☎ (0 71 21) 8 20 17 40 DATENSCHUTZ | IMPRESSUM
   MIT INDUSTRIE 4.0   
   ZUM DIGITALEN ÖKOSYSTEM   
   ALLES AUS EINER HAND   
INGENIEURBÜRO BERND HÖLLE GMBH



GEFÖRDERTES INDUSTRIE 4.0 SCOUTING
INDUSTRIE 4.0 SCOUT



Bernd Hölle ist bestellter Industrie 4.0 Scout der Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg. Mehr ...

FÖRDERUNG

Das Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg fördert die 6-tägige Beratung durch den Industrie 4.0 Scout. Unternehmen mit Stammsitz in Baden-Württemberg und bis zu 2.500 Beschäftigten bezahlen maximal 3.000 EUR für das Industrie 4.0 Scouting. Hier geht es direkt zur Anmeldung ...

INHALTE UNSERES INDUSTRIE 4.0 SCOUTINGS

Der Scout analysiert im Industrie 4.0 Scouting den Digitalisierungsgrad des Unternehmens in Bezug auf die 6 Dimensionen Strategie und Organisation, Mitarbeiter, intelligente Fabrik, intelligente Planung und Steuerung, intelligente Produkte und datenbasierte Dienstleistungen.

Anhand der Analyse werden Ideen und Konzepte für neue datenbasierte Geschäftsmodelle entwickelt. Dabei werden in Workshops folgende Fragen beantwortet:

• Wie machen wir unser Unternehmen und unsere Mitarbeiter fit für Industrie 4.0 ?
• Welchen Nutzen, Individualität und Nachhaltigkeit bieten wir unseren Kunden an ?
• Wer sind unsere Kunden für unser neues datenbasiertes Geschäftsmodell ?
• Wie erreichen wir die horizontale und vertikale Integration für eine intelligente Fabrik ?
• Welche intelligenten Produkte könnten wir entwickeln ?

Die bewerteten Konzepte werden in Projekte mit konkreten Handlungsempfehlungen überführt.

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Rufen Sie mich unter ☎ (0 71 21) 8 20 17 40 an oder senden Sie mir eine E-Mail an ✉ info@ibh-i40.de zur Kontaktaufnahme oder Anforderung weiterer Informationen.



MIT SCHLANKEN PROZESSEN ZU INDUSTRIE 4.0
KLASSISCHES LEAN

Mit klassischem Lean werden die Produkt- und Hilfsmittelflüsse optimiert, Bestände gesenkt und Durchlaufzeiten verringert. In dieser ersten Phase wird nach den klassischen Verschwendungen bei Transport, Beständen, Bewegung, Warten, Überproduktion, Überentwicklung, Fehler, Nacharbeit und ungenutztem Potential gesucht.

LEAN 4.0

Lean 4.0 erweitert die Betrachtung des klassischen Lean und sucht nach informationslogistische Verschwendungen im Produktinformations- und Prozessinformationsfluss. Beispiele für diese Verschwendungen sind z.B. Informationen stehen nicht zur Verfügung, Mitarbeiter suchen nach Informationen, es gibt keinen Prozess zur Datenerfassung oder es werden zu viele Speichermedien eingesetzt.

UNSERE LÖSUNG

Nur ein schlanker Prozess darf z.B. durch ERP-Einführung digitalisiert und horizontal in die Auftragsabwicklung integriert werden. Wir geben Ihnen in Workshops Handlungsempfehlungen zu folgenden Themen:

• Reduzierung von klassischen und informationslogistischen Verschwendungen.
• Optimierung der Produkt-, Hilfsmittel- und Informationsflüsse.
• Automatisierung manueller Planung und Steuerung im Auftragsabwicklungsprozess.
• Kennzahlenbasiertes Prozessmanagement.

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VOM SENSOR IN DIE CLOUD
INTELLIGENTE SENSORIK

Intelligente Sensorik erfasst reale Zustände, z.B. Vibrationen an einer Werkzeugmaschine oder den Energieverbrauch einer Fertgungshalle und stellt diese der virtuellen Welt in Form klarer Entscheidungen bereit.



Dabei sind 2 Varianten denkbar. In Variante 1 erfolgt die Sensorik, Datenverarbeitung und Konnektivität in einem Embedded System, die Variante 2 nutzt die Maschinensteuerung (SPS), Fertigungsmanagementsysteme (MES) oder übergeordnete ERP-Systeme zur Anbindung von realer und virtueller Welt.

UNSERE LÖSUNG

Der Maschinen- und Anlagenbau ist kein Massenmarkt für Sensorik. Durch die oft geringen Stückzahlen werden individuelle Entwicklungen sehr schnell zu Kostentreibern. Um dies zu vermeiden, geben wir Ihnen in Workshops Antworten zu folgenden Fragen:

• Welchen Nutzen soll die Sensorik dem Anwender bringen ?
• Welche Messgrößen sind für welche Zustände erforderlich ?
• Welcher Bauraum und welche Schnittstellen stehen zur Verfügung ?
• Welche Umgebungsbedingungen sind zu beachten ?
• Welche Ansprüche gibt es an das Messsignal ?
• Welche Folgen hat der Ausfall der Sensorik ?
• Welche Stückzahlen sind zu erwarten ?



Mit den richtigen Antworten gelingt die kostengünstige Anbindung der realen an die virtuelle Welt.




Ein Beispiel zur schnellen und flexiblen Entwicklung eines Prototypen zur Klärung des Nutzens für den Anwender ist unsere intelligente Sensorik IBH-MULTIKIT. Unser IBH-MULTIKIT Konzept wurde 2018 zu einem der 100 Orte für Industrie 4.0 in Baden-Württemberg ausgezeichnet.

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EINE KURZE EINFÜHRUNG IN INDUSTRIE 4.0
DIGITALE ÖKOSYSTEME

Industrie 4.0 beschreibt einen grundlegenden Transformationsprozess industrieller Wertschöpfung. Leitmotiv dieses Wandels sind neue Formen des Wirtschaftens und Arbeitens in globalen und digitalen Ökosystemen.

Heutige starre und fest definierte Wertschöpfungsketten werden abgelöst durch flexible, hochdynamische und weltweit vernetzte Wertschöpfungsnetzwerke mit neuen Arten der Kooperation. Datengetriebene Geschäftsmodelle stellen Kundennutzen, Individualität, Lösungsorientierung und Nachhaltigkeit in den Vordergrund und ersetzen die Produktzentrierung als vorherrschendes Paradigma industrieller Wertschöpfung.

Verfügbarkeit, Transparenz und Zugang zu Daten sind in der vernetzten Ökonomie zentrale Erfolgsfaktoren und definieren maßgeblich die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens.

Quelle: Plattform Industrie 4.0. Leitbild 2030 für Industrie 4.0.

Das Umfeld der Unternehmen wird sich durch die digitale Transformation massiv verändern:

• Alle Produkte und Leistungen sind für den Kunden ad hoc verfügbar.
• Die Grenzen von Raum und Zeit verschwinden.
• Die Information verschmilzt mit der physischen Welt.
• Die Wertschöpfung erfolgt durch Wissen.
• Der Zugang zu Leistung und Nutzen erzeugt das Produkt.
• Die Verschwendung in Prozessen und Nutzen wird vollständig eliminiert.

Quelle: FIR e.V. an der RWTH Aachen.

VISION VON INDUSTRIE 4.0

HORIZONTALE INTEGRATION

Die intelligente Fabrik (Smart Factory) passt sich stets neuen Gegebenheiten (wie beispielsweise Auftragslage und Materialverfügbarkeit) an und optimiert selbstständig ihre Produktionsprozesse. Hierzu ist sie in der Wertschöpfungskette mit Zulieferern und Kunden vernetzt.

Horizontale Integration vereint die Systeme der Wertschöpfung innerhalb eines Unternehmens und über Unternehmensgrenzen hinweg zu einer durchgängigen Lösung. Es werden dynamische Wertschöpfungsnetze von autonomen, rechtlich selbständigen Akteuren erbracht. Diese bilden eine Interessengemeinschaft, die auf nachhaltigen ökonomischen Mehrwert ausgerichtet ist. Aufträge, Maschinen, Anbieter und Dienste „verhandeln“ miteinander und werden dezentral gesteuert. Logistik als die „bewegende Instanz“ ist mit Rohstoff-Nachschub, Ver- und Entsorgung von Anlagen, Warenverteilung und Auslieferung an den Kunden zentraler Bestandteil der horizontalen Integration.

VERTIKATE INTEGRATION

In der intelligenten Fabrik werden Menschen, Maschinen und Ressourcen digital abgebildet und kommunizieren miteinander über cyber-physische Systeme.

Durch vertikale Integration werden verschiedene Systeme auf unterschiedlichen Hierarchieebenen (z.B. Aktor/Sensor, SPS, PPS, MES, ERP) zu einer durchgängigen Lösung. Intelligente Sensoren sammeln und analysieren permanent Daten. Die „prädiktive Analyse“ erfolgt unter Nutzen von Techniken wie maschinellem Lernen oder Data Mining. Die Qualität der Produkte und die Effizienz der Produktion wird erhöht, mögliche Fehler und Störungen frühzeitig erkannt und notwendige Wartung geplant. Intelligente Produktionssysteme sind selbstoptimierend. Sie bewältigen neue Situationen ohne ihr Leistungsniveau zu reduzieren. Sie antizipieren durch ihre Erfahrungen unterschiedliche Einflüsse und entlasten ihre Anwender. Die intelligente auftragsbasierte Planung und Steuerung der Produktion leitet den Produktionsablauf aus den Eigenschaften des Produkts ab.

INTELLIGENTE PRODUKTE

Intelligente Produkte verfügen sowohl über Informationen bezüglich des eigenen Herstellungsprozesses als auch über die Fähigkeit, Daten während der Fertigungs- und Nutzungsphase zu sammeln und zu kommunizieren. Dies ermöglicht das digitale Abbild in der intelligenten Fabrik und das Angebot von datengetriebenen Dienstleistungen für den Kunden in der Nutzungsphase. Intelligente Produkte sind „cyber-physische Systeme“, die um intelligente internet-basierte Dienste (Smart Services) ergänzt werden. Ein Beispiel für ein smartes Produkt ist ein intelligentes Fahrzeug, das über ein Car-Sharing-Geschäftsmodell von den Anwendern genutzt werden kann.

Intelligente Produkte werden nach Fähigkeiten und Intelligenzgrad klassifiziert: Stufe 1: Sensoren überwachen den Zustand. Anwender leiten daraus Handlungen ab. Stufe 2: Zusätzliche Fernsteuerung mit hohem Personalisierungsgrad. Stufe 3: Kontinuierliche Verbesserung ihrer Funktionen über statistische Verfahren, z.B. zur Vorhersage von Störungen. Stufe 4: Autonome Systeme die sich selbst diagnostizieren und instand halten. Sie können mit anderen intelligenten Produkten kommunizieren.

MENSCH

Der Mensch bleibt der Dirigent dieses grundlegenden digitalen Transformation industrieller Wertschöpfung.

Quelle: Impuls-Stiftung des VDMA. Industrie 4.0 Readiness.

DIGITALISIERUNGSGRAD

Eine erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0 ist gekennzeichnet durch 6 Dimensionen, die als Digitalisierungsgrad eines Unternehmens oder Reifegrad für Industrie 4.0 bezeichnet werden:

• Strategie und Organisation.
• Mitarbeiter.
• Intelligente Fabrik.
• Intelligente Planung und Steuerung.
• Intelligente Produkte.
• Datenbasierte Dienstleistungen.

Ein exzellentes Unternehmen mit hohem Digitalisierungsgrad verfügt über eine umgesetzte Industrie 4.0 Strategie die regelmäßig überprüft wird. Seine Mitarbeiter haben vollumfängliche Kompetenzen in den Themenbereichen intelligente Fabrik, intelligente Planung und Steuerung, intelligente Produkte und datengetriebene Dienstleistungen.

Intelligente Werkstücke steuern und überwachen den Fertigungsprozess in der intelligenten Fabrik. Die lenken sich eigenständig durch die Fertigung. Fertigungsanlagen und Logistiksysteme organisieren sich ohne Menschen. Grundlage bilden cyber-physische Systeme. Diese kommunizieren über das Internet der Dinge. Ein digitales Abbild wird erzeugt. Anlagen, Informationssysteme und Menschen kommunizieren über Unternehmensgrenzen hinweg in Echtzeit. Es entstehen große Datenmengen, die verarbeitet, analysiert und in Entscheidungsmodelle eingebunden werden müssen.

Eine intelligente Planung und Steuerung von Prozessen verfügt über eine unternehmensinterne und unternehmensübergreifende Vernetzung der physischen und virtuellen Welt. Neue Ansätze der Produktionsplanung und Produktionssteuerung und des Supply Chain Managements.

Für intelligente Produkte werden physische Produkte mit Sensoren, Mikrocontroller und Kommunikationsschnittstellen ausgestattet und können dann Informationen über ihren Zustand sammeln. Neue Dienstleistungen werden möglich, z.B. die Kommunikation zwischen Kunden und Herstellern.

Mit datenbasierten Dienstleistungen werden zukünfige Geschäftsmodelle auf die Steigerung des Kundennutzens, Individualität und Nachhaltigkeit ausgerichtet. After-Sales und Service basieren auf der Analyse von Daten.

Quelle: Impuls-Stiftung des VDMA. Industrie 4.0 Readiness.

EINFÜHRUNG VON INDUSTRIE 4.0

Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) hat in seinem Leitfaden Industrie 4.0 Werkzeugkästen für intelligente Produkte und die intelligente Fabrik erarbeitet. Die beiden Werkzeugkästen können als Orientierungshilfe für eine Industrie 4.0 Einführung verwendet werden:



Folgende Ziele sollen für intelligente Produkten erreicht werden:

• Das Produkt reagiert auf Basis gewonnener Daten eigenständig.
• Das Produkt verfügt über Zugang zum Internet.
• Daten- und Informationsaustausch zwischen Produkten.
• Selbständige Maßnahmen zur Steuerung.
• Vollständige Eingliederung in IT-Service-Infrastruktur.
• Verkauf von Produktfunktionen.

Folgende Ziele sollen für eine intelligente Fabrik erreicht werden:

• Automatische Prozessplanung und Prozesssteuerung.
• Webdienste (M2M-Software).
• Abteilungsübergreifende, vollständig vernetzte IT-Lösungen.
• Zulieferer und Kunden sind vollständig in die Prozessgestaltung integriert.
• Erweiterte und assistierte Realität.
• Bauteilgetriebene modulare Produktion in Wertschöpfungsnetzwerken.

Quelle: VDMA Leitfaden Industrie 4.0. Orientierungshilfe für den Mittelstand.


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BERND HÖLLE
Geschäftsführender Gesellschafter

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