Industrie 4.0: Die Zukunft ist jetzt. - rosik.com · 4G, LTE, etc. Sammlung, Speicherung und Aufbereitung verschiedenster Daten und Datenformate zur Visualisierung und Auswertung

Industrie 4.0: Die Zukunft ist jetzt.Mit Kapsch als Partner 4 Industry 4.0

September 2016

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When Business Goes DIGITAL. Das Beispiel „Kodak“.

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„Industrie 4.0“ liegt voll im Trend. Was aber ist Industrie 4.0?

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Von 1784 bis heute – eine Übersicht der industriellen Revolutionen.

Industrie 1.0 Einführung mechanischer Produktions-anlagen mithilfe von Wasser und Dampfkraft

Industrie 2.0Einführung arbeitsteilender Massen-produktion mithilfe von elektrischen Anlagen

Industrie 3.0Einsatz von Elektrik und IT zur weiteren

Automatisierung der Produktion

Industrie 4.0Auf Basis von cyberphysischen Systemen

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Quelle: Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Innovation

405.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.

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Industrie 4.0 ist keine Vision. Sondern Wirklichkeit.

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Erwartungshaltungen und Technologien treiben die Veränderung.

Kunden

Erwartungen

• Individualisierung der Produkte

(Stichwort: Losgröße 1)

• Höhere Qualität und

Serviceorientierung

• Nachhaltige

Produktionsmethoden

• Instant-Reporting

(Echtzeitinformationen)

Management

Erwartungen

• Höhere Flexibilität in der

Produktion

• Reduzierte Fehler-

ausschussraten

• Höhere Verfügbarkeit der

Maschinen

• Kostenreduktion und

Umsatzsteigerung

I4.0 Basis

Technologien

• SMAC – Social, Mobile,

Analytics, Cloud

• Stabiles und sicheres Office-

und Produktionsnetzwerk

• Cyberphysische Systeme

• Sensorik

• 3D-Druck

05.10.2016 | 6Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.

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Von der digitalen Fabrik über digitale Produkte hin zu neuen Umsätzen.

Digitalisierung der

Wertschöpfung

• Steigerung der Produktqualität

bzw. Reduktion Ausschuss

• Höhere Verfügbarkeit der

Maschinen/Anlagen

• Höhere Flexibilität in der

Produktion (Individuelle

Produkte – Losgröße 1)

Digitalisierung der

Produkte und Services

• Intelligente (digitale) Produkte

• Zusätzlicher Mehrwert für den

Konsumenten/Kunden

• Generierung relevanter Daten

Neue

Geschäftsmodelle

• Laufende statt einmalige

Umsätze (As a Service)

• Mieten statt Kaufen oder Pay

Per Use

• Upselling durch Features

• Individualisierung


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Industrie 4.0 verändert das gesamte Unternehmen und ist daher CEO Thema.

Quelle: Industrie 4.0 Chancen und Herausforderungen der vierten industriellen Revolution, strategy& und pwc, Oktober 2014

Neue

Geschäftsmodelle

(Vernetzung & Kooperation)

Digitalisierung und

Integration von

Wertschöpfungsketten

(Daten & Analytik)

Digitalisierung

des Produkt- und

Serviceangebots

(Innovation & Transformation)

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805.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt

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Neue Geschäftsmodelle ermöglichen zusätzliches Umsatzpotential.

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As a Service. Verschiebung von Kaufeigentum hin zum geleasten Produkt (oder Dienstleistung)

Beispiel aus der Automobil Industrie – von CAPEX hin zu OPEX: Car2Go

Service Transformation. Gewinnerzielung via After-Sales-Service

Neue (kostenpflichtige) Apps /Firmwares erneuern das Nutzererlebnis

Individualisierung. Produkte individuell nach Vorstellung des Users

Individualisierte Produkte zu Kosten einer Massenherstellung.

Digitalisierung. Einbau von IT in Alltagsgegenstände, „Smart Products“

Fernsteuerbare Heizung mittels Smartphone, Intelligente Textilien, etc.


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Datengenerierung ist heutzutage (meistens) kein Problem mehr.

05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion 10

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Nahezu jedes Produkt wird zukünftig digitalisiert.


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Komplexität durch unterschiedliche Maschinen und fehlende Standards.


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M2M Services erfassen, übertragen und verwerten wertvolle Maschinendaten.

Connect

DevicesManage

DataAnalyze

Data

Transform

Business

Erfassen und Übertragen von Sensor

Daten bei Objekten mittels WLAN, 3G,

4G, LTE, etc.

Sammlung, Speicherung und Aufbereitung

verschiedenster Daten und Datenformate zur

Visualisierung und Auswertung.

Analyse und Auswertungen für neue Erkenntnisse

bezüglich Verhalten, der Nutzung von Objekten in ihrem

Anwendungsbereich, etc.

Generierung neuer Geschäftsmodelle und

Kundenmehrwert, Steigerung der Effizienz,

Einsparung von Kosten und Ressourcen.


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M2M Services erfassen, übertragen und verwerten wertvolle Maschinendaten.


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Praxisbeispiel: Intelligente Straßenbahn

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Der Energiebedarf wurde um 10,2% gesenkt

und führt folglich zu 85 t weniger CO2.

Durch detaillierte Informationen über den Zustand der Fahrzeuge

können Wartungs-arbeiten gezielter durchgeführt werden.

Ermöglich die Umsetzung von kurz- als auch langfristige Maßnahmen

zur Senkung der Betriebskosten.


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Praxisbeispiel: Nutzungsoptimierung Tracking von Baumaschinen und Nutzfahrzeugen

Lokalisierung der Assets (z.B. im Wartungsfall)

Betriebsstundenerfassung (Erhöhung des Wiederverkaufswerts)

Kilometererfassung

Diebstahlserkennung

Integration mit


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Praxisbeispiel: Allianz

Intelligentes Fuhrparkmanagement

Multi-Mandantenfähige Plattform

Real-Time Asset Monitoring

Umfassende Reporting Services

Ereignisgesteuerte Aktion(z.B. Unfallgesteuerte Regeln, Geofencing)

Klein und Mittel-Betriebe sparen Geld durch den Einsatz der

Fuhrpark-Lösung. Zusätzlich profitieren Fahrer von den eingebauten

Sicherheits- und Komfortservices.

Ermöglicht die Entwicklung neuer

(Pay As You Drive) und den Ausbau von bestehenden

Geschäftsmodellen.


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Praxisbeispiel: Energieeffizienz.

Thema: Energieeffizienz-Analyse und Energieberatung

Ansätze: Identifizieren von «Energiefresser», defekte Steuerungen, falsch

eingestellt Lüftungen, veraltetet Beleuchtung, Stand by Funktionen...

Treiber: EU Energieeffizienzrahmenrichtlinie (z.B. ISO 50001)

Lösungsansatz: Anbindung von ZigBee Sensoren (Mesh Network) über ein

entsprechendes Gateway an die Kapsch M2M Platform. Konsolidierung der

Daten und übertragen an eine Analysesoftware zur Reporterstellung

VPN Kapsch

GPRS/3

G/4G

Service


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Im Jahr 2020 werden 40 ZettaByte an Daten generiert.


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Cloud. Oder nicht Cloud?


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Daten, Daten, Daten … und jetzt?


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Lassen Sie uns doch in die Zukunft blicken.

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Data Mining und konventionelle BI (Business Intelligence) „Predictive“ Analysen „Prescriptive“ Analysen

Was können wir tun?

Was ist passiert?

Daten

Warum ist es passiert?

Muster

Was wird passieren?

Forecasts

23Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.

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Praxisbeispiel: welches wir (fast) alle schon einmal erleben durften.

05.10.2016 |

Alle 30.000KM serviciert…. …und trotzdem Stillstand.


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Praxisbeispiel: Predictive Maintenance in einem Industriebetrieb

Vermeidung von Stillstand einer Produktionsmaschine

Analyse der Daten generiert durch 17 Sensoren sowie

Informationen/Prozessdaten aus dem PLS

Vorhersage der Störungen bis zu 28 Tage vor Eintritt

Kurzfristige Vorhersagen zwischen 3.5 – 10 Stunden

Leichte Interpretation des Ergebnisses mit Hilfe von Ampeln und

Informationen zu Restlaufzeit


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Praxisbeispiel: Antriebsstörungen bei Sonderfahrzeugen

Beeinträchtigung von Sonderfahrzeugen im Rettungseinsatz

durch häufige (Ø 16xjährlich) Störungen des Motors

Prognose der Störung im oder vor dem nächsten Einsatz

Big Data Analytics mit CAN Bus Daten (1.300 Messpunkte,

12 Monate) zur Prognose der Störung

Prognose der Motorstörungen innerhalb des aktuellen Einsatz

(~30 Minuten) möglich. Ursache der Störung ist Kombination

der Betriebsparameter im Löscheinsatz


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Praxisbeispiel: Turbolader Überwachung auf einem Containerschiff.

Datenabgriff von 18 Sensoren an Turboladern eines Großmotors

Ca. 1.800 Datenfiles á la 30 Minuten gesammelt über 3 Jahre

Ziel: Reduktion des Ereignisses auf offener See, Erhalt der vollen

Geschwindigkeit des Containerschiffs, Reduktion des Kraftstoff

Verbrauchs

Notwendigkeit Vorhersage des Ereignisses 5 Minuten vor Eintritt

Erlaubt dem Anwender aktiv einzugreifen/Ereignis zu verhindern

Resultat: 89% der Ereignisse wurden vorhergesagt (>6 Minuten)

Fehlalarm: 0,4% (Ereignis vorhergesagt aber nicht eingetreten)


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Praxisbeispiel: Steigerung der Produktqualität

Steigerung der Produktqualität bzw. Reduktion von Ausschuss

Kontinuierlicher Abgriff von Maschinendaten und Umgebungs-daten wie

Temperatur, Luftdruck, etc. (290 Sensoren)

Vorhersage der Produktqualität basierend auf Parameter der Maschinen

sowie Einflussfaktoren mit 96,5% Genauigkeit

Empfehlung von Maschinenparametern zur Produktion von einwandfreien

Produkten.

Analytics als Entscheidungshilfe für die Produktionsleitung

Darstellung relevanter Parameter für Produktqualität


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Praxisbeispiel: Reduktion Ausschuss bei einem intl. Kunststoffverarbeiter.


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Mobile Digitale Assistenz Systeme zur Erleichterung operativer Prozesse.

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Mobile Geräte als digitale Assistenzsysteme für flexible operative Prozesse.

Fehlerminimierung - keine Medien- und Systembrüche

Effizienz - kein Ausdrucken

Mobil – Information ist am jeweiligen Ort verfügbar

Echtzeit – Informationen sind immer aktuell

Auswertbarkeit – Grenzwerte / Tendenzen

Dokumentation – Arbeitsschritte bestätigen

Feedback – wichtige Infos sofort teilen


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Mobiles Wissen und Instandhaltungsmanagement.

Ausgangssituation

Mitarbeiter verbringen immer mehr Zeit damit relevante Informationen für die

Instandhaltung oder Störfallbehebung aus unterschiedlichen Datenquellen zu

suchen bzw. ihre Tätigkeit sinnvoll zu dokumentieren.

Lösung

Mobiles Auftragsmanagement generiert aus dem ERP

Checklisten, geplante Instandhaltung, Schritt-für-Schritt-Anleitungen und

Sicherheitshinweise, Intuitive Dokumentation als Foto, Video, Text für die

Wartungshistorie bzw. zur Erstellung von Anleitungen

Mobiles Ersatzteilmanagement

Visualisierung von Echtzeit-Anlagendaten auf Tablet-PCs, Datenbrillen,etc.

Schichtbuch und Schichtübergabe, Live-Anlagendaten

Vorteile

Effizienzsteigerung durch die Minimierung von Medien- und Systembrüchen,

Aufbau einer Wissensdatenbank zur Optimierung der Störfallbehebung und für

Mitarbeiterschulungen


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Mobiles Intralogistik- und Lagermanagement auf Datenbrillen.

Ausgangssituation

Unternehmen verwenden in der Intralogistik bzw. im Lagermanagement noch

häufig ausgedruckte Begleitscheine. Sofern digital gebucht wird, erfolgt dies meist

über stationäre Terminals. Werden mobile Handhelds verwendet, sind die Hände

der Mitarbeiter für weitere Tätigkeiten belegt.

Lösung

Anzeige von Artikelinformationen, Lagerplatz, Stückzahl,…

Optimiertes Routing zum Lagerplatz auf der Datenbrille

Hands-Free-Kommissionierung per QR-Code

Vorteile

Mitarbeiter haben die wichtigsten Informationen stets im Blick und gleichzeitig die

Hände frei

QR-Code-Identifizierung per Datenbrille erhöht die Effizienz und minimiert

Fehlbuchungen

Digitale Echtzeitdaten erhöhen die Flexibilität in der Planung


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Produktionsmanagement auf mobilen Endgeräten.

Ausgangssituation

Auftragsdaten in produzierenden Unternehmen werden häufig noch ausgedruckt

oder am stationären Terminal dargestellt. Immer kleinere Losgrößen und höhere

Produktvielfalt setzen aber flexiblere Informationsbereitstellung voraus.

Lösung

Auftragsdaten, Arbeitsanweisungen

Effiziente Rückmeldungen und Checklisten

Störmeldungen per Vibrationsalarm gezielt an richtige Mitarbeiter

OEE und Maschinenauslastung für Produktionsleiter

Auftragsabhängige Maschineneinstellparameter bei Mehrmaschinenbedienung

Lagerplatz und Lagerstand notwendiger Produktionsmittel

Vorteile

Erhöhte Flexibilität und Produktivität


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Praxisbeispiel: Papierlose Fertigung im Reinraum Umfeld.

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‚Ersatz‘ von Information auf Papier durch

QR Codes oder RFID Chips

Automatischer ID Scan mittels Wearable

Devices wie z.B. Smart Glasses

Einblendung und

Darstellung von

relevanten Infos

an den Operator


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Praxisbeispiel: Remote Support Unterstützung im Service Bereich.

Help Center Service Mitarbeiter

Identifikation

Audio, Video

Audio, Manuals

Integrierte Kamera

Augmented Reality


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Praxisbeispiel: Instandhaltung von Maschinen.

ProduktionsmaschinenMitarbeiter Instandhaltung

Identifikation

Echtzeit Daten

Unit RTD23 AX

Comp. 200043

343452

200645

Last Service 12.04.2014

OOE 80%


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Schützen Sie Ihren Vorsprung.

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Industrie 4.0 als Herausforderung für Information Security.

05.10.2016 |

Vernetzung von Produktionsmaschinen erhöht das Risiko durch IT Angriffe

Strikte Trennung von Produktions- und Office IT gehört Vergangenheit an

64.000 gemeldete Fälle (+16% p.a.) von Cyberkriminalität in Deutschland 2012*

Durchschnittliche Dauer der Schadensbeseitigung 22 Tage (Deutsche Industrie und Handelskammer)

Konkrete Vorfälle in Deutschland 2014 u.a. in einem Stahlwerk (APT Angriff)

Die Kapsch BusinessCom bietet Ihnen ein komplettes IT Security Solution Portfolio

Business Impact Analyse (Verfügbarkeit, Vertraulichkeit, Integrität)

Risiko Assessment & Technisches Security Audit

Konzeption & Implementierung

Quelle: Ponemon Studio


http://www.focus.de/digital/computer/angriff-auf-it-infrastruktur-bsi-bericht-hacker-legten-deutsches-stahlwerk-lahm_id_4355054.html

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Namhafte Unternehmen realisieren SMART FACTORY Konzepte.

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Effizienzsteigerung durch digitales Tracking bei Airbus mit Hilfe von RFID Technologie

Komponenten und Werkzeuge mit Tags ausgestattet (100m Reichweite)

Massive Kosteneinsparung (Mio. €) bei Mondi durch Predictive Analysis von Big Data

Vorausschauende Analysen zur Optimierung von Prozessen

Digitale Assistenzsysteme* bei Infineon zur Steigerung der Effizienz in der Produktion

Darstellung virtueller Information via Smart Glasses, Identifikation via QR Codes

Remote Unterstützung von Support Mitarbeiter bei Knapp mit Hilfe v. Smart Glasses*

Hochqualifiziertes Personal unterstützt Kollegen vor Ort via Audio/Video Anweisungen

* Pilot Projekte vor dem Rollout 40Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.

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Neue Umsätze bei führenden Betrieben durch SMART PRODUCTS.

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Vernetzte Autos von Daimler erlauben Realisierung und Betrieb von Car2Go

„Pay per Use“ (Verrechnung pro Minute) statt Kauf von Fahrzeugen

Digitale Produktlinie Michelin Solutions bietet quasi „Reifen As A Service“ an

Reifen beinhalten Sensoren und geben Auskunft über Kilometer, etc.

Flottenmanagement der Allianz Versicherung als zusätzlicher Umsatzkanal

Fahrzeuge mit Sensoren zur Erfassung Lage, Nutzung, Notfall, etc.

Sensoren an Maschinen von Claas liefern Infos über Kraftstoffverbrauch/etc.

Offeriert Landwirtschaftsbetrieben Betriebssoftware „365FarmNet“


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Die Kapsch BusinessCom AG bietet Ihnen ein breites Lösungsportfolio.

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IoT/M2M (Machine To Machine) Plattform

Zur Erfassung, Übertragung sowie Verwertung von Maschinendaten

Big Data (Diagnostic, Predictive, etc.) Analytics Lösungen

Zur Optimierung der Produktion, Produktqualität sowie Wartungstermine

Mobile Digitale Assistenzsysteme

Zur Erleichterung operativer Tätigkeiten mittels Wearable Devices

Information Security Lösungen

Zur Absicherung Ihrer Geschäftsprozesse gegen Cyber Kriminalität und

interne Bedrohungen (z.B. Datendiebstahl)


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Wir sind Ihr strategischer Partner beim Thema Industrie 4.0.

05.10.2016 |

Die Kapsch BusinessCom AG ist der führende IKT Dienstleister in AT,

Zentral- und Ost-Europa

Mehr als 100 Jahre Industrie Erfahrung und Expertise (Kapsch gegründet 1892)

Erfolgreicher CDO Ansatz (Consult, Deploy, Operate) bei allen Dienst-

Leistungen der Kapsch BusinessCom AG

Aktives Mitglied in Industrie 4.0 relevanten Konsortien

Zertifizierter TrustedIT Security Auditor durch die TÜV Austria GmbH


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Dipl. Ing. (FH) Stefan Podhajski

Lead Strategic Business Development

Industrial Sector

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Telefon +13 50 811 5642 | Fax +43 50 811 99 5642

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