„Industrie 4.0“: Wie die Digitalisierung die ...digit-dl-projekt.de › wp-content › uploads › 2018 › 06 › 2018-06-21_Zuk… · Die Welt wird digital im B2C – Neue Geschäftsmodelle

„Industrie 4.0“: Wie die Digitalisierungdie Produktionskette revolutioniert

Prof. Dr. Dieter WegenerHead of External Cooperation, Siemens Corporate Technology

Sprecher “ZVEI Führungskreis Industrie 4.0”

Zukunftsforum, Berlin, 21. Juni 2018

ZVEI – Deutscher Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie

Die Welt wird digital im B2C – Neue Geschäftsmodellebewirken Veränderungen des Nutzerverhaltens

Vom Taxi zum Ride Sharing

Vom Plattenladen zum StreamingVom Buchladen zum eBook

Von den Gelben Seiten zum Marketplace

Quelle: Siemens

Folie 2Prof. Dr. Dieter Wegener I Zukunftsforum, Berlin, 21. Juni 2018

Auch im B2B werden neue Geschäftsmodelle eingeführtBeispiel: Proaktive Wartung bei Rolls Royce Flugzeugtriebwerken

Neues Geschäftsmodell mit Datenintegration& Big Data Analytics

Condition Monitoring, Proaktive Wartung, „Power-by-the-hour“,

as-a-service Business Model – Bezahlmodell nach Flugstunden

Quelle: www.springboeck.ch/SR_Technics.htm

© Mark Hillary | Flickr


Übersicht

Digitalisierung der Wirtschaft

Initiative „Industrie 4.0“

„Industrie 4.0“ wirkt in 3 Dimensionen

1

2

3


„Digitalisierung der Wirtschaft“ führt zu einer „Connected World“


Zwei Effekte bei „Digitalisierung der Wirtschaft“

ConsumerKultur

WohnenCPS Szenario

Smart Home

Industrie 4.0

CPS-SzenarioSmart Factory

Smart Plant

Energie

CPS-SzenarioSmart Grid

Mobilität

CPS-SzenarioSmart Mobility

Gesundheit

CPS-SzenarioSmart Health

Wohnen

CPS-SzenarioSmart Home

Business

DAS INTERNET DER DIENSTE

DAS INTERNET DER DINGE

Querschnittsthemen, die für alle Bedarfsfelder geltenSemantische Technologien, Betreibermodelle, Cloud Computing, Betreiberplattform für Dienste

Querschnittsthemen Cyber Physical Systems, die für alle Bedarfsfelder geltenSicherheit, Standards & Normen, Engineering, Mikroelektronik & Embedded Software, Aus- und Weiterbildung

Quelle: Acatech / ZVEI

(2) Neues Businessdurch

„Smart Services“

=>

„Digitale Ökonomie“

(1) Digitalisierungder

„Analogen Wirtschaft“

Folie 6

- „Industrie 4.0“ ist ein Applikationsfeld

Prof. Dr. Dieter Wegener I Zukunftsforum, Berlin, 21. Juni 2018

Cyber-Physisches System (CPS)

Das digitale Modell ist immer aktuell und wird über den gesamtenLebenszyklus erweitert

• Software / Informatik• Mechanik• Elektrik, Elektronik• Automatisierung, HMI• Safety, Security• Maintenance

Cyber-Physisches System (CPS)

PhysischeProduktionseinrichtung Digitales Modell

• Ortsangabe,Identität

• Zustand• SW-Version• Schnittstellen• …

Enthält alle Informationen über…

ServicesProduktions-ausführung

Produktions-planung

Produkt-design

Produktions-Engineering

+

Quelle: Siemens AG


Übersicht




1

2

3


ZVEI-Führungskreis Industrie 4.0 ist zentraler Akteurbei Industrie 4.0 in Deutschland


Führungskreis Industrie 4.0Austausch mit der „politischen“ Plattform Industrie 4.0

AG: ArbeitsgruppeSG: Spiegelgremium

Geschäfts-stelle (GS)

(Ifok, VDITechnologie-

zentrum)

Strategie-kreis (SK)

Lenkungskreis (LK)

AG 3SicherheitvernetzterSysteme

AG 4RechtlicheRahmen-

bedingungen

AG 2Forschung und

Innovation

AG 1Referenz-architektur,

Standards undNormung

AG 5Arbeit, Aus-

/Weiterbildung

Führungskreis Industrie 4.0 (FK I4.0)

SGStrategie &Use Cases

SGModelle &Standards

SGForschung

SGSicherheit

AusschüsseVertragsrecht/GewerblicherRechtsschutz

AusschussBerufs-bildung


“Industrie 4.0” bedeutet die Verschmelzungvon “Office Floor” mit “Shop Floor”

ProduktionProduktentwicklung ServiceInter-operabilität

Inter-operabilität

"Office Floor"(Machine-to-Business)

"Shop Floor"(Machine-to-Machine)

MES

ERP

Control

PLM

Logi

stic

s

Wertschöpfungskette

Quelle: Siemens AG


ZVEI-Führungskreis definiert Industrie 4.0-Komponentefür verschiedene Branchen

ProductionProdukt Development ServiceInter-operability

Inter-operability

"Office Floor"(Machine-to-Business)

"Shop Floor"(Machine-to-Machine)

ERP

Control

PLM

Logi

stic

s

Value-added Chain

MES

Verschiedene Use Cases

„Industrie 4.0-Komponente= CPS (Cyber-physical system)

Quelle: Siemens AG

Ener

gy

Wat

er&

was

tew

ater

Che

mic

als

Oil

&ga

sPu

lp&

pape

rM

etal

s&

min

ing

Phar

mac

eutic

al

Sola

rG

lass

&so

lar

Food

&be

vera

geC

onsu

mer

prod

ucts

Mar

ine

Auto

mot

ive

Aero

spac

eM

achi

nery

Elec

troni

cs

Process DiscreteHybrid

Auf Shop Floor Level ist zu beachten:hohe Branchenabhängigkeit,detailliert in Normen/Standards

• Referenzarchitekturenabhängig vom Use Case

1

2


Jede Industrie 4.0-Komponente wird auf Basis desRAMI 4.0 konzipiert

Verwaltungs-schale ²

Industrie 4.0-konformeKommunikation ²

z.B. Maschine²

„Industrie 4.0-Komponente RAMI 4.0Referenzarchitektur-Modell Industrie 4.0


http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=o7ESCOgzCcVRTM&tbnid=xWGI1Z3BJZf04M:&ved=0CAUQjRw&url=http://brandinside.de/firma/Theegarten_PACTEC_GmbH&ei=oQDhU4CaBILBON3dgaAC&bvm=bv.72197243,d.bGE&psig=AFQjCNFTf0CqOuNkCr9YJw9QqpNPNVqU1w&ust=1407341026328083

Verteilung entlang Lebenszyklus: Die Verwaltungs-schalen können zentral gehostet werden


Engineering-Phasen/-Toolsbeim Betreiber

IT-Serverlandschaft beimBetreiber

Komponenten von einzelnenKomponentenherstellern,Systemintegrator(en)

Gegenstand,z.B. Maschine 1 ²


Gegenstand, z.B.Positionssensor

Shopfloor

Repository

Gegenstand, z.B.Klemmenblock

Zugriff auf Datenund Funktionen

Identifizierbarkeit

Lebenszyklus der Fabrik

Typ

Entwicklung Nutzung/Wartung

Instanz

Produktion Nutzung/Wartung



Übersicht




1

2

3


„Industrie 4.0“ hat Auswirkungen auf jedesUnternehmen in 3 Dimensionen

Quelle: ZVEI nach PwC

Smart FactorySmart Plant

Smart Products

Smart Services


Siemens-Ansatz für „Smart Products“ist der „Digital Twin“


Smart Products


© Siemens AG 2017

"Virtuelle Maschine" –Erhöhung der Produktivität durch Simulieren des Fertigungsverfahrens

10% Produktivitätssteigerung im laufenden Betrieb undbis zu 80% Zeiteinsparungen beim Aufstellen/Einrichten der realen Maschine.

• Digitaler „Zwilling“• Simuliertes Herstellen eines Werkstücks• Ermittlung von Produktionszeiten.


Siemens-Ansatz für „Smart Factory / Smart Plant“ist die „Digital Enterprise“


Smart FactorySmart Plant


© Siemens AG 2017

Digital Enterprise ist unser Lösungsangebot für die digitale Transformation –in der diskreten Industrie wie in der Prozessindustrie

Design und Engineering Betrieb Service

Diskrete Industrie Prozessindustrie

Produkt-design

Pro-duktions-planung

Pro-duktions-engi-neering

Pro-duktion Service

Prozess-undAnlagen-design

Enginee-ring undInbetrieb-nahme

Betrieb ServiceProdukt-design

Digital Enterprise


© Siemens AG 2017

Volle Durchgängigkeit zwischen virtueller und realer Fertigungswelt –Vom digitalen Modell zur realen Produktion

VirtuelleWelt

RealeWelt

Produktdesign

Produktions-/Anlagenplanung

Produktions-engineering

Produktion Services

Lieferanten


© Siemens AG 2017

Beispiel Smart Factory:Digital Enterprise @ Maserati


Siemens-Ansatz für „Smart Services“ist „Mindsphere“


Smart Services


Unrestricted © Siemens AG 2017

MindSphere – The cloud-based, open operatingsystem for the Internet of Things – from Siemens

10010111

01001110

10010111

10010111

10010100

01001110

10010111

10010111

10010111

0100

1001

1001011101

10010100

01001110010011

10010111

100101110010

MindApps• Apps from OEMs, from end customers,

from partners and from Siemens• Transparency in plants and analytical insight

(e.g. fleet management)

MindSphere• Open interface for developing customer-specific apps• Different cloud infrastructures: SAP, AtoS, Microsoft Azure

as public or private clouds or on the premises (planned)

MindConnect• Open standards for connectivity, e.g. OPC UA• Plug & play connection of Siemens

and third-party products• Secure and encrypted data communication

MindSphere

Slide 24Prof. Dr. Dieter Wegener I Zukunftsforum, Berlin, 21. Juni 2018


Our partners

• Consulting/strategicpartners

• Connectivity partners

• Application developers

• Technology providers

• System integrators

• IaaS providers

MindSphere

The cloud-based, openIoT operating system

MindSphere applications –A comprehensive ecosystem with strong partners



Fernwasserversorgung Franken(FWF) supplies large parts of Centraland Lower Franconia with drinking water• Operates 52 wells, 5 waterworks,

more than 35 pumping stations• Water for approx. 325,000 people

The Siemens SMART WATER solution• Helps ensure the supply of drinking water• Optimizes pumping schedules, i.e. pumps

use electricity at times when prices are lowand supply is high

• Assists the water industry in participatingactively in the energy market

Customer benefits:Saves energy and costs byoptimizing pump operation(15% optimization potential)


Photo: Fernwasserversorgung Franken

Secure water supply at optimized costs –Fernwasserversorgung Franken (MindSphere ready)



Photo: Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH

Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH• Leading supplier of CNC machining

centers and flexible production systemsSiemens Solutions• Complete automation

and drive technology• MindSphere platformBenefits• Global access to data

(connectivity over the cloud)• Increased productivity, quality

and availability for the end customer• New business model for collaboration

with the end customer

Heller offers its owncondition monitoring app:“Heller Services Interface”

Condition monitoring of machine tools withMindSphere – Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH



Calvatis GmbH• Manufacturer of industrial cleaning

machines and cleaning agents forthe F&B industry

Siemens Solutions MindSphere• Connects the cleaning machines

to the cloud via MindConnect Nano• Visualizes the data• Facilitates performance management

and predictive maintenanceBenefits• Meets explicit end customer demand• Permits new digital services

and business models• Vision: Pay-per-use business models


Photos: Calvatis GmbH

Cloud connectivity at the customer’s request –Calvatis GmbH uses new business models with MindSphere


Vielen Dank für IhreAufmerksamkeit!

Welche Fragen haben Sie?


Documents

„Industrie 4.0“: Wie die Digitalisierung die ...digit-dl-projekt.de › wp-content › uploads › 2018 › 06 › 2018-06-21_Zuk… · Die Welt wird digital im B2C – Neue Geschäftsmodelle