MHPBoxenstopp: Shopfloor 4.0

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Produktion im Kontext von IoT und Industrie 4.0, MHPBoxenstopp am 12.09.2017.

Der Grad der Digitalisierung nimmt kontinuierlich zu - auch in der Produktion. Werkstücke kennen ihren eigenen Zustand und organisieren selbstständig den nächsten Bearbeitungsschritt, wählen den Ausführungsort aus und fordern die benötigten Ressourcen an. Das ist längst nicht mehr nur eine Vision, sondern in einigen Shopfloors schon Realität.

An diesen neuen, vernetzten Systemen sind viele Instanzen beteiligt. Voraussetzung ist deshalb eine holistische Architektur, die die enormen Datenmengen verlässlich verarbeitet und gleichzeitig sämtliche Sicherheitsaspekte berücksichtigt. Die Transition vom Ist-Zustand zum Shopfloor 4.0 ist hierbei die zentrale Aufgabe der Zukunft.

In unserem MHPBoxenstopp „Shopfloor 4.0“ stellen wir Ihnen am Beispiel der Automobilindustrie vor, wie diese Transition erfolgreich gestaltet werden kann.

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MHPBoxenstopp: Shopfloor 4.0

  1. 1. © 2015 Mieschke Hofmann und Partner Gesellschaft für Management- und IT-Beratung mbH Produktion im Kontext von IoT und Industrie 4.0 Shop Floor 4.0 Referent Dr. Sascha Riexinger | MHPBoxenstopp: 12.09.2017 © 2017 MHP – A Porsche Company
  2. 2. © 2017 MHP – A Porsche Company 2 19.09.2017 Testautomatisierung und Test as a Service Testen Sie noch oder automatisieren Sie schon? 26.09.2017 Machine Learning mit SAS Das SAS-Portfolio für Machine-Learning- Anwendungsszenarien Weitere MHPBoxenstopps www.mhp.com/events Fahrplan Zu Beginn sind alle Teilnehmer auf stumm geschalten. 1. MHPBoxenstopp Vortrag Dr. Sascha Riexinger 2. Pressekonferenz (Fragen & Antworten) Sie können bereits während der Web Session über die Chatfunktion im rechten Fenster Fragen einreichen. www.youtube.de/MHPProzesslieferantwww.slideshare.net/MHPInsights MHPBoxenstopp verpasst? Alle vergangenen MHPBoxenstopps finden Sie hier: MHPBoxenstopp: Shop Floor 4.0
  3. 3. © 2017 MHP – A Porsche Company 3 Dr. Sascha Riexinger Senior Manager SU Big Data & IoT Technologies Head of Development @ Softing Head of Software Development @ Samtec PhD @ Uni Stuttgart Senior Manager @ MHP Fahrerprofil MHPBoxenstopp: Shop Floor 4.0
  4. 4. © 2017 MHP – A Porsche Company 4 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0 2. Building Blocks 3. Der Weg ist die Aufgabe 4. Wann genau ist es Shop Floor 4.0 MHPBoxenstopp: Shop Floor 4.0
  5. 5. © 2017 MHP – A Porsche Company 5 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0 2. Building Blocks 3. Der Weg ist die Aufgabe 4. Wann genau ist es Shop Floor 4.0 MHPBoxenstopp: Shop Floor 4.0
  6. 6. Vernetzung von Geräten, Maschinen, Anlagen, Fahrzeugen, … Sensoren, Technologien und Anwendungen erfassen und analysieren Daten von physikalischen Objekten und anderen Quellen Verwandlung von Big Data in Smart Data durch Data-Warehouse & Data-Mining Entwicklung von Algorithmen und Modellen durch maschinelles Lernen (KI), Datenanalytik und math./phys. Methoden IoT & Cloud Plattformen Erfassung einer großen Bandbreite an Datentypen und Datenquellen zur Analyse, Nutzung, Verwertung und Vermarktung Mehrwert aus der Gewinnung von Informationen Steigerung der Effizienz Einsparung von Kosten und Ressourcen Eröffnung neuer Geschäftsfelder und Märkte Internet of Things 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0
  7. 7. Industrie 1.0 Dampfmaschine Industrie 2.0 Fließband Industrie 3.0 Automatisierung Industrie 4.0 Digitalisierung Industrielle Revolution 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0 Komplexität
  8. 8. Dienstleistung und Transport Produktion und Entwicklung Mobilbereich Heimbereich Vehicle Wearable Phone Appliance Lock Home Transportation Logistics Health Grid Factory Machine Internet SMART SMART Internet of Things Industrie IoT Konsumenten IoT IoT steht wie in Beziehung zu Industrie 4.0? 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0
  9. 9. Dienstleistung und Transport Produktion und Entwicklung Mobilbereich Heimbereich Vehicle Wearable Phone Appliance Lock Home Transportation Logistics Health Grid Factory Machine Internet SMART SMART Internet of Things Industrie IoT Konsumenten IoT IoT steht wie in Beziehung zu Industrie 4.0? 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0
  10. 10. Logistics Grid Factory Machine Internet of Things IoT steht wie in Beziehung zu Industrie 4.0? 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0 Industrie 4.0 Shop Floor 4.0 Datenerfassung und -verarbeitung Selbstorganisation und Autonomie Vernetzung und Integration Assistenzsysteme Dezentralisierung und Serviceorientierung
  11. 11. © 2017 MHP – A Porsche Company 11 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0 2. Building Blocks 3. Der Weg ist die Aufgabe 4. Wann genau ist es Shop Floor 4.0 MHPBoxenstopp: Shop Floor 4.0
  12. 12. 12© 2017 MHP – A Porsche Company Building Blocks Selbstorganisierendes System Cloud BIG Data Smart Logistics Customizing Blockchain Mensch-Maschine- Interaktion In-Place-Supply Shop Floor 4.0 2. Building Blocks
  13. 13. Selbstorganisierendes System Chaotisches (nicht lineares dynamisches) System mit selbstfahrenden Werkstücken • Integration aller Betriebsmittel • Auflösung von Abhängigkeiten • Aufteilung in logische Bauprozesse mit variabler Dauer • Schneller Aufbau neuer Produktionseinheiten • Schnelle und einfache Reaktion auf Engpässe • Jedes Werkstück führt seine Produktionsdaten mit sich Herausforderungen • Nachverfolgbarkeit • Erkennung von Engpässen • Kostenermittlung pro Produkt • Komplexität 2. Building Blocks
  14. 14. Cloud ist ein zentraler Bestandteil der heutigen Digitalisierung • Sammlung aller erhobener Daten • Serviceorientierung • Skalierbarkeit • Ausfallsicherheit Herausforderungen • Datenhoheit • Datenmenge • Nutzung der Daten 2. Building Blocks Cloud © 2017 MHP – A Porsche Company
  15. 15. Verarbeitung der erhobenen Daten unter der Nutzung von statistischen Verfahren und KI • Condition-based Maintenance • Optimierung der Prozesse • Erkennung von Engpässen • Analyse der Kosten pro Produkt Herausforderungen • Datenmenge • Aufsetzen der KI • Auswahl der Algorithmen 2. Building Blocks BIG Data © 2017 MHP – A Porsche Company
  16. 16. Smart Logistics sind ein Kernbaustein des Shop Floor 4.0; es wird sichergestellt, dass alle benötigten zugelieferten Materialien, Komponenten und Betriebsmittel genau dann verfügbar sind, wenn sie gebraucht werden • Reduktion der Lagerhaltung • Überwachung der Lagerhaltung (chaotisches Lager) • Nachhaltigere Produktion • Automatisierte Versorgung aller Produktionsstationen Herausforderungen • Ausfall/Verzögerung einer Lieferung • Nachverfolgbarkeit 2. Building Blocks Smart Logistics © 2017 MHP – A Porsche Company
  17. 17. Die Zukunft vieler Produkte ist mit geprägt von deren Anpassbarkeit an die Wünsche des Kunden • Sehr selten auszuführende Produktionsschritte werden in den Prozess dynamisch integriert • Produktionsschritte sind stark kontextabhängig • Verschiedene Anzahl von Produktionsschritten pro Produkt • Vielfältige Materialbedarfe Herausforderungen • Ein linearer Produktionsprozess kann dies nur schwer abbilden • Lagerkomplexität steigt • Kostenkalkulation wird komplexer • Nachgelagertes Testen wird erschwert 2. Building Blocks Customizing © 2017 MHP – A Porsche Company
  18. 18. Die Technologie Blockchain kann in vielen Bereichen zum Einsatz kommen, um Fälschungssicherheit, Nachverfolgbarkeit und Redundanz zu erzeugen • Produkte „führen“ ihre eigene Blockchain mit sich • Supply Chain absichern und Nachverfolgung ermöglichen • Reduktion der anfallenden Daten pro Produkt • Überflüssigkeit des „man in the middle“ Herausforderungen • Performanz vs. Sicherheit • Vollumfängliche Supply Chain • Größe des Ledgers / der Transaktionen 2. Building Blocks Blockchain © 2017 MHP – A Porsche Company
  19. 19. Die steigende Komplexität bei Industrie 4.0 bzw. Shop Floor 4.0 erfordert eine weitreichendere Interaktion zwischen Mensch und Maschine als zuvor • Verständliche und kontextsensitive Interaktion • Einsatz verschiedener Medien • Direktes und eindeutiges Feedback • Werkerführung Herausforderungen • Akzeptanz für neue Technologien • Hoher Erstellungsaufwand • Moderne Systeme nötig 2. Building Blocks Mensch-Maschine-Interaktion © 2017 MHP – A Porsche Company
  20. 20. Moderne UI für Mitarbeiter in der Produktion • Größere Rolle von UX • Dynamische Anpassung an Werker und Prozess Automatisierte Überprüfung • Sensorik zur Erfassung der Arbeitsschritte • Testen parallel zur Produktion Neue Wege der Visualisierung • Schulung mit Virtual Reality • Visualisierung direkt im Arbeitsbereich Augmented Reality 2. Building Blocks Mensch-Maschine-Interaktion © 2017 MHP – A Porsche Company
  21. 21. Die Nutzung neuer Technologien zur Erstellung von Werkstücken ermöglicht immer mehr „In-Place-Supply“ • Werkstücke, welche bislang zugeliefert werden mussten, können nun direkt erstellt werden • Mehr Unabhängigkeit von der Logistik • Steigerung der Flexibilität • Reduktion der Lagerhaltung Herausforderungen • Modelle als Basis der Erstellung werden zum Produkt • Absicherung der Nutzung solcher Modelle • Technologie noch im entstehen 2. Building Blocks In-Place-Supply © 2017 MHP – A Porsche Company
  22. 22. © 2017 MHP – A Porsche Company 22 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0 2. Building Blocks 3. Der Weg ist die Aufgabe 4. Wann genau ist es Shop Floor 4.0 MHPBoxenstopp: Shop Floor 4.0
  23. 23. Der Übergang zu Shop Floor 4.0 kann schwer direkt erfolgen. Es ist nötig eine weiche Transition durchzuführen. • Alle Beteiligten sollen mitgenommen werden • Steigerung der Akzeptanz • Prototyping • Die aktuelle Produktion sollte nicht „gestört“ werden • Neue Systeme bedürfen neuer Kenntnisse – Schulungen/Einführung • Rechtliche Rahmenbedingungen müssen gegebenenfalls geändert werden • Vorgaben in den Unternehmen müssen gegebenenfalls geändert werden • Zulieferer müssen anders integriert werden • ROI muss sinnvoll sein 3. Der Weg ist die Aufgabe Weiche Transition hin zu Shop Floor 4.0
  24. 24. Schrittweise Einführung neuer Technologien bspw. • Vollständige Abdeckung der Produktion mit Wireless • Bewegliche Displays zur Interaktion mit Werkern • RFID in der Produktion zur Überwachung von Arbeitsschritten • Lagerhaltung digitalisieren z.B. mit RFID • Parallelisierung von Testen und Produktion • Selbstfahrende Werkstücke • Installation von Sensorik • Integration von bereits vorhandenen Betriebsmitteln • Nutzung einer Cloud zur Sammlung aller bereits auftretender Sensordaten aus der Produktion • Einführung von Analysen auf bereits erhobenen Daten 3. Der Weg ist die Aufgabe Weiche Transition hin zu Shop Floor 4.0
  25. 25. © 2017 MHP – A Porsche Company 25 1. IoT – Industrie 4.0 – Shop Floor 4.0 2. Building Blocks 3. Der Weg ist die Aufgabe 4. Wann genau ist es Shop Floor 4.0 MHPBoxenstopp: Shop Floor 4.0
  26. 26. Shop Floor 4.0 bzw. Industrie 4.0 ist es wenn die folgenden Punkte zutreffend für die Produktion sind: • Datenerfassung und -verarbeitung • Selbstorganisation und Autonomie • Dezentralisierung und Serviceorientierung • Vernetzung und Integration • Assistenzsysteme 4. Wann genau ist es Shop Floor 4.0 Shop Floor 4.0
  27. 27. 27© 2017 MHP – A Porsche Company MHPBoxenstopp: Shop Floor 4.0 Gesellschaft für Management- und IT-Beratung mbH MHP – A PORSCHE COMPANY Dr. Sascha Riexinger Senior Manager Service Unit Big Data & IoT Technologies Mobil: +49 (0)152 3314 5215 E-Mail: sascha.riexinger@mhp.com
  28. 28. © 2017 MHP – A Porsche Company 29 MHPBoxenstopp Testautomatisierung und Test as a Service 19.09.2017 - 11:00 Uhr MHPBoxenstopp Machine Learning mit SAS 26.09.2017 - 11:00 Uhr MHPBoxenstopp verpasst? Kein Problem! Mitschnitte und Videos: http://www.youtube.com/MHPProzesslieferant Präsentationsunterlagen: http://de.slideshare.net/MHPInsights MHPBoxenstopp: Timetable 2017

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