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Digitalisierung in der
Fertigungsindustrie
Jürgen Herrmann
siemens.de/digital-enterprise-suite © Siemens AG 2017
© Siemens AG 2017
April 2017 Page 2 siemens.com
Standort Amberg
Fabriken und Produkte
SIMATIC PLC - Programmierbarer Logik Controller
DP - Dezentrale Peripherie
HMI - Human Machine Interface
SIRIUS
Schaltgerät
Leiterplattenbestückung/
Elektronische Produkte
Befehls- und Meldegeräte Produktion von Metallteilen
und Montagegruppen
DF FA MF EWA
DF CP MF GWA
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Produkte des EWA – SIMATIC
Programmierbarer Logik-
Controller SIMATIC S7
Bedien- und
Beobachtungssysteme
SIMATIC HMI
Dezentrales IO System
SIMATIC ET 200
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EWA Entwicklung von Industrie 1.0 zu 4.0
Industrie 1.0/2.0 • Mechanische Produktionslinien
• Massenproduktion
• Handzeichnungen
SIMATIC
Industrie 3.0 • Automatisierte Produktion
• Schlanke Produktion
• Intranet und Internet
1995
2015
1966
SIMATIC
On the way to Industrie 4.0 • Digitaler Produktlebenszyklus
• Horizontale und vertikale Integration
• Identifikation und Lebenslauf für alle Elemente
Schaltgeräte
Digitalisierung
verändert
alles ”
Die nächste Billion Dollar werden
unsere Kunden und Industrien mit
Daten verdienen.
Michael Dell, founder of Dell Inc. ” Digitalisierung ist der Hauptgrund,
warum seit dem Jahr 2000 gut die
Hälfte der Fortune-500-Unternehmen
verschwunden ist. Pierre Nanterme, CEO Accenture
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Von den Gelben Seiten … Vom Taxi …
Vom Plattenladen …
Paradigmenwechsel durch neue Geschäftsmodelle
im Internetzeitalter
… zum Ride Sharing … zum Marketplace
… zum eBook … zum Streaming
Vom Buchladen …
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Fertigungsunternehmen müssen sich
heute zentralen Herausforderungen stellen
Security
Time-To-Market Flexibilität Qualität Effizienz
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Siemens: Realisierung unserer eigenen Digital Factory
Elektronikwerk Amberg: Reduzierung der Time-to-Market
• Kürzere Innovationszyklen
• Komplexere Produkte
• Größere aber smartere Datenvolumina
Reduzierung
der Time-to-
Market
~ 5000 Arbeitsplanänderungen pro
Jahr
(> 20% durch Bauteilabkündigungen)
> 120 Variationen werden pro Tag
hergestellt basierend zu 75% auf
Automatisierung
~ 50 Mio. prozess- & produktrelevante
Daten werden in SIMATIC IT pro Tag
eingegeben
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Siemens: Realisation unserer eigenen Digital Factory
Elektronikwerk Amberg: Erhöhte Flexibilität
Erhöhte
Flexibilität
• Individualisierte Massenproduktion
• Volatile Märkte
• Höchste Produktivität
~ 350 Umstellungen pro Tag um 1000
verschiedene Produkte zu handhaben
> 99.5% Liefertreue in Kombination
mit 24h Lieferzeit
± 20% flexible Personalkapazitäten
um Kundenanforderungen fristgerecht
zu erfüllen
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Siemens: Realisierung unserer eigenen Digital Factory
Elektronikwerk Amberg: Sicherstellen dauerhafter Qualität
Sicherstellen
dauerhafter
Qualität
• Produktionsausfälle verringern
• Produktionsqualität erhöhen
Produktionsprozessfehler sind auf
11dpm gesunken (99,9989%
integrierte Qualitätskontrolle)
Feld-Rücklaufquote ist um 79% im
letzten Jahrzehnt gesunken
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Siemens: Realisierung unserer eigenen Digital Factory
Elektronikwerk Amberg: Zunehmende Effizienz
Zunehmende
Effizienz
• Optimale Kapazitätsauslastung
• Effiziente Ressourcenauslastung
> 75% Leistungsauslastung (+ 20%
Flexibilität) zur Versorgung von 60.000
Kunden
~ neunfache Steigerung der Shop-
Floor-Nutzung seit Produktionsstart
(1990) entspricht 1 Produkt / sec.
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Siemens: Realisierung unserer eigenen Digital Factory
Elektronikwerk Amberg: Sicherheit in der Produktion
Sicherheit in
der
Produktion
• Systemschutz
• Netzwerkschutz
• Anlagenschutz
‘Defense in Depth’ Umsetzung:
Schutzlevel springt von Level 0 auf
Level 3 in ausgewählten Bereichen
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Digital Enterprise
Industrielle Software und
Automatisierung für die Prozess-
industrie
Industrielle Software und
Automatisierung für die
Fertigungsindustrie
Industrielle
Kommunikation
Industrielle
Sicherheit
Industrielle
Services
Digital
Enterprise
Suite
Digital Enterprise ist unser Lösungsportfolio für die digitale
Transformation in der Fertigungs- und Prozessindustrie
Produktdesign Prozess- Design
Engineering Betrieb Services Produktdesign Produktions- planung
Produktions- Engineering
Produktions- ausführung
Services
Prozessindustrie Fertigungsindustrie
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Trends in der Technologie verwandeln die Industrie
Produkte werden auf neue Art und Weise realisiert
Fortschrittliche
Robotik
Additive
Fertigung
Intelligente
Automatisierung
Produkte werden auf neue Art und Weise zum Leben erweckt
System von
Systemen
Intelligente
Modelle
Generatives
Design
Produkte werden auf neue Art und Weise weiterentwickelt
Wissens-
automatisierung
Analytik großer
Datenmengen
Cloud-
Ecosysteme
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Trends in der Technologie verwandeln die Industrie
Fortschrittliche
Robotik
Additive
Fertigung
Intelligente
Automatisierung
System von
Systemen
Intelligente
Modelle
Generatives
Design
Wissens-
automatisierung
Analytik großer
Datenmengen
Cloud-
Ecosysteme
Ideation Utilization Realization
Hersteller müssen diese Technologien aufgreifen
und ihr Geschäft in ein digitales Unternehmen verwandeln
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Diese Technologien werden entlang der gesamten
Wertschöpfungskette eingesetzt
Ideation Utilization Realization
Services Produktions-
ausführung
Produktions-
Engineering
Produktions-
planung
Produkt-
design
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Die durchgängige Digitalisierung der Wertschöpfungskette
ermöglicht eine kontinuierliche Transformation
Ideation Utilization Realization
Services Produktions-
ausführung
Produktions-
Engineering
Produktions-
planung
Produkt-
design
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Dadurch wird der Innovationslebenszyklus verdichtet
Ideation Utilization Realization
Services Produktions-
ausführung
Produktions-
Engineering
Produktions-
planung
Produkt-
design
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Der Schlüssel zur Wettbewerbsfähigkeit ist die Integration
und Digitalisierung der gesamten Wertschöpfungskette
Das cloudbasierte, offene IoT Betriebssystem: MindSphere
Applikationen von Drittanbietern
Zulieferer und Logistik
Kollaborationsplattform: Teamcenter
Services Produktions-
ausführung
Produktions-
Engineering
Produktions-
planung
Produkt-
design
MindSphere ermöglicht eine permanente Datenanalyse und einen
Rückfluss aller Erkenntnisse für fortlaufende Optimierungen
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Der digitale Zwilling ist ein genaues Abbild der gesamten
Wertschöpfungskette
Das cloudbasierte, offene IoT Betriebssystem: MindSphere
Applikationen von Drittanbietern
Zulieferer und Logistik
Kollaborationsplattform: Teamcenter
Services Produktions-
ausführung
Produktions-
Engineering
Produktions-
planung
Produkt-
design
Produkt-
design
Produktions-
planung
Produktions-
Engineering
Produktions-
ausführung
Services
Kollaborationsplattform: Teamcenter
Das cloudbasierte, offene IoT Betriebssystem: MindSphere
Zulieferer und Logistik
Applikationen von Drittanbietern
Produkt-
design
Produktions-
planung Produktions-
Engineering
Produktions-
ausführung
Services
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Unser holistischer Ansatz ist maßgeschneidert
für Produkthersteller und Maschinenbauer
Maschinen-
Services
Maschinen-
betrieb
Maschinen-
inbetriebnahme
Maschinen-
Engineering
Maschinen-
konzept
Services Produktions-
ausführung
Produktions-
Engineering
Produktions-
planung
Produkt-
design
Die Sicht von Produktherstellern
Die Sicht von Maschinen- und Anlagenbauern
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Produktdesign
Design und
Simulation des
Produkts
NX CAD/CAE/CAM
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Produktdesign
Simulation des
physikalischen
Verhaltens
Simcenter
1 2 3 4 5
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Produktdesign
Perfektionieren
des Produkts in
der virtuellen
Welt
NX CAD/CAE/CAM
1 2 3 4 5
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Produktdesign
Design und
Simulation von
elektronischen
Systemen
Mentor Graphics
1 2 3 4 5
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Produktdesign
Entwicklung,
Simulation und
Validierung von
Embedded
Software
Polarion ALM
1 2 3 4 5
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Der digitale Zwilling
Digital Twin of
the product
Digitaler Zwilling der
Produktion
Digitaler Zwilling der
Performance
Digitaler Zwilling des
Produkts
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Produktionsplanung
Planung und
Validierung des
Produktions-
prozesses
Teamcenter
Manufacturing
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Produktionsplanung
Simulation der
Arbeits-
bedingungen
für Menschen
Tecnomatix
Process Simulate
1 2 3 4 5
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Produktionsplanung
Simulation
der Arbeits-
prozesse
für Roboter
Tecnomatix
Process Simulate
1 2 3 4 5
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Produktionsplanung
Simulation und
Optimierung
von
Produktions-
prozessen
Tecnomatix
Plant Simulation
1 2 3 4 5
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Produktions-Engineering
Automatisches
Generieren des
SPS-Codes für
das TIA Portal
Automation Designer
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Produktions-Engineering
Validierung des
SPS-Codes in
der virtuellen
Welt
Tecnomatix
Process Simulate,
PLCSIM Advanced,
TIA Portal
Digitaler Zwilling
der SIMATIC
S7-1500
1 2 3 4 5
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Schnelles und
effizientes
Engineering
und
Inbetriebnahme
TIA Portal
Produktions-Engineering
Digitaler Zwilling
der SIMATIC
S7-1500
1 2 3 4 5
SIMATIC
S7-1500
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Der digitale Zwilling
Digital Twin of
the product
Digital Twin of
the production
Digitaler Zwilling der
Performance
Digitaler Zwilling des
Produkts
Digitaler Zwilling der
Produktion
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Produktionsausführung
Planung der
Arbeitsabläufe
SIMATIC IT Preactor
1 2 3 4 5
© Siemens AG 2017
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Produktionsausführung
Einfache
Verarbeitung
von Arbeits-
abläufen
SIMATIC IT
Unified Architecture
1 2 3 4 5
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Produktionsausführung
Durchführung
von Qualitäts-
kontrollen
SIMATIC IT
Unified Architecture
1 2 3 4 5
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April 2017 Page 41 siemens.com
Produktionsausführung
Effiziente
und sichere
Produktion
mit TIA
SIMATIC, SINUMERIK,
SIMOTION, SIMOTICS,
SINAMICS und SIRIUS
1 2 3 4 5
© Siemens AG 2017
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Future robotics applications with intelligent communication
will drive new production systems
Technology radar – deep dive: Details on disruptive technolgies
2017 2018 2019 2020 2021
MindSphere
AGVs will increase
degree of automation
Classic Industrial
Robot application
are already state
of the art at
DF Factory sites
Disruptive technologies
communicate with
each other
LWR enable new
opportunities
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Services
MindSphere
Lassen Sie Ihre
Produkte und
Ihre Produktion
zu Ihnen
sprechen
MindSphere –
das cloudbasierte, offene
IoT-Betriebssystem
1 2 3 4 5
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Der digitale Zwilling
Digital Twin of
the product
Digital Twin of
the production
Digital Twin of
the performance
Digitaler Zwilling des
Produktes
Digitaler Zwilling der
Produktion
Digitaler Zwilling der
Performance
Erkenntnisse fließen für fortlaufende Optimierung zurück in Produkt und Produktion
MindSphere
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Der digitale Zwilling
Digital Twin of
the product
Digital Twin of
the production
Digital Twin of
the performance
MindSphere
Ein integriertes Datenmodell Teamcenter
Digital Enterprise Suite –
Unser einzigartiges
Portfolio für die digitale
Transformation
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MindSphere – das cloudbasierte, offene
IoT-Betriebssystem von Siemens
MindApps Transparenter Überblick / analytische
Einblicke in Maschinen, Anlagen,
Flotten und Systeme
MindSphere Unterschiedliche Cloud-Infrastrukturen:
öffentlich, privat oder „on-premise“
MindConnect Sichere Plug-and-Play-Verbindung von
Siemens- und Fremdprodukten
MindSphere
10 01 01 11
01 00 11 10
10 01 01 11
10 01 01 11
10 01 01 00
01 00 11 10
10 01 01 11
10 01 01 11
10 01 01 11
01 00
10 01
10 01 01 11 01
10 01 01 00
01 00 11 10 01 00 11
10 01 01 11
10 01 01 11 00 10
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Klare Vorteile für Unternehmen
Security
Time-To-Market Flexibilität Qualität Effizienz
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30% kürzere
Entwicklungszeit
Mehr als 70.000 Kombinationen
3 mal mehr
Autos produziert
Maserati.pptx
Mit den integrierten Technologien von Siemens reduzierte
Maserati die Entwicklungszeit und erhöhte die Produktionsleistung
Vielen Dank.
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