Phantastisch vernetzte Welten Integration auf allen Ebenen Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Andree Stachowski Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Agenda 1 Bedeutung von Industrie 4.0 2 ERP und Industrie 4.0 3 Industrie 4.0 in der Praxis mit proALPHA 4 So gelingt der Einstieg Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Industrie 4.0: Intelligente Produktion, intelligente Produkte Erster mechanischer Webstuhl 1784 Erstes Fließband 1870 Elektrifizierung Arbeitsteilung Mechanisierung 1750 3 1800 1850 Industrie 4.0 Erste programmierbare Steuerung 1969 1900 Vernetzung Automatisierung 1950 2000 2050 Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg 1987 Anbindung einer Fanuc 5T an einem PC zur CNC Programmübertragung 4 War das schon I4.0? Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Viele Facetten – Ein gemeinsames Ziel: Industrie 4.0 RFID Cyber-physikalische Systeme (CPS) Digitalisierung Losgröße 1 machine to machine Smart Products Internet der Dinge Internet der Dienste Mobile Anwendungen SmartFactory Internetcloud Embedded System Big Data vernetzte Fabrik Digitales Objektgedächtnis Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Industrie 4.0 Erwartungen – mehr als nur Kostensenkung 1% Kostensenkung in der Fertigung 10% Höhere Verkaufszahlen innovativer Produkte 14% Höhere Verkaufszahlen und niedrigere Kosten Höhere Verkaufszahlen bei bestehenden Produkte Höhere Attraktivität für Investoren 6 Quelle: Roland Berger – Umfrage unter 300 deutschen TOP-Manager, 2015 32% 43% Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Klassische Bereiche der Metallverarbeitung als I40 Gewinner Fertigung 62% Planung & Steuerung 60% Logistik 56% Montage 32% Instandhaltung & Service 32% Entwicklung 30% 0% 7 Quelle: Institut für Arbeitswissenschaft (ifaa), 2015 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Digitalisierung von Wertschöpfungsketten Digitalisierungsgrad der Wertschöpfungskette je Branche* (Anteile der Unternehmen mit hohem Digitalisierungsgrad – 4,5) 85% 89% 84% 77% Ø = 84% 19% 21% 19% 26% Ø = 21% Maschinen- und Anlagenbau Automobilzulieferer heute Prozessindustrie in 5 Jahren * Horizontale und vertikale Wertschöpfungskette, 8 Quelle: PwC Studie, 2014: „Industrie 4.0 – Chancen und Herausforderung der vierten industriellen Revolution“ Elektrotechnik-/ Elektronikindustrie Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Vorteile von Industrie 4.0 Sinkende Produktionskosten Höhere Produktionsqualität Vorausschauende Wartung, Stillstand vermeiden Losgröße 1 in der Produktion Höhere Kundenzufriedenheit Neue Marktchancen Quelle: IDC Marktstudie Industrie 4.0 Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Agenda 1 Bedeutung von Industrie 4.0 2 ERP und Industrie 4.0 3 Industrie 4.0 in der Praxis mit proALPHA 4 So gelingt der Einstieg Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Die Rolle des ERP – heute Hierarchie Planungsebene Produktionsleitebene Steuerungsebene Feldebene 11 Quelle: Festo 2012 Software ERP PPS MES / WMS BDE Zielsystem Fabrik Produktionslinie SPS / SCADA PLC Anlagen/Maschinen Baugruppen Field Control Level (Input/Output) Sensorik / Aktorik, Mechanik Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Technologie wird „Disruptor“ traditioneller Software-Innovationen Innovation durch Software und Daten Zeit Qualität Kosten Komfort 1990 12 Kundenmehrwert Innovation durch Mobile Robotik Sensorik (IoT) Software (KI, Big Data) 2015 Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Revolution der IKT-Architektur: kooperative Netzwerkarchitekturen Schlüsselkonzepte erfolgreicher ERP-Systeme Offenheit und Integrationsfähigkeit durch Standardisierung (vgl. Autosar*) Vertikale Vernetzung der Produktionssysteme Zentrale Koordination dezentraler Teilsysteme Erfolgreich durch… Durchgängiges Engineering entlang des Lebenszyklus Horizontale Vernetzung in der Wertschöpfung 13 *AUTomotive Open System ARchitecture Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Zentrale Koordination dezentraler Teilsysteme Das vernetze ERP als Herzstück ERP / PPS MES / WMS / BDE SPS / SCADA / PLC Field Control Level (Input/Output) 14 Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg 16 Industriepartner : 16 Kernkompetenzen Forschung IT Security Weidmüller Poenix Contact Harting Bosch Rexroth Festo Hardware Softing IBM proALPHA Eplan Lapp Kabel Software DFKI-SF 15 Quelle: DFKI-SF 2015 Cisco Belden Mini Tec Safety TÜV Süd Pilz TE ERP Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg 16 Industriepartner : 1 modulare, herstellerübergreifende Anlage 16 Quelle: DFKI-SF 2015 Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Erfolgreich durch – Durchgängiges Engineering entlang des Lebenszyklus Vollständige Datenhaltung aller Konstruktionsund Lebenszyklusdaten im ERP (PLM) Zugriff und Bereitstellung von Daten durch innovative Interaktionsmechanismen (z.B. Datenbrille) kontinuierlich Überwachung und Prognostizierung von Zustand und Verschleiß Unterstützung der Beschäftigten in der Wartung (z.B. Nachvollziehbarkeit von Ereignissen und Entscheidungen) 17 Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Erfolgreich durch – Horizontale Vernetzung in der Wertschöpfung Erweiterte Informationsflüsse durch Multiund Inter-Site-Funktionen steuern Kurzfristige Reaktionsfähigkeit auf (globale) Änderungen durch Echtzeitoptimierung Starke Verzahnung innerhalb der Supply Chain, vom Zulieferer bis zum Endabnehmer Berechnungen und Bewertungen von End-to-End-Performance Kennzahlen 18 Quelle: Siemens (2012) Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Erfolgreich durch – Vertikale Vernetzung der Produktionssysteme Zentrale Datenhaltung für dezentrale Produktionsinseln Produktionsplanung hochflexibler Maschinen und Fertigungsanlagen durch das „Herzstück“ ERP Dezentrale Produktionseinheiten durch Workflows steuern und koordinieren Digitale Durchgängigkeit von Aktor- und Sensorsignalen über verschiedene Ebenen bis zur ERP-Ebene Hochdynamische Datenauswertung in Echtzeit 19 Quelle: Siemens (2012) Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Erfolgreich durch – Offenheit und Integrationsfähigkeit Offenheit und Integrationsfähigkeit mit der Integration Workbench (INWB) Offene und leicht konfigurierbare Schnittstellen für den elektronischen Datenaustausch Integrationsfähigkeit von/mit Fremdsystemen Modularisierung und Wiederverwendung von Komponenten („Plug & Produce“) 20 - Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Agenda 1 Bedeutung von Industrie 4.0 2 ERP und Industrie 4.0 3 Industrie 4.0 in der Praxis mit proALPHA 4 So gelingt der Einstieg Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Industrie 4.0 in der Praxis: Feinst-Kupferdraht bei Schwering und Hasse Runddraht von 0,050 mm bis 6,000 mm ca. 350 Produktionslinien mit einer Tagesproduktion von 140 to Entspricht 140.000 km/d bei 340 Tage pro Jahr, 24 Stunden am Tag oder… 3.5 Mal UM DIE ERDE – PRO TAG 22 Schwering & Hasse Elektrodraht | 32676 Lügde, www.sh-elektrodraht.de Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Industrie 4.0 mit proALPHA: automatische Qualitätsüberwachung Vorher: Ausgangs- situation • Geschwindigkeiten bis Manuelle 700m/min Prüfung • ca. 1.600 Spulen genügt pro Tag nicht • Manuelle Kontrolle mehr den von 1.400 km/d Qualitäts(lediglich 1.0% ansprüchen Prüfung) der Kunden Nachher Nachher: Nutzen • Automatisierte • Qualitätsüberwachung • durch ERPSystem von proALPHA Schwering & Hasse Elektrodraht | 32676 Lügde, www.sh-elektrodraht.de Alle 10 Sekunden Ausschuss Daten Überprüfung alle wird 25vermieden mm Im Fehlerfall Kosten werden alle 25 werden mm Abschnitte reduziert übermittelt Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Datentransparenz in proALPHA durch Data Analytics Sensoren liefern in Echtzeit permanent Maschinen- oder Produktinformationen, z.B. Temperatur, Druck, Dichte Daten werden dem proALPHA ERP über einen ESB kontinuierlich zur Verfügung gestellt Permanente Überwachung aller vorhandenen Prozessdaten in Echtzeit Überblick und Protokollierung über alle benötigten Informationen zu einer Anlage 24 Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Vorausschauend Planen – kurzfristig Reagieren mit der proALPHA Workflow Engine Prozesssicherheit Konfiguration der kritischen Prozessparameter sowie der Prüfsysteme z.B. nach Werksnorm oder Kundenvorgaben Kontinuierlich Überwachung der Prozessdaten und Prognostizierung von Zustand und Verschleiß Automatische Folgeaktivitäten durch Triggerfunktionen bei auftretenden Ereignissen, z.B. Service-Call oder Reparaturauftrag anlegen Unterstützung der Beschäftigten in der Wartung (z.B. Nachvollziehbarkeit von Ereignissen und Entscheidungen) 25 durch Ereignissteuerung! Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Agenda 1 Bedeutung von Industrie 4.0 2 ERP und Industrie 4.0 3 Industrie 4.0 in der Praxis mit proALPHA 4 So gelingt der Einstieg Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Umsetzung Industrie 4.0 – anspruchsvoll aber machbar Komplexe Prozesse beherrschen Wirtschaftlichkeit berechnen Industrie 4.0 verstehen und nutzen Integration trotz fehlender Standards Die Datenflut aus dem Maschinenraum bändigen Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg So steigen Sie in die smarte Fertigung ein Planen Sie rechtzeitig, aber in kleinen Schritten Informieren Sie sich ausgiebig Planen Sie langfristig und setzen Sie sinnvolle Meilensteine Arbeiten Sie zweigleisig im Parallelbetrieb Sammeln Sie praktische Erfahrungen Seien Sie kreativ Industrie 4.0: So gelingt der Einstieg Vielen Dank www.proalpha.de | [email protected] | Telefon +49 06374 800-0 Stand: 24.02.2016
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