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Digitalisierte Ökonomie
Brynjolfsson, McAfee 2014
 Unternehmen werden in der digitalisierten Ökonomie gezwungen,
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Branchenperspektive
 Branchenspezifische Vereinbarungen zu Schnittstellen und
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Branchenperspektive: Chemische Industrie
modulare Produktionsanlagen Modularisierung
digitale Prozessanalysetechniken
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Industrie
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Herausforderungen der chemischen Industrie
(Beispiele)
 Internationaler Wettbewerb (z. B. China, USA, Japan)
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Modularisierung, Plug&Produce
 Vernetzte modulare Produktionsanlagen eröffnen Potenziale für eine
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 Augmented Reality(AR)-Konzept und Implementierung
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Ferndiagnosesystem und Wartungs-App für Service-Mitarbeiter
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Globale IT-Services
 Pay-Per-Use Geschäftsmodelle ermöglichen Skalierungseffekte
auch für kleine Anbieter und Stückzahlen...
Vom Produkt zum Service
 Hersteller wird im Kundenauftrag zum Betreiber/Bereitsteller
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Zusammenfassung
SelbstoptimierungHybridisierung
Individualisierung Virtualisierung
Industrie 4.0 ist Resultat des Zusammenwirkens von …
 … Technik; Herausforderungen:
 Vernetzung von Wertschöpfungsnetzen...
Plattform Industrie 4.0
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VDI Technologiezentrum GmbH
Dr. Jan Christopher Brandt
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Anlage
Strukturen der chemischen Industrie im Überblick
 Umsatz: 145 Mrd. Euro
 Beschäftigte: 325.000, ca. 25 % Frauen
 Betrie...
Vermarktung von Technologiedaten
Qualifizierte Technologiedaten jenseits des Standardumfangs einer
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Vermarktung von Technologiedaten
 Technischer und organisatorischer Aufbau einer
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 Standardisierte ...
Europaweite Service-Plattformen zur Nutzung
vernetzter Infrastruktur
Vernetzung von Infrastruktur und Schaffung von Produk...
Digitalisierung der Welt
Transistors/CPU (1000)
Taktfrequenz (MHz)
Leistung (W)
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Digitalisierung der Welt
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Jan Christopher Brandt: Innovations- und Effizienzsprünge in der chemischen Industrie?

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Wirkungen und Herausforderungen der Industrie 4.0 auf bzw. für die chemische Industrie.
(Vortrag auf dem Business IT Forum 2015 der YAVEON AG)

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Jan Christopher Brandt: Innovations- und Effizienzsprünge in der chemischen Industrie?

  1. 1. © everythingpossible - Fotolia.com Innovations- und Effizienzsprünge in der chemischen Industrie? Wirkungen und Herausforderungen von Industrie 4.0 und Co. Dr. Jan Christopher Brandt
  2. 2. VDI Technologiezentrum GmbH  Impulsgeber und Unterstützer von Innovation  Energie, Gesundheitswirtschaft, IKT, Photonik, Produktions- und Prozesstechnik, Werkstoffe, Zivile Sicherheit  Innovationsanalysen, Technologieanalysen, Foresight, Innovationsstrategien, Forschungsmanagement, Internationalisierung  Interdisziplinäres Team aus über 200 Mitarbeitern/innen
  3. 3. Digitalisierung der Welt 2001 2012 nach 244 Jahren letzte gedruckte Ausgabe der Encyclopædia Britannica 8-Sp. LP Tape CD Digital 0 8 16 1973 1985 1997 2009 Mrd.$ Jahr Apple heute weltgrößter Musikhändler ⊗ Napster 0 60 Mio.Stück eBooks-Absatz Deutschland Datenquelle: RIAA, VDI TZ Bildquelle: Maria Elena / flickr Bildquelle: wikipedia Bildquelle: wikipedia
  4. 4. Digitalisierung der Welt  „Roboterjournalisten“ verfassen Sport- und Börsenberichterstattung.  Der Algorithmus Lsjbot ist der produktivste Wikipedia-Autor mit 10,000 Einträgen pro Tag.  Die Software VITAL ist seit Mai 2014 Vorstandsmitglied bei Deep Knowledge Ventures. Bildquelle: Nmedia / fotolia.
  5. 5. Digitalisierte Ökonomie Brynjolfsson, McAfee 2014  Unternehmen werden in der digitalisierten Ökonomie gezwungen, sich zu transformieren oder sie werden das Zeitliche segnen  Geringqualifizierte Arbeiten werden deutlich reduziert (Race Against Machines)  Die Hochqualifizierten werden die Gewinner sein  Vor allem für die „Mittelqualifizierten“ gilt: „Learning to Race With Machines“, d.h. deutliche Steigerung der Qualifikation
  6. 6. Digitalisierung der Produktion - Industrie 4.0 Bildquelle: VDI e. V.
  7. 7. Digitalisierung der Produktion  Industrie 4.0, Industrial Internet, The Internet of Things, The Internet of Everything  Flexibel und wandelbar  Nicht deterministisch  Hochgradig dezentralisiert  Multi-Agenten-Steuerung  Cloud-basiert  Transformation der Geschäftsprozesse, Migration der cyberphysischen Systeme Bildquelle: peshkova / fotolia.
  8. 8. Motivation für die Prozessindustrie Bildquelle: VDI/VDE GMA
  9. 9. Branchenperspektive  Branchenspezifische Vereinbarungen zu Schnittstellen und Datenaustausch  Branchenspezifische Konzepte von Selbstorganisation Industrie 4.0 kann branchenspezifisch unterschiedliche Bedeutungen bekommen, unter anderem abhängig davon, ob die Fertigung kontinuierlich oder diskret abläuft.
  10. 10. Branchenperspektive: Chemische Industrie modulare Produktionsanlagen Modularisierung digitale Prozessanalysetechniken Automatisierung selbstorganisierte Produktion verteilte Produktion
  11. 11. Prozessinnovationen in der zukünftigen chemischen Industrie 2015 2020 2025 IT-Sicherheit Hybridisierung von Prozessen Sensorik 2015+ Ethernet-in-the-field Integrated Engineering Modularisierung Logistik für modulare und verteilte Produktion Plug&Produce Globale Vernetzung Globale IT-Services für vernetzte Anlagen Verteilte Produktion Industrielle Symbiose
  12. 12. Herausforderungen der chemischen Industrie (Beispiele)  Internationaler Wettbewerb (z. B. China, USA, Japan)  Verfügbarkeit und Verteuerung von Rohstoffen  Demographischer Wandel  Wachstumschance Fein- und Spezialchemie  Kleinere ertragreiche Märkte, häufige Produktwechsel  Steigerung der Innovationsausgaben und Steigerung der innovativ tätigen Unternehmen erwartet  Neue Produkte in Fein- und Spezialchemie  Investitionskosten in Anlagen senken, Flexibilität verbessern, Time-To-Market verkürzen, Effizienz steigern
  13. 13. Modularisierung, Plug&Produce  Vernetzte modulare Produktionsanlagen eröffnen Potenziale für eine verteilte Produktion nah beim Kunden oder nah beim Rohstoff  Flexibilität steigern und Kosten reduzieren mit Plug&Produce-fähigen modularen Anlagen  Vernetzung von Anlagen und Modulen schafft Zugriff auf Echtzeit- Betriebsdaten und bietet Potenziale für IT-Services zur Anlagenoptimierung  Verteilte Produktion kann Chancen für industrielle Symbiose mit Siedlungs- oder Gewerbegebieten eröffnen Bildquelle: INVITE GmbH
  14. 14. Modularisierung, Plug&Produce  Modulare, vernetzte, verteilte Produktionsanlagen werden Arbeitsorganisation und Qualifizierungsanforderungen deutlich verändern Bildquelle: INVITE GmbH  Geräte anschließen ohne Automatisierungstechniker  Automatische Datenübertragung zur Selbstkonfiguration der Anlage.
  15. 15. Arbeitsorganisation und Qualifizierung Disziplinübergreifender, transparenter Informationsaustausch  Verfahrenstechnik / Prozessleittechnik  Engineering / Maintenance  Vom Sensor zur automatischen Nachbestellung / Austausch  Produktionsfeinplanung in Abhängigkeit des Anlagenzustands / - prognose
  16. 16. Arbeitsorganisation und Qualifizierung  Augmented Reality(AR)-Konzept und Implementierung (Tablets, Glasses, Handschuhe, …), kontextsensitive Mitarbeiterinteraktion  Konzepte zu flexibler Arbeitsorganisation, zum flexiblen Einsatz von Mitarbeitern über breite Qualifizierungsbereiche durch AR-Unterstützung  Qualifizierungskonzepte für die Nutzung von AR in einer flexiblen Organisation Bildquelle: DFKI
  17. 17. Arbeitsorganisation und Qualifizierung  Erweiterte-Realität-Anwendungen (Augmented Reality, AR)  unterstützen Mitarbeiter bei der Umsetzung von Aufgaben  ermöglichen die Durchführung erweiterter Aufgabenbereiche mit breiteren Qualifikationsanforderungen.  Vernetzung von Mitarbeitern, von Produktionssystemen, von Unternehmen, Lieferanten, Kunden ermöglicht Mitarbeitern mehr Freiräume und Flexibilität bei der Gestaltung und Wahl von Arbeitsplatz und Arbeitsmitteln
  18. 18. Arbeitsorganisation und Qualifizierung Ferndiagnosesystem und Wartungs-App für Service-Mitarbeiter  Informationen zur zu wartenden Anlage  Identifizierte Fehler und wahrscheinliche Lösungen  Schulungskonzept für vorher nicht bekannte Anlagentypen Bildquelle: twnkls AR
  19. 19. Ansätze für die Prozessindustrie Assistenzsysteme  Für Produktexperten  Für Anlagenfahrer  Für Maintenance Selbstdiagnose der Komponenten und Anlagen  Predictive & Preventive Maintenance Automatische Optimierung der Nutzung von Anlagen- und Personalkapazitäten
  20. 20. Globale IT-Services  Pay-Per-Use Geschäftsmodelle ermöglichen Skalierungseffekte auch für kleine Anbieter und Stückzahlen  Kosteneffiziente und IT-sichere Technologien für Fernzugriff und Aggregat-übergreifende Cloud-Lösung  (selbst-)lernende Verfahren zur Analyse von Zustandsinformationen, um Fernwartung und –störungsanalyse zu ermöglichen  Optimierungsverfahren für verlässliche Fernbetriebsfahrpläne
  21. 21. Vom Produkt zum Service  Hersteller wird im Kundenauftrag zum Betreiber/Bereitsteller seines Aggregats, Maschine, Anlage..  Beispiele: Bereitstellung von Prozessgasen und/oder –wärme für chemische Industrie statt Verkauf des Aggregats.  Aggregate-Hersteller entwickelt Technologie für sicheren Fernzugriff und cloudbasierte Datenanalyse
  22. 22. Zusammenfassung SelbstoptimierungHybridisierung Individualisierung Virtualisierung
  23. 23. Industrie 4.0 ist Resultat des Zusammenwirkens von …  … Technik; Herausforderungen:  Vernetzung von Wertschöpfungsnetzen,  Kundenindividuelle Produktion (Höchstmögliche Flexibilitäten)  … Mensch; Herausforderungen:  Flexibleres Arbeiten bzgl. Volumina, Technologien, Arbeitsmodellen  Kompetenzentwicklung  … Rahmenbedingungen, Infrastruktur und Organisation:  Breitbandinfrastruktur  Sicherheitsstandards  Kooperationsfähigkeit
  24. 24. Plattform Industrie 4.0 Geschäftsstelle
  25. 25. Kontakt VDI Technologiezentrum GmbH Dr. Jan Christopher Brandt VDI-Platz 1, 40468 Düsseldorf Telefon +49 211 6214-391 Telefax +49 211 6214-97391 Internet www.vditz.de E-Mail brandt@vdi.de
  26. 26. Anlage
  27. 27. Strukturen der chemischen Industrie im Überblick  Umsatz: 145 Mrd. Euro  Beschäftigte: 325.000, ca. 25 % Frauen  Betriebe: ca. 1600  4,3 % der Unternehmen erwirtschaften 83 % des Umsatzes  Exportquote: 57 %  DE stärkster Chemiestandort in Europa (Stand 2013)
  28. 28. Vermarktung von Technologiedaten Qualifizierte Technologiedaten jenseits des Standardumfangs einer Produktionsanlage verbessern qualitäts- und termingerechte Auftragsabwicklung Steigerung der Kundenbindung und Veredelung der Produktionsmaschine durch digitale Dienste. Erweiterte Dienstleistungen zur Prozessoptimierung beim Anlagenbetreiber und Verbesserung des eigenen Produkts. Aufwertung von Rohmaterialien durch Ergänzung um Technologiedaten.
  29. 29. Vermarktung von Technologiedaten  Technischer und organisatorischer Aufbau einer Transaktionsplattform  Standardisierte Beschreibung und Schutz von Technologiedaten
  30. 30. Europaweite Service-Plattformen zur Nutzung vernetzter Infrastruktur Vernetzung von Infrastruktur und Schaffung von Produktions- und Service-Plattformen, über die flexibel zwischen Anbietern gewechselt werden kann.  effizientes Marktmodell  technische Harmonisierung von Schnittstellen und Datenstandards  klare rechtliche Rahmenbedingungen
  31. 31. Digitalisierung der Welt Transistors/CPU (1000) Taktfrequenz (MHz) Leistung (W) Perf/Clock (ILP) 197ß 1980 1990 2000 2010
  32. 32. Digitalisierung der Welt 197ß 1980 1990 2000 2010 1955 1975 1995 2015 Jahr Bit density Preis
  33. 33. Digitalisierung der Welt 197ß 1980 1990 2000 2010 0,1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 1970 1980 1990 2000 2010 2020 MIPS Frequenz (MHz)

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