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Intelliact AG
Siewerdtstrasse 8
CH-8050 Zürich
Tel. +41 (44) 315 67 40
Mail mail@intelliact.ch
Web http://www.intelliact.ch
Was bedeutet Industrie 4.0 für das PLM
Kai Uffmann , 01.06.2015, http://plmopenhours.net/
INTELLIACT
PLM OPEN HOURS
Abstract
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 2
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
Der Begriff «Industrie 4.0» steht für die 4. Industrielle Revolution
Im Zusammenhang mit Industrie 4.0 wird häufig über die „intelligente
Fabrik“ (Smart Factory), das «Internet der Dinge / Internet of Things
(IoT)» oder auch «cyber-physische Systeme (CPS)» gesprochen.
Im Rahmen der PLM Open Hours sollen in einem ersten Schritt
Begrifflichkeiten und Zusammenhänge geklärt werden. Darauf
aufbauend werden Konsequenzen für das Produktlebenszyklus
Management diskutiert.
Historischer Zusammenhang
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 3
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
(DFKI = Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in
Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung der BRD)
Mechanisierung
Industrialisierung
Automatisierung
 Unter »Industrie 4.0« wird die beginnende vierte industrielle Revolution
nach Mechanisierung, Industrialisierung und Automatisierung verstanden.
Definition: «Industrie 4.0»
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 4
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
 Industrie 4.0 ist ein Zukunftsprojekt im Bereich der Hightech-Strategie
der deutschen Bundesregierung (Wikipedia: Industrie 4.0)
 Das Ziel ist die „intelligente Fabrik“ (Smart Factory), welche sich durch
– Wandlungsfähigkeit, Ressourceneffizienz, ergonomische Gestaltung
– sowie die Integration von Kunden und Geschäftspartnern in Geschäfts- und
Wertschöpfungsprozesse auszeichnet.
 Technologische Grundlage sind Cyber-physische Systeme und das „Internet der
Dinge“ (Internet of Things = IoT)
 In den USA gibt es eine analoge Initiative: Industrial Internet
Consortium (IIC)
Begriffsklärung (1/2)
 «intelligente Fabrik» (Smart Factory) (wiki: Smart_Factory)
bezeichnet die Vision einer Produktionsumgebung, in der sich
Fertigungsanlagen und Logistiksysteme ohne menschliche Eingriffe
weitgehend selbst organisieren.
Technische Grundlage sind cyber-physische Systeme, welche mit Hilfe
des Internets der Dinge miteinander kommunizieren
 Cyber-physische Systeme (CPS) (wiki: Cyber-physisches System)
bezeichnet den Verbund informatischer, softwaretechnischer
Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen, die über
eine Dateninfrastruktur, wie z. B. das Internet, kommunizieren.
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 5
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
Begriffsklärung (2/2)
 Internet der Dinge = Internet of Things (IoT)
beschreibt, dass der PC zunehmend durch „intelligente Gegenstände“
ersetzt wird.
Statt selbst Gegenstand der menschlichen Aufmerksamkeit zu sein,
soll das „Internet der Dinge“ den Menschen bei seinen Tätigkeiten
unmerklich unterstützen.
Die immer kleineren eingebetteten Computer sollen Menschen
unterstützen, ohne abzulenken oder überhaupt aufzufallen.
 Internet der Dienste = Internet of Services
Teil des Internets, der Dienste und Funktionalitäten als granulare,
webbasierte Softwarekomponenten abbildet.
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 6
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
Das Potenzial von Industrie 4.0
 Die Smart Factory kann individuelle Kundenwünsche berücksichtigen
und selbst Einzelstücke rentabel produzieren.
 In Industrie 4.0 sind Geschäfts- und Engineering- Prozesse dynamisch
gestaltet, das heißt, die Produktion kann kurzfristig verändert
werden und flexibel auf Störungen und Ausfälle, zum Beispiel von
Zulieferern, reagieren.
 Die Produktion ist durchgängig transparent und ermöglicht optimale
Entscheidungen.
 Durch Industrie 4.0 entstehen neue Formen von Wertschöpfung und
neuartige Geschäftsmodelle. Gerade für Start-ups und kleine
Unternehmen bietet sich hier die Chance, nachgelagerte
Dienstleistungen zu entwickeln und anbieten.
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 7
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
(Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung der BRD)
Umsetzungsempfehlung des Arbeitskreises Industrie 4.0
 … Unternehmen werden zukünftig ihre Maschinen, Lagersysteme und
Betriebsmittel als Cyber-Physical Systems (CPS) weltweit vernetzen.
Diese umfassen in der Produktion intelligente Maschinen,
Lagersysteme und Betriebsmittel, die eigenständig Informationen
austauschen, Aktionen auslösen und sich gegenseitig selbstständig
steuern.
 In den neu entstehenden Smart Factory herrscht eine völlig neue
Produktionslogik:
Die intelligenten Produkte sind eindeutig identifizierbar, jederzeit
lokalisierbar und kennen ihre Historie, ihren aktuellen Zustand sowie
alternative Wege zum Zielzustand …
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WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
(Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung der BRD)
Begriffe
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WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
Cyber-Physical Systems
Industrie 4.0
Smart Factory
Internet of Things
Management
Operation
Internet of Services
Anforderungen aus Industrie 4.0
individuelle Kundenwünsche berücksichtigen
Einzelstücke rentabel produzieren
Engineeringprozesse dynamisch gestaltet
Produktion kurzfristig verändern können
Produktion ist durchgängig transparent
Produktion ermöglicht optimale Entscheidungen
neue Formen von Wertschöpfung
neuartige Geschäftsmodelle
Cyber-Physical Systems (CPS) weltweit vernetzen
intelligente Produkte
Produkte kennen ihre Historie und aktuellen Zustand
Produkte sind jederzeit identifizierbar und lokalisierbar
Anforderungen und relevante PLM-Themenstellungen
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 10
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
Produktstrukturierung / Modularsierung
Integration v. Engineering über Produktlebenszyklus
automatisiertes Freigabe- und Änderungswesen
Datentransfer (Datensicherheit, Netzabdeckung)
design anywhere, produce everywhere
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IT-Infrastruktur (gehostet, Cloud, on premis)
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Mechatronik (Aktoren & Sensoren)
Anforderungen aus Industrie 4.0
individuelle Kundenwünsche berücksichtigen
Einzelstücke rentabel produzieren
Engineeringprozesse dynamisch gestaltet
Produktion kurzfristig verändern können
Produktion ist durchgängig transparent
Produktion ermöglicht optimale Entscheidungen
neue Formen von Wertschöpfung
neuartige Geschäftsmodelle
Cyber-Physical Systems (CPS) weltweit vernetzen
intelligente Produkte
Produkte kennen ihre Historie und aktuellen Zustand
Produkte sind jederzeit identifizierbar und lokalisierbar
PLM Themenstellungen
Digitalisierung und Integration
 Produkt
 Produkt-Typen (MTS, ATO, MTO, ETO)
 Strukturen und deren Handhabung
 Nutzung der Daten
 Unternehmensprozesse
 Abgleich der Prozesse
 Konzeption des Informationsflusses
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 Tools
 Architektur & Skalierbarkeit
 Integration
 Anwendung und Zugriff
 Evaluation
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 11
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
Kritik an der Umsetzung
 Reinhard Clemens, CEO von T-Systems erklärt die Ziele der
Plattform für gescheitert:
 «Außer Gremienarbeit und Maßnahmenempfehlungen gibt es bisher
keine konkreten Ergebnisse und kein konzertiertes Vorgehen deutscher
Unternehmen in Sachen Industrie 4.0.»
 es fehle ein gemeinsames Vorgehen deutscher und europäischer
Unternehmen – im Gegensatz zu den USA, wo sich mit dem Industrial
Internet Consortium (IIC) große Firmen zusammengeschlossen haben,
um gemeinsame Standards zu erarbeiten.
 «Im Wesentlichen haben wir nichts hinbekommen, um uns pragmatisch
schnell auf Standards zu einigen. Das IIC kommt pragmatisch voran, dort
wird nicht großartig standardisiert, sondern es werden Quasi-Standards
gesetzt. Unsere Gründlichkeit könnte zur Bedrohung für uns werden. Am
Ende gewinnt vielleicht nicht der Beste, sondern der Schnellste.»
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 12
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
elektroniknet.de: Plattform Industrie 4.0 vor dem Aus: »Deutschland
hat die erste Halbzeit verloren«, 10. Februar 2015
Zusammenfassung «Industrie 4.0»
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 13
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
«Das Internet der Dinge und Dienste hält Einzug in der Fabrik»
 Industrie 4.0 meint im Kern
 die technische Integration von Cyber-Physische Systeme (CPS) in die Produktion
und die Logistik
 sowie die Anwendung des Internets der Dinge (IoT) und Dienste in industriellen
Prozessen
 einschließlich der sich daraus ergebenden Konsequenzen für die
Wertschöpfung, die Geschäftsmodelle sowie die nachgelagerten
Dienstleistungen und die Arbeitsorganisation.
(Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 des
Bundesministeriums für Bildung und Forschung der BRD)
Fazit
 Die Anforderung, die sich für die Umsetzung Industrie 4.0 ergeben
entsprechen vielen aktuellen Themenstellungen des PLM
 Digitalisierung und Integration über den ganze Produktlebenszyklus
sind Grundideen des PLM, die sich wegbereitend für Industrie 4.0
sind.
 Konzepte und Technische Lösungen für viele der Anforderungen aus
Industrie 4.0 bestehen bereits
 Standards fehlen teils noch oder sind noch nicht etabliert
 jedes Unternehmen muss sich seiner eigenen Potentiale und
Bedürfnisse bewusst werden und sich auf die zielführende
Massnahmen beschränken
 Für Technologieanbieter ist Industrie 4.0 ein wachsender Markt
PLM-Open Hours _ 01.06.2015 14
WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM

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PLM Open Hours - Was bedeutet Industrie 4.0 für das PLM

  • 1. Intelliact AG Siewerdtstrasse 8 CH-8050 Zürich Tel. +41 (44) 315 67 40 Mail mail@intelliact.ch Web http://www.intelliact.ch Was bedeutet Industrie 4.0 für das PLM Kai Uffmann , 01.06.2015, http://plmopenhours.net/ INTELLIACT PLM OPEN HOURS
  • 2. Abstract PLM-Open Hours _ 01.06.2015 2 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM Der Begriff «Industrie 4.0» steht für die 4. Industrielle Revolution Im Zusammenhang mit Industrie 4.0 wird häufig über die „intelligente Fabrik“ (Smart Factory), das «Internet der Dinge / Internet of Things (IoT)» oder auch «cyber-physische Systeme (CPS)» gesprochen. Im Rahmen der PLM Open Hours sollen in einem ersten Schritt Begrifflichkeiten und Zusammenhänge geklärt werden. Darauf aufbauend werden Konsequenzen für das Produktlebenszyklus Management diskutiert.
  • 3. Historischer Zusammenhang PLM-Open Hours _ 01.06.2015 3 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM (DFKI = Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 des Bundesministeriums für Bildung und Forschung der BRD) Mechanisierung Industrialisierung Automatisierung  Unter »Industrie 4.0« wird die beginnende vierte industrielle Revolution nach Mechanisierung, Industrialisierung und Automatisierung verstanden.
  • 4. Definition: «Industrie 4.0» PLM-Open Hours _ 01.06.2015 4 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM  Industrie 4.0 ist ein Zukunftsprojekt im Bereich der Hightech-Strategie der deutschen Bundesregierung (Wikipedia: Industrie 4.0)  Das Ziel ist die „intelligente Fabrik“ (Smart Factory), welche sich durch – Wandlungsfähigkeit, Ressourceneffizienz, ergonomische Gestaltung – sowie die Integration von Kunden und Geschäftspartnern in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse auszeichnet.  Technologische Grundlage sind Cyber-physische Systeme und das „Internet der Dinge“ (Internet of Things = IoT)  In den USA gibt es eine analoge Initiative: Industrial Internet Consortium (IIC)
  • 5. Begriffsklärung (1/2)  «intelligente Fabrik» (Smart Factory) (wiki: Smart_Factory) bezeichnet die Vision einer Produktionsumgebung, in der sich Fertigungsanlagen und Logistiksysteme ohne menschliche Eingriffe weitgehend selbst organisieren. Technische Grundlage sind cyber-physische Systeme, welche mit Hilfe des Internets der Dinge miteinander kommunizieren  Cyber-physische Systeme (CPS) (wiki: Cyber-physisches System) bezeichnet den Verbund informatischer, softwaretechnischer Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen, die über eine Dateninfrastruktur, wie z. B. das Internet, kommunizieren. PLM-Open Hours _ 01.06.2015 5 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
  • 6. Begriffsklärung (2/2)  Internet der Dinge = Internet of Things (IoT) beschreibt, dass der PC zunehmend durch „intelligente Gegenstände“ ersetzt wird. Statt selbst Gegenstand der menschlichen Aufmerksamkeit zu sein, soll das „Internet der Dinge“ den Menschen bei seinen Tätigkeiten unmerklich unterstützen. Die immer kleineren eingebetteten Computer sollen Menschen unterstützen, ohne abzulenken oder überhaupt aufzufallen.  Internet der Dienste = Internet of Services Teil des Internets, der Dienste und Funktionalitäten als granulare, webbasierte Softwarekomponenten abbildet. PLM-Open Hours _ 01.06.2015 6 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
  • 7. Das Potenzial von Industrie 4.0  Die Smart Factory kann individuelle Kundenwünsche berücksichtigen und selbst Einzelstücke rentabel produzieren.  In Industrie 4.0 sind Geschäfts- und Engineering- Prozesse dynamisch gestaltet, das heißt, die Produktion kann kurzfristig verändert werden und flexibel auf Störungen und Ausfälle, zum Beispiel von Zulieferern, reagieren.  Die Produktion ist durchgängig transparent und ermöglicht optimale Entscheidungen.  Durch Industrie 4.0 entstehen neue Formen von Wertschöpfung und neuartige Geschäftsmodelle. Gerade für Start-ups und kleine Unternehmen bietet sich hier die Chance, nachgelagerte Dienstleistungen zu entwickeln und anbieten. PLM-Open Hours _ 01.06.2015 7 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM (Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 des Bundesministeriums für Bildung und Forschung der BRD)
  • 8. Umsetzungsempfehlung des Arbeitskreises Industrie 4.0  … Unternehmen werden zukünftig ihre Maschinen, Lagersysteme und Betriebsmittel als Cyber-Physical Systems (CPS) weltweit vernetzen. Diese umfassen in der Produktion intelligente Maschinen, Lagersysteme und Betriebsmittel, die eigenständig Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich gegenseitig selbstständig steuern.  In den neu entstehenden Smart Factory herrscht eine völlig neue Produktionslogik: Die intelligenten Produkte sind eindeutig identifizierbar, jederzeit lokalisierbar und kennen ihre Historie, ihren aktuellen Zustand sowie alternative Wege zum Zielzustand … PLM-Open Hours _ 01.06.2015 8 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM (Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 des Bundesministeriums für Bildung und Forschung der BRD)
  • 9. Begriffe PLM-Open Hours _ 01.06.2015 9 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM Cyber-Physical Systems Industrie 4.0 Smart Factory Internet of Things Management Operation Internet of Services Anforderungen aus Industrie 4.0 individuelle Kundenwünsche berücksichtigen Einzelstücke rentabel produzieren Engineeringprozesse dynamisch gestaltet Produktion kurzfristig verändern können Produktion ist durchgängig transparent Produktion ermöglicht optimale Entscheidungen neue Formen von Wertschöpfung neuartige Geschäftsmodelle Cyber-Physical Systems (CPS) weltweit vernetzen intelligente Produkte Produkte kennen ihre Historie und aktuellen Zustand Produkte sind jederzeit identifizierbar und lokalisierbar
  • 10. Anforderungen und relevante PLM-Themenstellungen PLM-Open Hours _ 01.06.2015 10 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM Produktstrukturierung / Modularsierung Integration v. Engineering über Produktlebenszyklus automatisiertes Freigabe- und Änderungswesen Datentransfer (Datensicherheit, Netzabdeckung) design anywhere, produce everywhere Baselines Serialisierung Vernetzung mit dem Kunden Requirementsmanagement Infrastruktur ID-Tags und Auslesen IT-Infrastruktur (gehostet, Cloud, on premis) virtuelles Produkt und Simulation (z.B. CAD-CAM) Mechatronik (Aktoren & Sensoren) Anforderungen aus Industrie 4.0 individuelle Kundenwünsche berücksichtigen Einzelstücke rentabel produzieren Engineeringprozesse dynamisch gestaltet Produktion kurzfristig verändern können Produktion ist durchgängig transparent Produktion ermöglicht optimale Entscheidungen neue Formen von Wertschöpfung neuartige Geschäftsmodelle Cyber-Physical Systems (CPS) weltweit vernetzen intelligente Produkte Produkte kennen ihre Historie und aktuellen Zustand Produkte sind jederzeit identifizierbar und lokalisierbar PLM Themenstellungen
  • 11. Digitalisierung und Integration  Produkt  Produkt-Typen (MTS, ATO, MTO, ETO)  Strukturen und deren Handhabung  Nutzung der Daten  Unternehmensprozesse  Abgleich der Prozesse  Konzeption des Informationsflusses  Abgleich mit der Produktstruktur  Tools  Architektur & Skalierbarkeit  Integration  Anwendung und Zugriff  Evaluation PLM-Open Hours _ 01.06.2015 11 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM
  • 12. Kritik an der Umsetzung  Reinhard Clemens, CEO von T-Systems erklärt die Ziele der Plattform für gescheitert:  «Außer Gremienarbeit und Maßnahmenempfehlungen gibt es bisher keine konkreten Ergebnisse und kein konzertiertes Vorgehen deutscher Unternehmen in Sachen Industrie 4.0.»  es fehle ein gemeinsames Vorgehen deutscher und europäischer Unternehmen – im Gegensatz zu den USA, wo sich mit dem Industrial Internet Consortium (IIC) große Firmen zusammengeschlossen haben, um gemeinsame Standards zu erarbeiten.  «Im Wesentlichen haben wir nichts hinbekommen, um uns pragmatisch schnell auf Standards zu einigen. Das IIC kommt pragmatisch voran, dort wird nicht großartig standardisiert, sondern es werden Quasi-Standards gesetzt. Unsere Gründlichkeit könnte zur Bedrohung für uns werden. Am Ende gewinnt vielleicht nicht der Beste, sondern der Schnellste.» PLM-Open Hours _ 01.06.2015 12 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM elektroniknet.de: Plattform Industrie 4.0 vor dem Aus: »Deutschland hat die erste Halbzeit verloren«, 10. Februar 2015
  • 13. Zusammenfassung «Industrie 4.0» PLM-Open Hours _ 01.06.2015 13 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM «Das Internet der Dinge und Dienste hält Einzug in der Fabrik»  Industrie 4.0 meint im Kern  die technische Integration von Cyber-Physische Systeme (CPS) in die Produktion und die Logistik  sowie die Anwendung des Internets der Dinge (IoT) und Dienste in industriellen Prozessen  einschließlich der sich daraus ergebenden Konsequenzen für die Wertschöpfung, die Geschäftsmodelle sowie die nachgelagerten Dienstleistungen und die Arbeitsorganisation. (Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 des Bundesministeriums für Bildung und Forschung der BRD)
  • 14. Fazit  Die Anforderung, die sich für die Umsetzung Industrie 4.0 ergeben entsprechen vielen aktuellen Themenstellungen des PLM  Digitalisierung und Integration über den ganze Produktlebenszyklus sind Grundideen des PLM, die sich wegbereitend für Industrie 4.0 sind.  Konzepte und Technische Lösungen für viele der Anforderungen aus Industrie 4.0 bestehen bereits  Standards fehlen teils noch oder sind noch nicht etabliert  jedes Unternehmen muss sich seiner eigenen Potentiale und Bedürfnisse bewusst werden und sich auf die zielführende Massnahmen beschränken  Für Technologieanbieter ist Industrie 4.0 ein wachsender Markt PLM-Open Hours _ 01.06.2015 14 WAS BEDEUTET INDUSTRIE 4.0 FÜR DAS PLM