicklungsprozess: Die unterschiedlichen Fachbereiche müssen von Anfang an
eng zusammenarbeiten und gemeinsam die
Hindernisse aus dem Weg räumen.
Der VDMA-Fachverband Software bietet hier
durch zahlreiche Leitfäden, Veranstaltungen und
Arbeitskreise von den Themen „Requirements
Engineering“ über App-Entwicklung bis hin zu
„Agilen Entwicklungsmethoden“ vielfältige
Unterstützung.
Big Data – Datenberge im Griff
Industrie 4.0 vernetzt Maschinen, Anlagen,
Geräte und Produkte. Dabei fallen an den Endpunkten der Datenverbindung – den Sensoren
und den Maschinensteuerungen – riesige Datenmengen an. Diese bieten, richtig ausgewertet,
große Potenziale für die Nutzung in Konstruktion,
Produktion und im Service.
Im VDMA-Anwenderforum Teleservice wird regelmäßig beleuchtet, wie die Datenverbindungen
zwischen den Maschinen (M2M), aber auch von
Anwender zu Hersteller sicher und zuverlässig
realisiert werden können. In welcher Weise diese
Daten nutzenbringend für die Produktion und
den Service verarbeitet werden können, ist
Thema des VDMA-Arbeitskreises „Big Data in
Produktion und Service“. Hier spielen kostengünstige Speichermedien und -verfahren (Cloud Computing) sowie Analysetools eine große Rolle.
Software als Treiber in der Logistik
Eine der Grundvoraussetzungen für die Umsetzung von Industrie 4.0 in der Breite ist die eindeutige und vor allem automatische Identifizierbarkeit von Objekten (Werkzeugen, Produkten,
Materialien usw.). Welche Vorteile die damit realisierbare Traceability (Rückverfolgbarkeit) dem
Maschinenbau bringt, welche Informationen je
nach Anwendungsfall erforderlich sind und welche Szenarien es in Produktion, Service, Logistik
usw. geben kann, wird derzeit im VDMA-Arbeitskreis „Traceability – Rückverfolgbarkeit im
Maschinenbau“ diskutiert und für einen VDMALeitfaden aufbereitet.
Aufgaben der Unternehmens-IT ändern sich
Während sich Industrie 4.0 im operativen Fertigungsumfeld im Wesentlichen mit der Kommunikation und Automatisierung der an den Fertigungsprozessen beteiligten „intelligenten“
Fertigungsmittel und Fertigungsgegenstände
befasst, stehen für die IT-Abteilungen der Unternehmen die Digitalisierung der Prozesse und ihre
Simulation im Vordergrund. Damit stellt sich die
Frage, inwieweit sich die Aufgabenstellung und
der Verantwortungsbereich der Unternehmens-IT
verändert. Ihre Rolle ist in diesem Zusammenhang zu diskutieren und neu auszurichten. Um
hier Antworten zu finden, wurde der VDMAArbeitskreis „Rolle der IT bei Industrie 4.0“
gegründet, der seine Ergebnisse in einem White
Paper veröffentlicht.
Kontakt
Prof. Claus Oetter
IT-Technologien & Software
Telefon +49 69 6603-1667
[email protected]
Internet http://sw.vdma.org
http://itatautomation.vdma.org
Industrie 4.0 Wie Industrie 4.0 sich auf die Arbeit auswirkt
Industrie 4.0 wird die Produktion nachhaltig verändern. Die Personalarbeit sollte diesen Prozess
gezielt begleiten. Der VDMA-Arbeitskreis Personal beleuchtet die vielfältigen Facetten dieses
Themas.
Um das Thema „Mensch & Arbeit“ im Umfeld
Industrie 4.0 zu strukturieren, müssen die beiden
Handlungsfelder „Produktion“ und „Geschäfts
modelle“ unterschieden werden.
Chancen und Gefahren in der Produktion
Die Produktion von Gütern mithilfe von Industrie
4.0 ist mit vielen Chancen, aber auch mit Risiken
verbunden: Investitionen müssen sich rechnen
und die Arbeit könnte belastender werden. Die
Überwachung komplexer Anlagen bei gleichzeitiger Monotonie könnte der Arbeit von Fluglotsen
ähneln, die nicht acht Stunden hintereinander
erbracht werden kann. Schließlich muss die Vernetzung der Mitarbeiter untereinander und der
Erhalt der Basisfähigkeiten gewährleistet werden:
Zum einen, damit die Mitarbeiter die dahinterliegenden Prozesse weiterhin verstehen. Zum anderen, damit Verbesserungen und Innovationen
auch in Zukunft durch die Produktion ausgelöstwerden können.
Neue Geschäftsmodelle generieren
Die Lösungsansätze von Industrie 4.0 dienen als
Wegbereiter für neue Geschäftsmodelle. Doch
diese generieren sich nicht von selbst. So sind
Innovationsprozesse zu organisieren – möglicherweise in parallelen Think-Tanks neben den klassischen Strukturen, auf jeden Fall aber mit geeigneten Methoden zur Ideengenerierung und
-evaluierung. Die Zusammenarbeit von Ingenieuren und Informatikern ist zu fördern und die
Veränderungen für die Mitarbeiter sind gezielt
zu begleiten.
Es lassen sich folgende To-dos für die
Personalarbeit ableiten (Basis: Zentraler
VDMA-Arbeitskreis Personal):
To-dos für Anwender von I40, ...
• Den Kulturwandel gestalten. Die Definition von
Leistung kann sich verändern.
• Diskussion und Vision der digitalen Transformation im Unternehmen unterstützen
• Arbeitszeitmodelle anpassen, Betriebsrat
mitnehmen
• dezentrale Hierarchie und neue Koordinationsformen begleiten
• neue Ausbildungsberufe einführen,
bestehende weiterentwickeln
• Rolle des kritisch-konstruktiven Hinterfragers
einnehmen
... für Geschäftsmodell-Entwickler, ...
• Personalsuche nach digital affinen Menschen,
etwa Social Media oder international oder
Academy Cube
• Anforderungen an Führung: Entscheidungen
sind schnell zu treffen und umzusetzen, agile
Projektstrukturenzu schaffen, Nachteile der
Matrix zu mildern und gleichzeitig „Generation-Y/Z-gerecht“ zu führen
... für Geschäftsmodelle und Arbeitsgestaltung:
• einfordern, Teil einer Strategierunde zu sein,
Information ist „Holschuld“
• bei heutigen Einstellungen künftige
Qualifikation schon mitdenken
• Personalentwicklung: Wie kann ich mich /
die Mitarbeiter fit halten?
• Weiterbildung: aufgesattelte IT-Zusatzausbildungen
• Veränderung der eigenen HR-Arbeit
• Machen wir mit?
Kontakt
Andrea Veerkamp-Walz
Betriebswirtschaft
Telefon +49 69 6603-1488
[email protected]
13
14 Industrie 4.0
„Der Mensch kann Industrie 4.0 –
man muss ihn nur machen lassen“
Prof. Dr. Sabine Pfeiffer, Universität Hohenheim, bewegt das Zusammenspiel
von Mensch, Technik und Organisation. In Zusammenarbeit mit dem VDMA
führt die Arbeits- und Industriesoziologin die Studie „Industrie 4.0 –
Qualifizierung 2025“ durch. Sie sprach mit Thilo Weber, VDMA Bildung,
über ihre Einschätzung der Situation.
Frau Professorin Pfeiffer, Sie sind der Ansicht,
dass die deutschen Unternehmen und insbesondere ihre Beschäftigten gut gerüstet sind für
Industrie 4.0. Was genau ist Ihre These?
PFEIFFER: Wir kennen alle die Headlines: „Der
Mensch scheitert an Industrie 4.0“ und dass jeder
zweite Arbeitsplatz wegfallen wird. Solche Prognosen stehen methodisch auf wackligen Beinen,
vor allem aber: Sie übersehen, welche ganz
besondere Ressourcen die Beschäftigen in
Deutschland haben: 67 Prozent unserer aktuellen
Beschäftigten haben mindestens eine Duale
Berufsausbildung – das ist praktisch einmalig in
der Welt.
Sie haben dazu auch eigene Forschungen
betrieben?
PFEIFFER: Ja. In einer eigenen Studie konnten wir
zeigen: 71 Prozent aller Beschäftigten in Deutschland gehen heute schon in hohem Umfang mit
Unwägbarkeiten, Komplexität und Wandel um.
Das Fazit unserer Studie ist daher: Anstatt zu
prognostizieren, was Industrie 4.0 morgen bringen könnte, sollten Unternehmen diese Ressource ihrer Beschäftigten heute nutzen. Unsere
Botschaft ist: Der Mensch kann Industrie 4.0 –
man muss ihn nur einbeziehen und machen
lassen. Dann könnten Industrie 4.0-Lösungen
entwickelt werden, die auch nachhaltigen Wettbewerb sichern.
Wie verändert Industrie 4.0 das Anforderungsprofil an die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
im Maschinenbau?
PFEIFFER: Ganz sicher werden die Anforderungen
an systemisches Denken und interdisziplinäre
Zusammenarbeit zunehmen. Nicht alle werden
Programmieren und Modellieren können müssen,
aber das Verständnis für IT und Datenstrukturen
werden mehr Beschäftigte brauchen – ohne aber
das produktionstechnologische Know-how aufzugeben. Im Gegenteil: Es wird vor allem darum
gehen, Offline und Online aufeinander zu beziehen. Hinzu kommt ein Mehr an Wissen über die
Macht und die Grenzen von Algorithmen. Das
heißt zum Beispiel auch, den Unterschied von
Kausalität und Korrelation zu verstehen. Alle
Beschäftigten werden gehörig dazu lernen
müssen beim Thema Datenschutz und Privacy.
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VDMA-Studie „Industrie 4.0 – Qualifizierung 2025“
Und wie sieht es mit überfachlichen
Qualifikationen aus?
PFEIFFER: Da Industrie 4.0 vor allem ein Gestaltungsthema ist, geht es viel mehr als bisher
darum, dass Gestalter und Nutzer in partizipativen Prozessen lernen, miteinander zu reden:
Beschäftigte müssen ihre Ansprüche an die ITEntwickler formulieren und diese auch argumentieren können. Und umgekehrt müssen die ITEntwickler und Anlagenplaner noch mehr als
bisher lernen, Bedarfe der Beschäftigten und
ihrer Kunden früher in den Entwicklungsprozess
einzubeziehen. Was immer vergessen wird: Nicht
nur die Beschäftigten müssen hier das ein oder
andere neu dazu lernen. Das gilt noch in viel größerem Ausmaß für das Management. Ob unsere
Führungsebenen fit sind für Industrie 4.0 ist aus
meiner Sicht eine noch ungeklärte Frage.
Können Sie noch etwas über die Auswirkungen
von Industrie 4.0 auf die Organisation der Arbeit
auf dem sogenannten „shopfloor“ sagen?
PFEIFFER: Industrie-4.0-Technologien werden die
Arbeit in der Produktion, Montage und Instandhaltung stark verändern. Dabei geht es nicht um
die Einführung einer neuen Technologie. Industrie 4.0 bündelt eine Vielzahl neuer Technologien
und Nutzungsszenarios, verbunden mit sehr
unterschiedlichem technischen Reifegrad und
systemischen Effekten. Das kann man alles nicht
von der Stange kaufen.
Der VDMA führt in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Sabine Pfeiffer,
Universität Hohenheim, die Studie „Industrie 4.0 – Qualifizierung
2025“ durch. Diese soll empirisch die Auswirkungen der Digitalisierung der Produktion auf die Qualifikationen und Bildungsbedarfe
der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter klären. Dabei wird sowohl
die berufliche als auch die akademische Bildung in den Blick
genommen. Kern der Studie bilden Untersuchungen und Expertengespräche bei Maschinenbau-Unternehmen.
Wenn man es nicht kaufen kann, was können die
Unternehmen dann heute schon tun?
PFEIFFER: Am besten ist es, wenn die Beschäftigten von Anfang an mitgestalten. So entstehen
Industrie-4.0-Lösungen, die nachhaltige Wettbewerbsvorteile generieren – weil andere Nationen
wie die USA oder China nicht auf einem vergleichbaren Qualifikationsniveau aufsetzen können.
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