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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?
05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt. 3
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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
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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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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.
05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt
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Datengenerierung ist heutzutage (meistens) kein Problem mehr.
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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.
05.10.2016 | 15Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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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.
05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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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
05.10.2016 | 18Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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Im Jahr 2020 werden 40 ZettaByte an Daten generiert.
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Cloud. Oder nicht Cloud?
05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion 21
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Daten, Daten, Daten … und jetzt?
05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion 22
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Lassen Sie uns doch in die Zukunft blicken.
05.10.2016 |
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.
24Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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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
05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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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
05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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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)
05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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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
05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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Praxisbeispiel: Reduktion Ausschuss bei einem intl. Kunststoffverarbeiter.
05.10.2016 | 29Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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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
3105.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt
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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
3205.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt
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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
3305.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt
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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
3405.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt
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Praxisbeispiel: Papierlose Fertigung im Reinraum Umfeld.
05.10.2016 |
‚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
35Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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Praxisbeispiel: Remote Support Unterstützung im Service Bereich.
Help Center Service Mitarbeiter
Identifikation
Audio, Video
Audio, Manuals
Integrierte Kamera
Augmented Reality
05.10.2016 | 36Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
www.kapsch.net |
Praxisbeispiel: Instandhaltung von Maschinen.
ProduktionsmaschinenMitarbeiter Instandhaltung
Identifikation
Echtzeit Daten
Unit RTD23 AX
Comp. 200043
343452
200645
Last Service 12.04.2014
OOE 80%
05.10.2016 | 37Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
www.kapsch.net |05.10.2016 | Industrie 4.0 | Die Zukunft der Produktion 38
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
39Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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Namhafte Unternehmen realisieren SMART FACTORY Konzepte.
05.10.2016 |
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.
05.10.2016 |
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“
41Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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Die Kapsch BusinessCom AG bietet Ihnen ein breites Lösungsportfolio.
05.10.2016 |
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)
42Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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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
43Industrie 4.0 | Die Zukunft ist jetzt.
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Dipl. Ing. (FH) Stefan Podhajski
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