Die Grundlage von Industrie 4.0 sind Technologien, die bereits heute ermöglichen die Produkte sowie auch den Informationsfluss im und über die Unternehmensgrenzen hinaus zu optimieren. Wir möchten Ihnen aufzeigen, wie Sie von diesen Veränderungen profitieren und somit auf Herausforderungen, die im Rahmen von Industrie 4.0 auf Sie zukommen könnten, vorbereitet sind.
PLM Open Hours - Industrie 4.0 – so beginnen sie heute
1. Intelliact AG
Siewerdtstrasse 8
CH-8050 Zürich
Tel. +41 (44) 315 67 40
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Web http://www.intelliact.ch
Industrie 4.0 – so beginnen Sie heute
Patrick Henseler, Kai Uffmann, 09.05.2016, http://plmopenhours.net/
INTELLIACT
PLM OPEN HOURS
2. Inhalt
Zentrale Begriffsfelder im Zusammenhang mit Industrie 4.0
Das Digitale Produkt und Industrie 4.0
Referenzbeispiel
Bausteine der Industrie 4.0
Fazit
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 2
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
3. Vertikale
Integration
«Smart Factory»
Zentrale Begriffsfelder im Zusammenhang mit Industrie 4.0
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
«Smart Product»
«Smart Service»
System
Modelling
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 3
Querschnitts-
Technologien
Horizontale Integration
4. Zuordnung zum Digitalen Produkt (I)
4
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
Vertikale
Integration
«Smart
Factory»
«Smart
Service»
System
Modelling
Horizontale Integration
Digital
Product
Querschnitts-Technologien (IoT, Connectivity, Big Data etc.)
PLM-Open Hours _ 09.05.2016
5. Zuordnung zum Digitalen Produkt (II)
5
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
Vertikale
Integration
«Smart
Factory»
«Smart
Service»
System
Modelling
Horizontale Integration
Digital
Product
Querschnitts-Technologien (IoT, Connectivity, Big Data etc.)
PLM-Open Hours _ 09.05.2016
6. Zuordnung zum Digitalen Produkt (III)
6
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
Vertikale
Integration
«Smart
Factory»
«Smart
Service»
System
Modelling
Horizontale Integration
«Smart
Product»
Querschnitts-Technologien (IoT, Connectivity, Big Data etc.)
PLM-Open Hours _ 09.05.2016
7. Referenzbeispiele für System Modelling
Beschreibung:
generische Produktstruktur
Durchgängigkeit von Entwicklung bis Service (von Markt bis Losgrösse 1)
funktionsorientierte Produktstrukturierung
lösungsneutrale Konzepte/Strukturen
mathematische Modelle & Zustandsdaten (Monitoring)
virtuelle Produktentwicklung (Digital Twin)
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 7
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
IPE Classes and Characteristics
Product Manager
Torque Basic
Gear: 5 [Nm]
Torque Basic
Gear: 10 [Nm]
Diameter 8
[PN]
Diameter 5
[PN]
Voltage: 24 [V]
Voltage: 12 [V]
Diameter 8
[PN]
Diameter 5
[PN]
Excel:
Sortimentsplanung
Creation of Generic Structure / Product Family
Setup Variant Structure Prepare Solutions Define Configuration Attributes Define Dependancy Information
Definition of Dependency Information
Upper
Structure
Middle
Structure
Product Responsible
Product
Items
Variants
Beispiele:
Belimo:
Definition einer generischen Produktstruktur als Basis
für die Definition neuer Produktvarianten unter
Berücksichtigung von Fertigungsspezifikationen
Emhart Glass:
Definition einer generischen Produktvariantenstruktur
(mit Optionen und Varianten) als Basis zur Beherrschung
der Variantenvielfalt und zur Optimierung der
Datendurchgängigkeit im Unternehmen (Sales,
Fertigung, etc.)
8. Referenzbeispiele für Horizontale und Vertikale Integration
Beschreibung:
Integration zur Optimierung des Informations- und Materialflusses
Horizontale Integration
Kontrolle der Abhängigkeiten entlang eines Lebenszyklus
(z.B. Produktreife entlang des Produktlebenszyklus)
Vertikale Integration
Kontrolle der Abhängigkeiten von Business Objekten untereinander
(z.B. Einfluss der Änderung eines Lieferanten auf die Produktionsprozesse)
Beispiele: Änderungsmanagement – Cockpit
Kistler Instrumente AG:
– Überblick Auswirkungen einer Änderung auf Entwicklung, AVOR, Einkauf,
Logistik, etc. und Organisation Laufwege
– Prozessübersicht mittels
Freigabestatus betroffener Objekte
aus verschiedenen Systemen
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 8
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
9. Referenzbeispiele für «Smart Factory»
Beschreibung:
Vernetzung von Anlagen der Fertigung und Logistik
Bereitstellung von ereignis- oder kontextbezogenen Informationen in Echtzeit
– Identifikation von Materialien und Anlagen zur Zustandsbestimmung
– Ausgabe / Anzeige von Arbeitsanweisung und Einstellungsparameter
– Automatisierung durch intelligente Verarbeitung von Informationen
Beispiele:
Sulzer Mixpac:
– Produktions-Validierung von Raum, Maschine
und Werkzeug für einen bestimmten Artikel
ELMA/Leuchtenhersteller:
– Echtzeitzugriff auf Fertigungsanleitungen mittels Touchscreen
(u.a. Reinraum-Fertigung)
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 9
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
10. Referenzbeispiele für «Smart Service»
Beschreibung:
Monitoring (Sensoren) zur Kontrolle des Betriebszustandes eines Produkts
prädiktive Service-Leistungen
Automatisierung der Serviceplanung
Kenntnisse über Produktnutzung ermöglichen neue Geschäftsmodelle (PaaS)
Basis: u.a. «Smart Product»
Beispiele:
Ersatzteilkatalog (Vertikale Integration)
Rhätische Bahn AG:
– Identifikation von Bauteilen und direkt Abfrage von Betriebszustand in
Systemen
– Dynamische Wartung
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 10
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
11. Referenzbeispiele für «Smart Product»
Beschreibung:
Identifikation jedes einzelnen Produktes im «Feld» (Instanz)
Vernetzung mit Systemen
Sensorik zur Erfassung von Zustandsdaten
Intelligenz durch
– implementierte Logik der Steuerung
– Kommunikation mit anderen Systemen / Anwendern
Produkte (Instanzen), wissen letztlich selbst wie sie «aufgebaut sind» und
kennen ihre Historie
Beispiele:
Kommunizierende Fertigungsanlagen sind letztlich «Smarte Produkte»
«Intelligente» Produkte ermöglichen neue Service-Modelle (prädiktiv)
Genaue Kenntnisse über Produkte ermöglichen
neue Geschäftsmodelle (vgl. Kopiergeräte)
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 11
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
Vernetzung von Fahrrad
Quelle:
http://www.squadramondo.com/st2/
Identifikation von Radsatz
Quelle: RhB
12. Bausteine der Industrie 4.0
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTEIT-Tools,Infrastruktur
&Technologie
ProzesseProduktdaten&-
strukturen
Model-based Engineering Stamm- & BewegungsdatenFunktionsstruktur &
Requirements
App-PlattformData, Big DataInternet of Things,
Connectivity
Additive Manufacturing
4711/B
4713/A4712/B
4711/B
4713/A B4712/B
Vertikale Integration Analyse & Predictions
heute
Rollen, Rechte, IT-Security,
Autorisierung
Passwort
******
Horizontale Integration
Condition Monitoring
4711/B
4713/A4712/B
0815/B
0817/A0816/B
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 12
Unternehmen
Lieferant A
Kunde A
Kunde B
Lieferant B
13. Bausteine der Industrie 4.0 (Basis-Set)
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTEIT-Tools,Infrastruktur
&Technologie
ProzesseProduktdaten&-
strukturen
Model-based Engineering Stamm- & BewegungsdatenFunktionsstruktur &
Requirements
App-PlattformData, Big DataInternet of Things,
Connectivity
Additive Manufacturing
4711/B
4713/A4712/B
4711/B
4713/A B4712/B
Vertikale Integration Analyse & Predictions
heute
IT-Security, Autorisierung
Passwort
******
Horizontale Integration
Condition Monitoring
4711/B
4713/A4712/B
0815/B
0817/A0816/B
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 13
Unternehmen
Lieferant A
Kunde A
Kunde B
Lieferant B
Smart PLM
14. Fazit
Industrie 4.0 ermöglicht durch Integration moderner Technologien
die Weiterentwicklung des Digitales Produktes bzw. vorhandener
PLM-Methodik
Es existieren bereits Praxisbeispiele in verschiedenen
Themenbereichen, die heute im Kontext von Industrie 4.0 stehen
Es wurde ein «Smart PLM» Baukasten erarbeitet, welcher auf
einfache und klare Weise ermöglicht, Produkte, Prozesse und
Technologien zu integrieren
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 14
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
15. Fazit
Industrie 4.0 ermöglicht durch Integration moderner Technologien
die Weiterentwicklung des Digitales Produktes bzw. vorhandener
PLM-Methodik
Es existieren bereits Praxisbeispiele in verschiedenen
Themenbereichen, die heute im Kontext von Industrie 4.0 stehen
Es wurde ein «Smart PLM» Baukasten erarbeitet, welcher auf
einfache und klare Weise ermöglicht, Produkte, Prozesse und
Technologien zu integrieren
PLM-Open Hours _ 09.05.2016 15
INDUSTRIE 4.0 – SO BEGINNEN SIE HEUTE
Schritt für Schritt zu Industrie 4.0