Detecon denkt die Automobilproduktion 2020 voraus

Eine erfolgreiche digitale Transformation beginnt mit einer klaren Vision. Als branchenerfahrene Technologie- und Managementberatung laden wir Sie ein, unsere Vision der Automobilproduktion 2020 entlang zentraler Wertschöpfungsaktivitäten kennenzulernen. Beispiele innovativer Anwendungsfälle unterschiedlichster Technologien konkretisieren die Entwicklungen, die wir erwarten. Und mit unserem Digital Navigator bieten wir Orientierung über die Handlungsfelder der digitalen Transformation – wer sie beherrscht, wird als Gewinner der Digitalisierung der Produktion dastehen!

Für uns bedeutet Zukunft gestalten: Ideen teilen, lernen und gemeinsam Neues schaffen. Deshalb freuen wir uns bei Fragen oder Anmerkungen auf den Dialog mit Ihnen!

Technische Entwicklung

Technische Entwicklung

Kosteneffizienz bei exzellentem Design und Variantenvielfalt

Produkteigenschaften und Baubarkeit stehen im Fokus der Technischen Entwicklung. Hier werden alle Einzelteile sowie die Gesamtarchitektur des Fahrzeuges konstruiert. Ziel ist es, ein Fahrzeug zu erhalten, das sich effizient fertigen lässt und höchsten Design- und Qualitätsanforderungen genügt.

Vision 2020

Vision 2020

Umfassende Simulation von Fahrzeugeigenschaften und Fertigungsprozessen sowie die Rückführung von Daten aus der Produktion in Echtzeit perfektionieren die Fahrzeugentwicklung.

Vision 2020
Herausforderung für die Technische Entwicklung

Die Technische Entwicklung muss einer rasant wachsenden Komplexität auf allen Ebenen begegnen. Die steigende Zahl der Modell- und Modulvarianten, neue Materialkombinationen und der zunehmende Anteil an elektrischen Komponenten bis hin zu komplexen IT-Applikationen verschärfen die Anforderungen an eine hochgenaue Fahrzeugentwicklung. 

Zentrale Herausforderungen sind:

  • Baubarkeit sowie Produkteigenschaften kosteneffizient sicherstellen.
  • Innovative Materialen und Technologien integrieren.
  • Hohe Fahrzeugsicherheit gewährleisten.
  • Einen kontinuierlichen Informationsfluss zwischen Entwicklung, Fertigung und Nutzung der Fahrzeuge realisieren.
Vision 2020 für die Technische Entwicklung

Bei steigender Produkt- und Prozessqualität können Entwicklungskosten gesenkt und die Zeit bis zum Start of Production (SOP) verkürzt werden. 

Wesentliche Elemente sind:

  • Simulationen von Produkten, Produktionsprozessen und Ressourcen in gemischten Umgebungen – virtuell und real – ermöglichen sukzessive Anpassungen an neue Anforderungen (Software in the Loop und Hardware in the Loop).
  • International anerkannte Standards erleichtern dabei einen durchgängigen Datenfluss über System- und Herstellergrenzen sowie unterschiedliche Wertschöpfungsaktivitäten hinweg.
  • Neue technologische Verfahren und durch Softwaresteuerung flexibel einsetzbare Universalwerkzeuge ermöglichen eine kostengünstige Produktion von Prototypen und Vorserienprodukten.
Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiele

  • Baubarkeit und Kundenerlebnis werden virtuell abgesichert.
  • Universelle Werkzeuge ermöglichen Einzelfertigung.
  • Informationen zu Modell und Werkstück werden synchronisiert.
ARVIDA
Die Virtualisierung von Bauteilen und die Simulation der Fertigung beschleunigen und vergünstigen die Entwicklung und spätere Produktion.
Referenzarchitektur für virtuelle Dienste & Anwendungen
ARVIDA

Beschreibung

In Baubarkeits- und Montageabsicherungs-Workshops interagieren Teilnehmer in Echtzeit je nach Entwicklungsphase mit einer reinen Virtual-Reality- bzw. mit einer Mixed-Reality-Szene. Während rein virtuelle Szenen insbesondere in frühen Phasen der Entwicklung genutzt werden, können in späteren Phasen bereits verfügbare reale Komponenten oder Attrappen in die zu beurteilende Szene integriert werden. Insgesamt zielt diese dienstebasierte Umsetzung auf Basis der ARVIDA-Referenzarchitektur auf eine einfache Konfigurationsmöglichkeit durch den Anwender.

Nutzen

  • Unterschiedliche und teilweise konträre Baubarkeits- bzw. Montageziele können gleichzeitig abgesichert und dadurch schneller erreicht werden (z. B. Schrauber-Zugänglichkeit und Körperhaltung).
  • Durch einen höheren Grad der Virtualisierung kann im Entwicklungsprozess auf reale Prototypen verzichtet werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Hybrid Reality Modeling
  • Management of Standards & Interfaces

Lösungsanbieter

  • ARVIDA Verbundprojekt

Genannte Anwender

  • Daimler
  • Ergonomie im Nutzfahrzeug
  • Werkerassistenz
Inkrementelle Blechumformung
Prototypen können frühzeitig, kurzfristig und kostengünstig aus Metallblech hergestellt werden.
Incremental Sheet Forming
Inkrementelle Blechumformung

Beschreibung

Beim Incremental Sheet Forming berechnet ein Computerprogramm, wie ein Metallblech mittels einer Serie inkrementeller Umformungen an jeweils einer kleinen Stelle in die gewünschte Form gebracht werden kann. Das Metallblech wird von einem Werkzeug mit einer abgerundeten Spitze geformt, die zwischen 5 mm und 20 mm groß ist. Dieses Werkzeug kann z. B. an eine CNC-Maschine oder einen Roboter-Arm angeschlossen sein. Jede einzelne Verformung des Metallblechs erfolgt im Millimeter-Bereich.

Nutzen

  • Neue Karosserieformen aus Metall können als Einzelstück gefertigt werden, ohne dass jedes Mal andere Stanz- oder Presswerkzeuge benötigt werden.
  • Der Zeitaufwand von der CAD-Konstruktion bis zum fertigem Bauteil verkürzt sich.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Operational Integration of CPS
  • Digital Delivery

Lösungsanbieter

  • Forschung des Instituts für Bildsame Formgebung, RWTH Aachen

Genannte Anwender

  • unbekannt
  • Einzelfertigung im Werkzeugbau
3D-Scan-Service
Konstruktionsdaten können vollautomatisch mit realen Daten abgeglichen und aktualisiert werden.
3D-Flächenrückführung / Reverse Engineering
3D-Scan-Service

Beschreibung

Ein 3D-Scanner tastet alle sichtbaren Oberflächen eines Objekts optisch ab und liefert so eine 3D-Punktewolke des Objekts. Durch dieses optische, berührungslose Messverfahren können physische Objekte digital rekonstruiert werden. Dies erlaubt einen Abgleich von CAD-Konstruktionen mit dem real produzierten Objekt, sodass das digitale Abbild des realen Objektes stets aktuell bleibt.

Nutzen

  • CAD-Daten können nach Werkzeugänderungen auf dem neusten Stand gehalten werden.
  • Die für eine Ende-zu-Ende Prozessintegration erforderliche Datendurchgängigkeit mit hoher Qualität wird sichergestellt, indem nicht ursprüngliche CAD-Daten sondern Daten des realen Objektes weitergegeben werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Hybrid Reality Modeling
  • Data Lifecycle Management

Lösungsanbieter

  • 3D Scanworks

Genannte Anwender

  • Continental, MAN, Volkswagen
  • Qualitätskontrolle während der Produktion
Digitale Handlungsfelder

Digitale Handlungsfelder

  • Cyber Physical Systems
  • Digital Information Management
  • Digital Process Management
Cyber Physical Systems

Was bedeutet Management cyber-physischer Systeme?

Schnelles (Re-)Agieren in der digitalen Geschäftswelt erfordert eine Echtzeit-Abbildung der Vorgänge in der virtuellen und realen Welt. Dafür müssen mehr und bessere Informationen vorliegen. Sensoren melden reale Zustände wie Bewegung, Temperatur, Feuchtigkeit oder geografische Lage zwecks Auswertung in der virtuellen Welt. Automatisiert eingeleitete Maßnahmen benötigen Aktoren zur Ausführung in der realen Welt. Die Fähigkeiten zu Planung, Aufbau und Management dieser kombinierten Welten werden in dieser digitalen Fähigkeit zusammengefasst.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Operational Integration of CPS: CPS wie zum Beispiel Smart Glasses mit Virtual- oder Augmented-Reality-Funktionen werden in den operativen Ablauf der technischen Entwicklung integriert.
  • Hybrid Reality Modeling: Die digitale Welt kann in der realen Welt modelliert werden, sodass simulierte Objekte im echten Raum zu sehen sind.
Digital Information Management

Was bedeutet Management digitaler Informationen?

Die Datenflut steigt kontinuierlich. Nicht alle erzeugbaren Informationen sind dabei gleich wertvoll. Nur der richtige Umgang mit den Rohdaten erzeugt geschäftsrelevante Informationen. Eine eigene Wertschöpfungslogik für Daten beginnt mit der Auswahl der richtigen Quellen (Sourcing), der Analyse und Verarbeitung sowie der richtigen Verwendung und Präsentation. Diese muss durch ein Life Cycle- und Qualitätsmanagement ergänzt werden. Der richtige Umgang mit personenbezogenen Daten ist rechtlich notwendig und hilft Vertrauen im Markt zu gewinnen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Information Processing: Interne, rein digitale Konstruktionsdaten und externe Daten realer Objekte werden integriert.
  • Data Life Cycle Management: Daten von Objekten werden strukturiert und wieder auffindbar über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg gepflegt.
  • Presentation/Exposure: Daten werden nutzerorientiert aufbereitet und zur Verfügung gestellt, z. B. im Kontext von Virtual- oder Augmented-Reality-Anwendungen.
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Digital Process Management

Was bedeutet Management digitaler Prozesse?

Prozesse beschreiben die Entstehung und Verwendung von Produkten und Dienstleistungen über alle beteiligten Firmen und über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – bis zur Nutzung durch den Kunden selbst. Annähernde Automatisierung bedeutet, dass menschliches Eingreifen nur dann erfolgt, wenn dadurch gezielt die Servicequalität verbessert oder die Bedrohung der Sicherheit abgewendet wird. Agilität, Skalierbarkeit, Mobilität, (Re-)Kombinierbarkeit und Lernfähigkeit sind dabei wesentliche Eigenschaften digitaler modularer Prozessketten.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Management of Repository/Experience Database: Daten zum Zustand und Verhalten realer Fahrzeugkomponenten werden mit Konstruktionsdaten abgeglichen, die in Datenbanken gespeichert sind.
  • Value Oriented Process Management: Prozesse können bei Bedarf auf Grundlage von Erfahrungen und Profilen angepasst werden.
Innovation & Transformation
Smart Business Network Management
Cyber Physical Systems
Risk & Trust
Digital Information Management
Digital Process Management
Produktionsplanung

Produktionsplanung

Genaue Planungsdaten für hohe Transparenz und Effizienz

Die Produktionsplanung legt fest, welche Produkte wo und in welcher zeitlichen Abfolge mit welchen Ressourcen zu produzieren sind, um die Marktnachfrage zu erfüllen. Parallel zur Konstruktion des Fahrzeugs werden alle relevanten Fertigungsbereiche geplant, in denen das (neue) Fahrzeug kosteneffizient und qualitätsgerecht gebaut werden kann. Um kürzere Produktionszyklen und individuelle Kundenwünsche (kleine Losgrößen) zu bewältigen, sind genaue Planungsdaten erforderlich.

Vision 2020

Vision 2020

Die Digitale Fabrik wird real: Ein durchgängiger Informationsfluss zwischen Produktionsplanung, Entwicklung und Produktion verbessert die Effizienz der Herstellungsprozesse.

Vision 2020
Herausforderungen für die Produktionsplanung

Die heutige Planung stößt an ihre Grenzen, wenn es um die Güte der Daten und einen durchgängigen Informationsaustausch geht. Um beispielsweise schnell auf Auftragsänderungen oder Maschinenausfälle zu reagieren, benötigt sie stets aktuelle und fehlerfreie Informationen über den Zustand des Produktionssystems.

Zentrale Herausforderungen sind:

  • Werksauslastung optimieren und Planungs- sowie Umrüstzeiten reduzieren.
  • Flexibilität in Bezug auf Auftragsänderungen, zukünftige Marktanforderungen, Arbeitsmarktentwicklungen (z. B. Fachkräftemangel) und Produktionsstörungen (z. B. Maschinenausfall) erhöhen.
  • Logistik- und Produktionskapazitäten übergreifend kontinuierlich steuern auf Basis eines durchgängigen Informationsflusses zwischen Produktion und Planung.
Vision 2020 für die Produktionsplanung

Ein durchgängiger Informationsfluss zwischen Produktionsplanung, Technischer Entwicklung und Produktion ermöglicht eine schnellere Auftragsabwicklung sowie kürzere Rüstzeiten und verbessert die Produktionseffizienz.

Wesentliche Elemente sind:

  • Alle Logistik- und Fertigungsprozesse werden in Echtzeit in der digitalen Fabrik abgebildet. Der Aufbau der realen Fabrik erfolgt erst, wenn Stückzahl und Qualität in der Digitalen Fabrik nachgewiesen wurden.
  • Dank durchgängiger Vernetzung kann in der Produktionsplanung schnell auf neue (Kunden-)Anforderungen oder Probleme in der Produktion reagiert werden.
  • Der gesamte Produktionsprozess kann energieeffizienter geplant und gestaltet werden.
Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiele

  • Eine intuitiv bedienbare Engineering-Plattform unterstützt Ingenieure.
  • Bewegungsabläufe von Robotern werden energieoptimiert.
  • Prozesse werden digital simuliert und optimiert.
OPAK
Ingenieure ohne spezielle Programmierkenntnisse können mit einer intuitiven Plattform Produktionsanlagen planen, entwickeln und in Betrieb nehmen.
Offene Engineering-Plattform für Automatisierungskomponenten
OPAK

Beschreibung

Im Forschungsprojekt OPAK wird eine 3D-gestützten Engineering-Plattform für die intuitive Planung, Entwicklung und Inbetriebnahme von Produktionsanlagen entwickelt. Auf der Plattform soll die Anlage zunächst herstellerunabhängig anhand rein funktionaler Beschreibungen von Standardkomponenten der Automatisierungstechnik geplant werden. Das erleichtert die Arbeit für den Konstrukteur und den Monteur, denn der Programmcode für die Maschine wird im Hintergrund automatisch erzeugt.

Nutzen

  • Der Zeitaufwand bei der Planung, Inbetriebnahme und Wartung von Anlagenkomponenten (aufwändige Montage, Verkabelung, Konfiguration etc.) wird reduziert.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Hybrid Reality Simulation.
  • Innovation Implementation & Operation

Lösungsanbieter

  • Projekt OPAK des Programms Autonomik für Industrie 4.0

Genannte Anwender

  • u.a. Festo AG, fortiss GmbH, Hochschule Ostwestfalen-Lippe
EnEffCo
Optimierungen in der Bewegungsgeschwindigkeit von Robotern erlauben wesentliche Energieeinsparungen.
Energie-Effizienzcontrolling
EnEffCo

Beschreibung

Im Forschungsprojekt EnEffCo werden Analyse- und Modellierungstechniken für die energieeffiziente Prozessführung entwickelt. Dazu gehören u. a. Methoden und Werkzeuge für die Modellierung von Produktionsprozessen, Maschinen und Anlagen, die Nutzung von Data-Mining-Verfahren für die Analyse von Energieverbrauchsprofilen und die Ermittlung und Bewertung von Alternativen.

Nutzen

  • Systematische Fehlfunktionen werden aufgezeigt, sodass gezielt Einsparmaßnahmen eingeleitet werden können.
  • Energieverbrauch und Energiekosten werden gesenkt.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Hybrid Reality Modeling
  • Analytics

Lösungsanbieter

  • Fraunhofer IPK in Kooperation mit ENSYS und ÖKOTEC

Genannte Anwender

  • Unbekannt
taraVRbuilder
Das Zusammenspiel von Anlagen, Maschinen und Produktionsstätten wird in unterschiedlichen Szenarien mittels Visualisierung optimiert.
3D-Simulation
taraVRbuilder

Beschreibung

Mit einer speziellen Software lassen sich Szenarien aus der Intralogistik und der Produktion dreidimensional abbilden und planen. Der Anwender kann virtuelle Abbilder von Produktionsstätten zusammensetzen und austauschen. Dadurch veranschaulicht er das Zusammenspiel von Anlagen, Maschinen und Produktionsstätten. Dabei taucht der Anwender per Virtual-Reality-Brille in das Planungsszenario ein.

Nutzen

  • Planungs- und Investitionssicherheit werden erhöht.
  • Verbesserungen in der Intralogistik können leicht vorgenommen werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Hybrid Reality Modeling
  • Operational Integration of CPS

Lösungsanbieter

  • Tarakos

Genannte Anwender

  • Audi, BMW, Daimler
Digitale Handlungsfelder

Digitale Handlungsfelder

  • Cyber Physical Systems
  • Risk & Trust
  • Digital Information Management
  • Digital Process Management
Cyber Physical Systems

Was bedeutet Management cyber-physischer Systeme?

Schnelles (Re-)Agieren in der digitalen Geschäftswelt erfordert eine Echtzeit-Abbildung der Vorgänge in der virtuellen und realen Welt. Dafür müssen mehr und bessere Informationen vorliegen. Sensoren melden reale Zustände wie Bewegung, Temperatur, Feuchtigkeit oder geografische Lage zwecks Auswertung in der virtuellen Welt. Automatisiert eingeleitete Maßnahmen benötigen Aktoren zur Ausführung in der realen Welt. Die Fähigkeiten zu Planung, Aufbau und Management dieser kombinierten Welten werden in dieser digitalen Fähigkeit zusammengefasst.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Operational Integration of CPS: Ein umfassender Einsatz von Sensoren und Aktoren an allen Anlagen flexibilisiert die Produktion.
  • Real time Asset Management & Integration (IoT): Smarte Bauteile und Maschinen sind in Echtzeit vernetzt und handeln die Maschinenkonfiguration ad-hoc untereinander aus.
  • Information Exchange: Es findet ein sicherer und zielgerichteter Informationsaustausch zwischen den vernetzten Objekten statt.
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Risk & Trust

Was bedeutet Management von Risiko und Vertrauen?

In der digitalen Geschäftswelt sind sichere und vertrauenswürdige Informationen eine zentrale Grundlage der Wertschöpfung. Entsprechend müssen sich auch die Fähigkeiten für das Management von Informationssicherheit, Betriebssicherheit und Vertrauen erweitern. Zentrales Element des Risikomanagements wird die Fähigkeit, die Resilienz des Geschäftsmodells gegenüber Störungen in der Informationsversorgung zu überprüfen und mit entsprechenden Maßnahmen den gewünschten Risikograd zu erreichen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Operate Control System Management: Normative, strategische und operative Richtlinien werden intelligent verwaltet und so die hohen Governance- und Compliance-Anforderungen erfüllt.
  • Safety Management: Informationssicherheit und physische Sicherheit werden proaktiv sichergestellt, damit Mensch und Roboter gefahrlos zusammenarbeiten können.
Digital Information Management

Was bedeutet Management digitaler Informationen?

Die Datenflut steigt kontinuierlich. Nicht alle erzeugbaren Informationen sind dabei gleich wertvoll. Nur der richtige Umgang mit den Rohdaten erzeugt geschäftsrelevante Informationen. Eine eigene Wertschöpfungslogik für Daten beginnt mit der Auswahl der richtigen Quellen (Sourcing), der Analyse und Verarbeitung sowie der richtigen Verwendung und Präsentation. Diese muss durch ein Life Cycle- und Qualitätsmanagement ergänzt werden. Der richtige Umgang mit personenbezogenen Daten ist rechtlich notwendig und hilft Vertrauen im Markt zu gewinnen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Information Sourcing: Zusätzliche Sensoren und Aktoren – bei älteren Anlagen nachgerüstet – liefern neue Daten für eine innovativere Produktionsplanung.
  • Information Processing: Neue Methoden generieren aus der Masse an Daten (Big Data) geschäftsrelevante Informationen.
  • Information Quality Management: Eine Überwachung von Datenquellen, -strömen und -verarbeitung stellt qualitativ hochwertig organisierte und strukturierte Daten ohne Ausfall sicher.
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Digital Process Management

Was bedeutet Management digitaler Prozesse?

Prozesse beschreiben die Entstehung und Verwendung von Produkten und Dienstleistungen über alle beteiligten Firmen und über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – bis zur Nutzung durch den Kunden selbst. Annähernde Automatisierung bedeutet, dass menschliches Eingreifen nur dann erfolgt, wenn dadurch gezielt die Servicequalität verbessert oder die Bedrohung der Sicherheit abgewendet wird. Agilität, Skalierbarkeit, Mobilität, (Re-)Kombinierbarkeit und Lernfähigkeit sind dabei wesentliche Eigenschaften digitaler modularer Prozessketten.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Life Cycle Management: Ein Repository standardisierter, wiederverwertbarer IT-Bausteine ermöglicht automatisierte, autonom organisierte Prozesse.
  • Agile Process Modeling & Implementation: Prozesselemente können je nach Bedarf operativ zu funktionierenden Prozessen und Prozessketten zusammengeschlossen werden.
  • Management of Standards & Interfaces: Ein umfassendes Management von Standards und Schnittstellen ermöglicht Verbindungen zwischen Systemen.
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Innovation & Transformation
Smart Business Network Management
Cyber Physical Systems
Risk & Trust
Digital Information Management
Digital Process Management
Werkzeugbau

Werkzeugbau

Bezahlbare Flexibilität bei gesteigerter Präzision

Werkzeuge sind ein wichtiges Betriebsmittel im Automobilbau, um hochwertige, einwandfreie Bauteile und Endprodukte entlang strenger Design- und Qualitätskriterien herzustellen. Im Werkzeugbau werden komplexe Einrichtungen von Umform- und Blechschneidewerkzeugen bis hin zu ganzen Anlagen für die Anwendung verschiedener Produktionsverfahren hergestellt. Innovative Materialien erfordern neuartige Methoden der Werkstoffverarbeitung und damit neuartige Werkzeuge.

Vision 2020

Vision 2020

Werkzeuge werden noch präziser und flexibler. Einzelstücke und Ersatzteile mit beliebigen Formen werden kostengünstig und kurzfristig produziert. Sensoren ermöglichen vorausschauende Wartung.

Vision 2020
Herausforderungen für den Werkzeugbau

Der Bedarf an Werkzeugen nimmt aufgrund von immer mehr Modellvarianten und kleineren Losgrößen zu. Jede neue Serie erfordert Spezialanfertigungen, die die Designvorgaben der Bauteile optimal realisieren. Gleichzeitig bleiben die kontinuierliche Verbesserung der Werkzeuge und die Steigerung der Effizienz bei der Werkzeugherstellung wichtige Herausforderungen.

Zentrale Herausforderungen sind:

  • Präzision der Werkzeuge steigern, um eine bessere Qualität der Bauteile und Endprodukte zu realisieren.
  • Instandhaltung von Werkzeugen verbessern, um ein einwandfreies Funktionieren zu gewährleisten.
  • Neue Werkzeuge und Ersatzteile hoch flexibel und in kürzester Zeit produzieren, um schnelle Modellwechsel möglich zu machen.
Vision 2020 für den Werkzeugbau

Wesentliche Elemente sind:

  • 3D-Druck erlaubt die Erstellung von Werkzeugen, die im herkömmlichen Werkzeugbau nicht herstellbar sind – gleichzeitig sind 3D-Drucker auch flexible Werkzeuge an sich. Fertigungszeiten werden kürzer und der Materialverbrauch niedriger.
  • Bei Entwicklung und Herstellung der Werkzeuge kann mittels Simulation der späteren Anwendung virtuell die Präzision erhöht werden (In-the-Loop). Es wird festgelegt, welche Daten für die spätere Überwachung am Werkzeug zu erheben sind.
  • Ausstattung der Werkzeuge mit Sensorik zur Datenerhebung erlaubt es, während der Werkzeugnutzung das virtuelle Abbild der Werkzeuge synchron zum realen Zustand zu halten und so effiziente zustandsabhängige Instandhaltung (Predictive Maintenance) zu ermöglichen.
Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiele

  • Flexible Formen werden additiv gefertigt.
  • Effiziente Wartung basiert auf Nutzungsüberwachung.
  • Dokumentation von Maschinen erfolgt automatisch.
Selective Laser Melting
Bauformen sind realisierbar, die sich mit herkömmlichen Verfahren nicht herstellen lassen.
3D-Druck
Selective Laser Melting

Beschreibung

Bauteile, deren Herstellung mit konventionellen Verfahren wirtschaftlich nicht sinnvoll war, können nun bei Bedarf gefertigt werden. Das additive Fertigungsverfahren bietet sogar Möglichkeiten, Teile so herzustellen, wie es mit konventionellen Fertigungsverfahren physikalisch unmöglich ist. Die dem Fertigungsverfahren angepasste Konstruktion erlaubt z. B. integrierte Federelemente, die eine zusätzliche Feder im Bauteil überflüssig machen.

Nutzen

  • Der 3D-Drucker selbst kann vielfältige Produkte herstellen und ersetzt so diverse Spezialwerkzeuge.
  • Es können strapazierfähige Bauteile für komplexe Werkzeuge auch als Einzelstücke kostengünstig produziert werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Digital Delivery
  • Operational Integration of CPS

Lösungsanbieter

  • SLM Solutions

Genannte Anwender

  • Volkswagen
  • Herstellung von Prototypen
  • Produktion innovativer Bauteile
Mold-ID
Nutzungsüberwachung erlaubt eine zielgerichtete Instandhaltung zum bestmöglichen Zeitpunkt, sodass Wartungszyklen optimiert werden.
RFID-basierte Werkzeugverwaltung für Spritzgießwerkzeuge
Mold-ID

Beschreibung

Mold-ID unterstützt automatisiert die zustandsorientierte Wartung und erhöht Transparenz und Effizienz der Werkzeughandhabung. Das autarke System nutzt Industrial RFID und ist jederzeit an allen Maschinen ohne deren Hersteller und ohne Eingriff in die Steuerung weltweit nachrüstbar. Jedes Werkzeug ist eindeutig identifizierbar, denn alle relevanten Daten wie Zeichnungsnummer, letzte Wartung oder Standzeit sind auf ihm gespeichert. Diese Daten können jederzeit abgerufen werden – beispielsweise per NFC-fähigem Smartphone.

Nutzen

  • Die Zustandsabhängige Wartung verlängert Laufzeiten und erhöht die Zuverlässigkeit im Betrieb.
  • Falsche Zuordnungen oder fehlende Formen werden vermieden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Information Sourcing
  • Event Driven Management

Lösungsanbieter

  • Balluff

Genannte Anwender

  • Unbekannt

Quellen

CyberSystemConnector - CSC
Intelligente Erstellung und Nutzung von Maschinen-Dokumentationen sorgt für permanente Synchronität der realen und digitalen Welt.
CyberSystemConnector - CSC

Beschreibung

Bei der Übergabe und Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen ist der Hersteller nach der Maschinenrichtlinie verpflichtet, eine normgerechte Dokumentation beizufügen. Hohe Anforderungen daran führen dazu, dass der Stand der Unterlagen nach Auslieferung und Anlauf von Anlagen kaum aktuell gehalten wird. Die technische Komponente CSC bildet die Schnittstelle für jede eingebundene Systemkomponente einer Maschine und Anlage. Jede Änderung der realen Maschine oder Anlage wird in ein äquivalentes virtuelles Abbild zurückgespielt.

Nutzen

  • Ein synchrones virtuelles Abbild der Anlagen über den gesamten Produktlebenszyklus wird gewährleistet.
  • Der enorme Aufwand der technischen Dokumentation für heutige Anlagen wird reduziert.
  • Instandhaltungsprozesse können durch das virtuelle Abbild effizient geplant und durchgeführt werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Real Time Asset Management & Integration (IoT)
  • Data Lifecycle Management

Lösungsanbieter

  • Forschungsprojekt Cyber System Connector

Genannte Anwender

  • Cloos, IBG Automation, KHS
Digitale Handlungsfelder

Digitale Handlungsfelder

  • Cyber Physical Systems
  • Digital Information Management
  • Digital Process Management
Cyber Physical Systems

Was bedeutet Management cyber-physischer Systeme?

Schnelles (Re-)Agieren in der digitalen Geschäftswelt erfordert eine Echtzeit-Abbildung der Vorgänge in der virtuellen und realen Welt. Dafür müssen mehr und bessere Informationen vorliegen. Sensoren melden reale Zustände wie Bewegung, Temperatur, Feuchtigkeit oder geografische Lage zwecks Auswertung in der virtuellen Welt. Automatisiert eingeleitete Maßnahmen benötigen Aktoren zur Ausführung in der realen Welt. Die Fähigkeiten zu Planung, Aufbau und Management dieser kombinierten Welten werden in dieser digitalen Fähigkeit zusammengefasst.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Real time Asset Management & Integration (IoT): Mit Sensoren ausgestattete Werkzeuge liefern in Echtzeit Zustandsdaten an eine überwachende Einheit.
  • Event Driven Management: Bestimmte Ereignisse lösen vollautomatisch gezielte Aktionen aus.
  • Hybrid Product, Production, Service Integration & Value Creation: Die nötige Infrastruktur baut auf einer IT-Referenzstruktur auf und vernetzt alle Systeme über alle Wertschöpfungsstufen miteinander.
  • Mehr Infos zum Digital Navigator
Digital Information Management

Was bedeutet Management digitaler Informationen?

Die Datenflut steigt kontinuierlich. Nicht alle damit erzeugbaren Informationen sind gleich wertvoll. Nur der richtige Umgang mit den Rohdaten erzeugt geschäftsrelevante Informationen. Eine eigene Wertschöpfungslogik für Daten beginnt mit der Auswahl der richtigen Quellen (Sourcing), der Analyse und Verarbeitung sowie der richtigen Verwendung und Präsentation. Diese muss durch ein Life Cycle- und Qualitätsmanagement ergänzt werden. Der richtige Umgang mit personenbezogenen Daten ist rechtlich notwendig und hilft Vertrauen im Markt zu gewinnen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Information Sourcing: Relevante Daten werden sowohl während des Herstellungsprozesses von Werkzeugen als auch über den Lebenszyklus hinweg identifiziert und generiert.
  • Analytics: Innovative Analysen von Big Data liefern wertvolle Erkenntnisse für die zustandsabhängige Wartung von Werkzeugen.
  • Data Life Cycle Management: Über den Lebenszyklus von den Werkezeugen erhobene Daten sorgen dafür, dass reale und digitale Welt synchron gehalten werden.
  • Mehr Infos zum Digital Navigator
Digital Process Management

Was bedeutet Management digitaler Prozesse?

Prozesse beschreiben die Entstehung und Verwendung von Produkten und Dienstleistungen über alle beteiligten Firmen und über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – bis zur Nutzung durch den Kunden selbst. Annähernde Automatisierung bedeutet, dass menschliches Eingreifen nur dann erfolgt, wenn dadurch gezielt die Servicequalität verbessert oder die Bedrohung der Sicherheit abgewendet wird. Agilität, Skalierbarkeit, Mobilität, (Re-)Kombinierbarkeit und Lernfähigkeit sind dabei wesentliche Eigenschaften digitaler modularer Prozessketten.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Management of Standards & Interfaces: Standards und Schnittstellen sorgen für eine effiziente Erhebung von Werkzeugdaten in der Nutzungsphase.
  • Process Mobility: Zur Identifikation des betroffenen Werkzeugs und zur Unterstützung nötiger Tätigkeiten für eine zustandsabhängige Wartung werden mobile Lösungen bereitgestellt.
  • Value Oriented Process Management: Eine wertorientierte Prozessgestaltung ermöglicht schnelle Adaptionen an neue Gegebenheiten.
  • Mehr Infos zum Digital Navigator
Innovation & Transformation
Smart Business Network Management
Cyber Physical Systems
Risk & Trust
Digital Information Management
Digital Process Management
Logistik

Logistik

Schnelle Reaktion und hohe Stabilität

Die Logistik sorgt für die Just-in-Time- und Just-in-Sequence-Bereitstellung aller Teile im Werk – vom Werkzeugbau bis zur Endmontage. Sie umfasst die Planung, Steuerung und Kontrolle der innerbetrieblichen Transport-, Umschlag- und Lagerprozesse und ist damit ein wichtiges Bindeglied zwischen der Beschaffungs- und Distributionslogistik. Ein wesentliches Ziel der Produktionslogistik ist es, die Stabilität der Produktion zu gewährleisten.

Vision 2020

Vision 2020

Dezentrale Steuerungskonzepte revolutionieren die starre Produktionslogistik und machen sie flexibler – das Produktionssystem kann schnell auf Anforderungen oder Störungen reagieren.

Vision 2020
Herausforderungen für die Produktionslogistik

Immer mehr Modelle und Varianten werden in einem Werk hergestellt. Der Transport von Waren und Zwischenpufferungen sprengen angesichts der engen Taktung die Kapazitäten. Dezentrale und flexible Logistikkonzepte sind erforderlich, um die hohen Anforderungen an eine effiziente Produktion und neue Fertigungskonzepte (z. B. Produktionsinseln) zu erfüllen.

Zentrale Herausforderungen sind:

  • Just-in-Time- und Just-in-Sequence-Lieferung von Teilen an die Zwischenlinie gewährleisten – auch bei kleinen Losgrößen und schnellen Modellwechseln.
  • Abweichungen vom Produktionsplan früh erkennen und die Logistikkette flexibel anpassen.
  • Eigenes Leistungsvermögen mit dem Kapazitätsangebot der Lieferanten abstimmen und Zwischenlagerungen vermeiden.
Vision 2020 für die Produktionslogistik

Dezentrale Steuerungskonzepte revolutionieren die starre Produktionslogistik und machen sie flexibler – das Produktionssystem kann so schnell auf Anforderungen oder Störungen reagieren und z. B. Waren nach Bedarf automatisch bestellen. Lagerflächen können so flexibilisiert und die Umschlaggeschwindigkeit erhöht werden.

Wesentliche Elemente sind:

  • Bauteile und Betriebsmittel sind mit Intelligenz ausgestattet und koordinieren sich im dynamischen Fertigungsprozess und sorgen selbst für ausreichende Verfügbarkeit.
  • Kleine, multifunktional einsetzbare und vernetzte fahrerlose Transportfahrzeuge lösen schwere und starre Geräte ab.
  • Ein flexibler Logistikprozess unterstützt eine dynamische Auftragsreihenfolge – auch über Werks- und Unternehmensgrenzen hinweg.
Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiele

  • Smart Glasses unterstützen die Kommissionierung.
  • Intelligente Behälter erhöhen Versorgungssicherheit.
  • Fahrerlose Transportfahrzeuge können zusammenarbeiten.
xPick - eXact Picking
Anweisungen zur korrekten Kommissionierung erfolgen ergonomisch und die Überwachung der Durchführung verhindert Fehler.
Smart-Glasses-Lösung
xPick - eXact Picking

Beschreibung

Die “pick-by-vision”-Kommissionierlösung ermöglicht sowohl die manuelle Kommissionierung als auch Warenein- und -auslagerung. Die Sortierung von Waren sowie die Inventur und das Fehlmengen-Management werden unterstützt. Durch Zusatzmodule zur Gewichtsüberprüfung, Barcode-Scan, Lokalisierung oder mit Hilfe von Sprachprüfziffern lassen sich Fehlerraten weiter reduzieren.

Nutzen

  • Die Geschwindigkeit bei der Kommissionierung wird deutlich erhöht.
  • Gleichzeitig werden Fehlerraten deutlich gesenkt.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Operational integration of CPS

Lösungsanbieter

  • Ubimax

Genannte Anwender

  • Daimler, DHL, Volkswagen
  • Werkerassistenz in der Montage
iBin – Intelligenter Behälter
Intelligente Behälter sorgen automatisch und zum optimalen Zeitpunkt für Teileverfügbarkeit.
Smartes Lagersystem
iBin – Intelligenter Behälter

Beschreibung

Auf Behälterebene ist eine Füllstands-, Zähl- und Bestellinformation der Artikel per integrierter Kamera möglich. Die Daten werden automatisiert an das Warenwirtschaftssystem übertragen. Damit ist eine verbrauchsgesteuerte Lieferung von Kleinteilen für den Produktionsbedarf nicht nur Just-in-time machbar, sondern die C-Teile-Versorgung erfolgt per Echtzeit mit Bildformat.

Nutzen

  • Der Regal- und Flächenbedarf in der Produktion sinkt.
  • Lager werden optimal genutzt.
  • Die Inventur erfolgt vollautomatisch auf Knopfdruck.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Information Sourcing
  • Operational Integration of CPS

Lösungsanbieter

  • Würth

Genannte Anwender

  • Unbekannt
Multi Shuttle Move
Fahrzeugschwärme sind nicht mehr starr und zweckgebunden, sondern meistern unterschiedliche Situationen flexibel.
Fahrerlose Transportfahrzeuge
Multi Shuttle Move

Beschreibung

Als ein Schwarm autonomer Fahrzeuge kann das MultiShuttle Move unabhängig in verschiedenen Lagergassen und Anlagenbereichen arbeiten. Die Fahrzeuge bewegen sich frei in der Halle und fahren praktisch überall: unter den Regalen, in den Kommissioniergassen, im Wareneingang oder im Warenausgang. Sie steuern ihre Ziele direkt an und sind nicht mehr einer starren Linienführung unterworfen. Dabei koordinieren die Fahrzeuge sich selbstständig untereinander.

Nutzen

  • Eine flexible Anpassung an veränderte Auftragsstrukturen und Kundenbedarfe ist möglich.
  • Leistung können zwischen dem Lager- und Transportprozess und den einzelnen Teilbereichen (z. B. Regalgassen) verschoben werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Agile Process Modeing & Implementation
  • Capability Management

Lösungsanbieter

  • Fraunhofer-Institut IML, vermarktet von Dematic

Genannte Anwender

  • Unbekannt
Digitale Handlungsfelder

Digitale Handlungsfelder

  • Cyber Physical Systems
  • Risk & Trust
  • Digital Information Management
  • Digital Process Management
Cyber Physical Systems

Was bedeutet Management cyber-physischer Systeme?

Schnelles (Re-)Agieren in der digitalen Geschäftswelt erfordert eine Echtzeit-Abbildung der Vorgänge in der virtuellen und realen Welt. Dafür müssen mehr und bessere Informationen vorliegen. Sensoren melden reale Zustände wie Bewegung, Temperatur, Feuchtigkeit oder geografische Lage zwecks Auswertung in der virtuellen Welt. Automatisiert eingeleitete Maßnahmen benötigen Aktoren zur Ausführung in der realen Welt. Die Fähigkeiten zu Planung, Aufbau und Management dieser kombinierten Welten werden in dieser digitalen Fähigkeit zusammengefasst.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Operational Integration of CPS: Smart Glasses und andere Wearables werden operativ in der Kommissionierung eingesetzt.
  • Real Time Asset Management & Integration (IoT): Smart Devices bis hin zu komplexen CPS (z. B. fahrerlose Transportsysteme) sind in Echtzeit mit steuernden Einheiten vernetzt.
  • Capability Management: Fähigkeitsmanagement ermöglicht den flexiblen Einsatz von CPS, z. B. den automatischen Zusammenschluss fahrerloser Transportfahrzeuge.
  • Mehr Infos zum Digital Navigator
Risk & Trust

Was bedeutet Management von Risiko und Vertrauen?

In der digitalen Geschäftswelt sind sichere und vertrauenswürdige Informationen eine zentrale Grundlage der Wertschöpfung geworden. Entsprechend müssen sich auch die Fähigkeiten für das Management von Informationssicherheit, Betriebssicherheit und Vertrauen erweitern. Zentrales Element des Risikomanagements wird die Fähigkeit, die Resilienz des Geschäftsmodells im Hinblick auf Störungen in der Informationsversorgung zu überprüfen und mit entsprechenden Maßnahmen den gewünschten Risikograd zu erreichen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Safety Management: Risiken für die physische Sicherheit, z. B. Unfälle fahrerloser Transportfahrzeuge oder wegen Ablenkung durch Smart Glasses, werden gemanagt.
  • Business Resilience: Die Widerstandsfähigkeit wird durch flexible Maßnahmen gegen Lieferengpässe gestärkt.
  • Identity, Profile and Access Management: Das Management von Identitäten entlang der Supply Chain sorgt dafür, dass nur berechtigte Personen und Objekte miteinander kommunizieren.
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Digital Information Management

Was bedeutet Management digitaler Informationen?

Die Datenflut steigt kontinuierlich. Nicht alle erzeugbaren Informationen sind dabei gleich wertvoll. Nur der richtige Umgang mit den Rohdaten erzeugt geschäftsrelevante Informationen. Eine eigene Wertschöpfungslogik für Daten beginnt mit der Auswahl der richtigen Quellen (Sourcing), der Analyse und Verarbeitung sowie der richtigen Verwendung und Präsentation. Diese muss durch ein Life Cycle- und Qualitätsmanagement ergänzt werden. Der richtige Umgang mit personenbezogenen Daten ist rechtlich notwendig und hilft Vertrauen im Markt zu gewinnen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Information Sourcing: An unterschiedlichsten Stellen entlang der Supply Chain werden Daten erhoben und weiterverarbeitet.
  • Information Processing: Logistiksysteme und Wearables können ihren Standort selbstständig ermitteln und mit dem Standort von zu kommissionierenden und transportierenden Teilen abgleichen.
  • Information Quality Management: Dank einer hohen Datenqualität können Anzahl und Orte aller Teile exakt und in Echtzeit ermittelt werden.
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Digital Process Management

Was bedeutet Management digitaler Prozesse?

Prozesse beschreiben die Entstehung und Verwendung von Produkten und Dienstleistungen über alle beteiligten Firmen und über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – bis zur Nutzung durch den Kunden selbst. Annähernde Automatisierung bedeutet, dass menschliches Eingreifen nur dann erfolgt, wenn dadurch gezielt die Servicequalität verbessert oder die Bedrohung der Sicherheit abgewendet wird. Agilität, Skalierbarkeit, Mobilität, (Re-)Kombinierbarkeit und Lernfähigkeit sind dabei wesentliche Eigenschaften digitaler modularer Prozessketten.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Agile Process Modeling & Implementation: Prozesse können immer wieder neu modelliert und implementiert werden und Logistikabläufe so auf rasche Änderungen wie Produktwechsel reagieren.
  • (End-to-End) Integration & Automation: Eine Ende-zu-Ende Integration der Supply Chain erfordert durchgängige und datenkonsistente Prozesse.
  • Process Mobility: Mobil funktionierende Prozesse stellen hohe Anforderungen an Datenübertragung, -speicherung und -sicherheit.
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Innovation & Transformation
Smart Business Network Management
Cyber Physical Systems
Risk & Trust
Digital Information Management
Digital Process Management
Rohbau

Rohbau

Reibungslose Zusammenarbeit zwischen Maschinen und Anlagen

Der Rohbau ist ein hochautomatisierter Produktionsbereich. Im Stanz- und Presswerk werden aus den angelieferten Metall-Coils zunächst Blechteile für das Automobil hergestellt. Anschließend werden die Teile in mehreren Schritten zur Karosserie zusammengefügt. Nach einer umfassenden Qualitätsprüfung wird die Karosserie für die Lackiererei freigegeben.

Vision 2020

Vision 2020

Eine durchgehende Vernetzung aller Maschinen und Anlagen sowie die kontinuierliche Überwachung verkürzen Rüstzeiten und steigern die Produktionseffizienz im Rohbau.

Vision 2020
Herausforderungen für den Rohbau

Die Potenziale der Automatisierung sind vor allem im Rohbau schon heute nahezu ausgeschöpft. Hohe Anlageninvestitionen und ein hoher Energieverbrauch in diesem Fertigungsbereich bleiben jedoch zentrale Kostentreiber der gesamten Produktion. Um weitere Effizienzpotenziale zu erschließen und in Zukunft noch kürzere Produktionszyklen zu bewältigen, müssen einheitliche  Standards und eine bessere Kommunikation zwischen den Automatisierungskomponenten umgesetzt werden.

Zentrale Herausforderungen sind:

  • Realisierung einer größeren Flexibilität durch konsequente Standardisierung und Modularisierung entlang aller Automatisierungsprozesse.
  • Reduzierung von Rüst- und Produktionsstillstandzeiten sowie Realisierung einer höheren Verfügbarkeit der Anlagen.
  • Verbesserung der Energieeffizienz.
Vision 2020 für den Rohbau

Vision 2020 für den Rohbau

Eine durchgehende Vernetzung aller Maschinen und Anlagen sowie eine kontinuierliche Überwachung verkürzen Rüstzeiten. Die Flexibilität und die Energieeffizienz des Produktionsprozesses steigen.

Wesentliche Elemente sind:

  • Synchronität der realen und digitalen Produktion sorgt für eine kontinuierliche Überprüfung der Wirksamkeit von Planung und Umsetzung. Dies erlaubt z. B. Fernwartung der Maschinen und Anlagen, optimale Kapazitätsauslastung sowie Energieoptimierung.
  • Alle Maschinensegmente spielen dank einheitlicher Standards reibungslos zusammen. Komponenten unterschiedlicher Hersteller können – nach dem Prinzip Plug & Produce – schnell integriert werden.
  • Intelligente Sensorik an allen wichtigen Bearbeitungsstationen und Verfahren wie der 3D-Scan ermöglichen eine kontinuierliche Qualitätsprüfung  – die Güte der Endprodukte nimmt weiter zu.
Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiele

  • Zustandsabhängige Wartung nutzt Sensordaten.
  • Intelligente Presswerkzeuge korrigieren sich selbst.
  • Optische Scanner beschleunigen Qualitätsprüfung.
Condition Monitoring System
Eine kontinuierliche Überwachung mittels unterschiedlichster Sensoren sorgt für einen reibungslosen Produktionsbetrieb.
Zustandsüberwachung
Condition Monitoring System

Beschreibung

Sensoren erfassen Schwingungen, die mit den Angaben der Getriebe- und Motorenhersteller abgeglichen werden können, um Veränderungen im Frequenzgang zu erkennen. Zusätzlich fließen weitere Anlagen- und Betriebsdaten in das Condition-Monitoring-System ein, z. B. die Reinheitswerte des Hydrauliköls, Öltemperaturen und Ströme, Vibrationen oder Drücke. Dank intelligenter Auswertung der Daten werden Abweichungen automatisch dokumentiert.

Nutzen

  • Ein Reibungsloser Produktionsbetrieb wird sichergestellt.
  • Die Verfügbarkeit der Pressenstraßen wird erhöht, wodurch die Produktion effizienter wird.
  • Möglichkeiten der Energieeinsparungen können erkannt werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Information Sourcing
  • Partner Relationship Management

Lösungsanbieter

  • Kooperation zwischen Volkswagen und Siemens

Genannte Anwender

  • Volkswagen (Presswerk Wolfsburg)
  • Zustandsabhängige Wartung der Autos in der Nutzungsphase
Intelligentes Presswerkzeug
Intelligente Presswerkzeuge erkennen Probleme, bevor sie entstehen, und nehmen selbständig nötige Korrekturen vor.
Intelligentes Presswerkzeug

Beschreibung

Das Werkzeug in der Pressenstraße "denkt" mit: Es überwacht die Position des Blechs während des Pressvorgangs und greift, falls nötig, korrigierend ein. Sensoren messen, wie das Blech über den Stempel gezogen wird. Aktoren regeln selbstständig, wie stark das Blech gespannt werden muss. So wird es je nach Beschaffenheit optimal gepresst.

Nutzen

  • Komplexe Designlinien und anspruchsvolle Bauteile können über die laufende Serienfertigung mit gleichbleibender Qualität gefertigt werden.
  • Geringe Abweichungen in der Form (einige zehntel Millimeter) ermöglichen höchste Präzision und Qualität.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Operational Integration of CPS
  • Event Driven Management

Lösungsanbieter

  • Keiner (Interner Werkzeugbau Audi)

Genannte Anwender

  • Daimler
  • Weitere manuelle Eingriffe durch Aktoren an Maschinen automatisieren
ABIS II System
Optische Scanner überprüfen automatisch die optischen Oberflächen von unlackierten Außenhautteilen zur Fehlerkontrolle.
Automatic Body Inspection System
ABIS II System

Beschreibung

Die robuste Ausführung des ABIS II -Sensors in einem gekapselten Aluminiumgehäuse gewährleistet sowohl bei typischen Beschleunigungsbelastungen im Robotereinsatz als auch bei fertigungsnahen Umgebungsbedingungen (Vibrationen, Hallenlicht, Temperatur etc.) die sichere Messdatenaufnahme. Durch die Anwendung der 1-Bild Technik wird eine extrem kurze Bildaufnahmezeit von 0,1 Millisekunden sichergestellt, so dass Vibrationen und Schwingungen, wie sie im Fertigungsprozess in den Werkshallen vorhanden sind, völlig vernachlässigbar sind.

Nutzen

  • Kosten der Absicherung einer fehlerfreien Außenhautoberfläche können durch schnelles (2 Minuten statt 30 Minuten) und frühzeitiges Erkennen sowie objektives Klassifizieren von Fehlern gesenkt werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Operational Integration of CPS
  • Digital Delivery

Lösungsanbieter

  • Steinbichler

Genannte Anwender

  • Audi, Daimler, Volkswagen
  • Qualitätskontrolle anderer Bauteile
Digitale Handlungsfelder

Digitale Handlungsfelder

  • Cyber Physical Systems
  • Digital Information Management
  • Digital Process Management
Cyber Physical Systems

Was bedeutet Management cyber-physischer Systeme?

Schnelles (Re-)Agieren in der digitalen Geschäftswelt erfordert eine Echtzeit-Abbildung der Vorgänge in der virtuellen und realen Welt. Dafür müssen mehr und bessere Informationen vorliegen. Sensoren melden reale Zustände wie Bewegung, Temperatur, Feuchtigkeit oder geografische Lage zwecks Auswertung in der virtuellen Welt. Automatisiert eingeleitete Maßnahmen benötigen Aktoren zur Ausführung in der realen Welt. Die Fähigkeiten zu Planung, Aufbau und Management dieser kombinierten Welten werden in dieser digitalen Fähigkeit zusammengefasst.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Real time Control & Business Activity Monitoring: Anlagen werden in Echtzeit überwacht, um frühzeitig Normabweichungen zu erkennen, die Produktionsfehler nach sich ziehen könnten.
  • Event Driven Management: Mit kleineren Unregelmäßigkeiten können die Maschinen und Anlagen durch entsprechende Aktoren direkt ereignisbasiert umgehen.
Digital Information Management

Was bedeutet Management digitaler Informationen?

Die Datenflut steigt kontinuierlich. Nicht alle erzeugbaren Informationen sind dabei gleich wertvoll. Nur der richtige Umgang mit den Rohdaten erzeugt geschäftsrelevante Informationen. Eine eigene Wertschöpfungslogik für Daten beginnt mit der Auswahl der richtigen Quellen (Sourcing), der Analyse und Verarbeitung sowie der richtigen Verwendung und Präsentation. Diese muss durch ein Life Cycle- und Qualitätsmanagement ergänzt werden. Der richtige Umgang mit personenbezogenen Daten ist rechtlich notwendig und hilft Vertrauen im Markt zu gewinnen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Information Sourcing: Für Überwachung und Kontrolle von Anlagen benötigte Daten werden mit Sensoren erhoben.
  • Analytics: Innovative Analysen entdecken Muster in den Daten, die Fehlerursachen frühzeitig offenbaren und präventives Eingreifen erlauben.
  • Information Quality Management: Die Qualität geschäftsrelevanter Informationen wird dadurch sichergestellt, dass Datenquellen, -ströme und -verarbeitung überwacht und so Ausfälle vermieden werden.
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Digital Process Management

Was bedeutet Management digitaler Prozesse?

Prozesse beschreiben die Entstehung und Verwendung von Produkten und Dienstleistungen über alle beteiligten Firmen und über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – bis zur Nutzung durch den Kunden selbst. Annähernde Automatisierung bedeutet, dass menschliches Eingreifen nur dann erfolgt, wenn dadurch gezielt die Servicequalität verbessert oder die Bedrohung der Sicherheit abgewendet wird. Agilität, Skalierbarkeit, Mobilität, (Re-)Kombinierbarkeit und Lernfähigkeit sind dabei wesentliche Eigenschaften digitaler modularer Prozessketten.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • (End-to-End) Integration & Automation: Eine Ende-zu-Ende-Integration von Prozessen mit einer durchgängigen, datenkonsistenten Prozesskette erlaubt automatisch ineinandergreifende Anlagen.
  • Management of Repository/Experience Database: Ein Datenbankmanagement organisiert und strukturiert Daten von Prozesselementen und deren Verhalten.
Innovation & Transformation
Smart Business Network Management
Cyber Physical Systems
Risk & Trust
Digital Information Management
Digital Process Management
Lackiererei

Lackiererei

Prinzip der Nullfehlertoleranz

In der Lackiererei bekommt das Fahrzeug seine individuelle Farbgebung. Der Lackaufbau erfolgt nach einer gründlichen Reinigung in mehreren Stufen: Zunächst werden Funktionsschichten, anschließend die Decklackierung und der Klarlack aufgetragen. Ein perfekter Lack ist die Voraussetzung für die weitere Bearbeitung der Karosse.

Vision 2020

Vision 2020

Die weitere Automatisierung der Lackiererei und intelligente Prüfverfahren sorgen für noch mehr Qualität bei den Endprodukten sowie eine kürzere Durchlaufzeit der Fahrzeuge.

Vision 2020
Herausforderungen für die Lackiererei

Die Farbe ist ein zentraler Wiedererkennungswert bei Fahrzeugen. Ein perfekter Lackauftrag ist damit entscheidend für eine hohe Qualität des Produktes, aber auch für eine schnelle Durchlaufzeit – aufwändige Verbesserungen sind unbedingt zu vermeiden. Gleichzeitig sind kürzere Bearbeitungszeiten wichtig, um die hohen Energiekosten in diesem Bereich zu reduzieren.

Zentrale Herausforderungen sind:

  • Qualitätsmängel und Rückläufe vermeiden.
  • Hohe Verfügbarkeit sicherstellen und Durchlaufzeit verkürzen (Non-Stop-Produktion).
  • Energieeffizienz verbessern.
Vision 2020 für die Lackiererei

Die weitere Automatisierung der Lackiererei und intelligente Prüfverfahren sorgen für noch mehr Qualität bei den Endprodukten sowie eine kürzere Durchlaufzeit der Fahrzeuge.

Wesentliche Elemente sind:

  • Der Automatisierungsgrad steigt weiter an und ermöglicht noch mehr Präzision bei der Lackierung. Eine neue Generation von modular aufgebauten Lackieranlagen eröffnet eine vielseitigere und extrem ressourceneffiziente Ausführung der Lackierschritte.
  • Der umfassende Einsatz von Sensorik und optischer Prüfung reduziert zusätzlich Qualitätsmängel und verbessert die Güte der Prozesse und Produkte (Wärmekonsistenz, Fließverteilung).
  • Intelligente Verfahren verbessern und beschleunigen die abschließende Qualitätsprüfung.
Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiele

  • Modulare Lackierkonzepte ermöglichen Individualisierung.
  • Gestenerkennung erleichtert Qualitätsdokumentation.
  • Umweltbelastung wird mobil überwacht.
Modularisierung des InnoCaT 5
Unterschiedliche Karosseriebauteile aus verschiedenartigen Werkstoffen werden mit einem modularen Lackierkonzept optimal angepasst individuell lackiert.
Modulares Produkt- /Lackierkonzept
Modularisierung des InnoCaT 5

Beschreibung

Im Teilprojekt 5.2.1 der Innovationsallianz Green Carbody Technologies (InnoCat 5) wird ein modulares Konzept zur dezentralen fertigungsintegrierten Pulverbeschichtung entwickelt, das auf der Basis des pistolenlosen "TransApp"-Systems arbeitet. Das Konzept erlaubt in Verbindung mit schnellen Vorbehandlungs- und Einbrennprozessen die Vernetzung zu hochflexiblen dezentralen Produktionsstrukturen. Ziel ist es, eine schnellere Reaktion auf wechselnde Kundenanforderungen entsprechend der Industrie 4.0-Strategie zu ermöglichen.

Nutzen

  • Die Fertigung wird beschleunigt und Lieferzeit verkürzt.
  • Anlagen-Investkosten sinken, nicht-wertschöpfende Prozessschritte fallen weg und eingesparte Kosten in der Produktionsplanung und Steuerung führen zu einer Reduzierung der Stückkosten um 10%.
  • Neue Materialien (z. B. gewichtsreduziert, für Elektromobilität) können lackiert werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Event Driven Management
  • Agile Process Modeling & Implementation

Lösungsanbieter

  • Innovationsallianz "Green Carbody Technologies“

Genannte Anwender

  • Audi, Daimler, Dürr, Wörwag, Fraunhofer IPA
Qualitätsdokumentation mittels Gesten
Vom Menschen erkannte Qualitätsmängel werden dem System signalisiert und von diesem automatisch dokumentiert.
Optische Gestenerkennung und -auswertung
Qualitätsdokumentation mittels Gesten

Beschreibung

Mit einem berührungslosen System zur Gestenerkennung werden Stoßfänger einer Qualitätskontrolle unterzogen – per Fingerzeig. Eine Wischgeste über das Bauteil markiert den Stoßfänger als qualitativ einwandfrei. Wenn ein Mitarbeiter mit dem Finger auf eine fehlerhafte Stelle auf dem Stoßfänger zeigt, registrieren Kameras diese Geste. Das Programm wertet sie aus und speichert die Buchung ab. Bislang musste das Ergebnis für jedes geprüfte Werkstück aufwändig an einem PC dokumentiert werden.

Nutzen

  • Es wird deutlich weniger Zeit für den hohen Dokumentationsaufwand von Mängeln benötigt.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Operational Integration of CPS
  • Hybrid Reality Modeling

Lösungsanbieter

  • Fraunhofer

Genannte Anwender

  • BMW
  • Qualitätskontrolle anderer Bauteile
Yellowbox
Belastungen der Produktionsumwelt können örtlich und zeitlich exakt bestimmt und komfortabel ausgewertet werden.
Mobile Messung der Umweltbelastung
Yellowbox

Beschreibung

Die Yellowbox ermöglicht das Monitoring und die Reduzierung von Immissionen im industriellen Umfeld. Das mobile System misst die Konzentration von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), Ozon, Kohlenstoffoxiden, Stickstoffverbindungen, Ammoniak und Methan. Dabei erfolgt eine punktuelle Messung über einen längeren Zeitraum „entlang des Weges“. Die Daten, die Partikelmessgerät und Halbleitersensoren aus dem Innern der Yellowbox liefern, werden auf mobile Endgeräte übertragen.

Nutzen

  • Umweltschutz und Arbeitsschutz werden verbessert.
  • Arbeitsplätze können automatisch überwacht werden.
  • Es kann eine Prozessanalyse durchgeführt werden, die zu einer emissionsärmeren Prozessgestaltung führt.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Information Sourcing
  • Presentation/Exposure

Lösungsanbieter

  • Fraunhofer IPK

Genannte Anwender

  • Unbekannt
Digitale Handlungsfelder

Digitale Handlungsfelder

  • Cyber Physical Systems
  • Digital Information Management
  • Digital Process Management
Cyber Physical Systems

Was bedeutet Management cyber-physischer Systeme?

Schnelles (Re-)Agieren in der digitalen Geschäftswelt erfordert eine Echtzeit-Abbildung der Vorgänge in der virtuellen und realen Welt. Dafür müssen mehr und bessere Informationen vorliegen. Sensoren melden reale Zustände wie Bewegung, Temperatur, Feuchtigkeit oder geografische Lage zwecks Auswertung in der virtuellen Welt. Automatisiert eingeleitete Maßnahmen benötigen Aktoren zur Ausführung in der realen Welt. Die Fähigkeiten zu Planung, Aufbau und Management dieser kombinierten Welten werden in dieser digitalen Fähigkeit zusammengefasst.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Operational Integration of CPS: Die Integration von CPS, z. B. vernetzte optische Sensoren, in den operativen Ablauf beschleunigt die Qualitätskontrolle.
  • Real Time Asset Management & Integration (IoT): Optische Sensoren erfassen Gesten in Echtzeit.
  • Event Driven Management: Auch im Kontext von Messungen der Umweltbelastung oder bei einer modular aufgebauten Lackiererei wird ereignisbezogen ein Prozess eingeleitet, der für höchste Qualität sorgt.
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Digital Information Management

Was bedeutet Management digitaler Informationen?

Die Datenflut steigt kontinuierlich. Nicht alle erzeugbaren Informationen sind dabei gleich wertvoll. Nur der richtige Umgang mit den Rohdaten erzeugt geschäftsrelevante Informationen. Eine eigene Wertschöpfungslogik für Daten beginnt mit der Auswahl der richtigen Quellen (Sourcing), der Analyse und Verarbeitung sowie der richtigen Verwendung und Präsentation. Diese muss durch ein Life Cycle- und Qualitätsmanagement ergänzt werden. Der richtige Umgang mit personenbezogenen Daten ist rechtlich notwendig und hilft Vertrauen im Markt zu gewinnen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Information Sourcing: Sensoren erheben neue Daten, z. B. Gesten von Mitarbeitern oder die Umweltbelastung.
  • Information Processing: Informationen zu Werkstücken und nötigen Aktivitäten werden automatisch bereitgestellt und weiterverarbeitet.
  • Information Quality Management: Datenquellen, Datenströme und Datenverarbeitung werden überwacht, sodass qualitativ hochwertig organisierte und strukturierte Daten ohne Ausfälle bereitgestellt werden können.
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Digital Process Management

Was bedeutet Management digitaler Prozesse?

Prozesse beschreiben die Entstehung und Verwendung von Produkten und Dienstleistungen über alle beteiligten Firmen und über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – bis zur Nutzung durch den Kunden selbst. Annähernde Automatisierung bedeutet, dass menschliches Eingreifen nur dann erfolgt, wenn dadurch gezielt die Servicequalität verbessert oder die Bedrohung der Sicherheit abgewendet wird. Agilität, Skalierbarkeit, Mobilität, (Re-)Kombinierbarkeit und Lernfähigkeit sind dabei wesentliche Eigenschaften digitaler modularer Prozessketten.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Agile Process Modeling & Implementation: Auf Basis von Prozess-Repositorys agil modellierte und implementierte Prozesse ermöglichen rasche Produktwechsel.
  • Management of Standards & Interfaces: Standards und Schnittstellen erhöhen Flexibilität und Effizienz der Prozesse.
  • Process Scalability: Skalierbare Prozesse sind modularisiert und erlauben, dass Prozess-Kapazität und -Leistung dynamisch angepasst werden können.
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Innovation & Transformation
Smart Business Network Management
Cyber Physical Systems
Risk & Trust
Digital Information Management
Digital Process Management
Montage

Montage

Automatisierung und Werker-Assistenz

Die Montage ist heute das am wenigsten automatisierte Gewerk in der Automobilfertigung. Hier werden die lackierten Karosserien in komplexen Arbeitsvorgängen zu fertigen Fahrzeugen montiert sowie Motor, Fahrwerk und die Karosserie im Rahmen der “Hochzeit” zusammengefügt. Nach der vollständigen Montage erfolgen umfangreiche Funktionstests.

Vision 2020

Vision 2020

Der Automatisierungsgrad steigt – Assistenzsysteme und eine enge Mensch-Maschine-Kollaboration unterstützen die Werker optimal bei der Arbeit.

Vision 2020
Herausforderungen für die Montage

Die Montage muss mit Fachkräftemangel, demographischem Wandel und steigender Variantenvielfalt umgehen. Die Mitarbeiter müssen immer schneller veränderte Produktionsprozesse lernen. Auch die neuen Automatisierungskonzepte verlangen nach besserer Koordination von Menschen, Materialien, Anlagen und Robotern.

Zentrale Herausforderungen sind:

  • Werker physisch entlasten, situationsbezogen mit nötigem Wissen versorgen und befähigen, unterschiedlichste Tätigkeiten flexibel auszuführen.
  • Baubeschreibungen und Dokumentationen auch bei kurzfristigen, ungeplanten Änderungen von Ausstattungen oder Produktionsreihenfolge aktuell und verfügbar halten.
  • Ausfallzeiten reduzieren und bei Problemen Aufträge je nach Verfügbarkeit von Ressourcen flexibel umleiten.
Vision 2020 für die Montage

Der Automatisierungsrad steigt – Assistenzsysteme und eine enge Mensch-Maschine-Kollaboration unterstützen die Werker optimal bei der Arbeit.

Wesentliche Elemente sind:

  • Mensch und Roboter arbeiten zusammen, ohne durch Schutzzäune getrennt zu sein. Roboter unterstützen dabei manuelle Tätigkeiten und erhöhen den Arbeitskomfort der Montagearbeiter.
  • Assistenzsysteme geben Mitarbeitern Anleitung und Feedback zur Arbeitsausführung und sorgen für reibungslose Prozesse. In virtuellen Produktionsumgebungen werden Mitarbeiter für neue Aufgaben qualifiziert.
  • Der Synced Factory Twin ermöglicht eine Flexibilisierung der Montage, da Kapazitäten, Unterbrechungen und Störungen bei der Planung berücksichtigt werden können.
Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiele

  • Kooperative Leichtbauroboter entlasten Werker.
  • Echtzeit-Synchronisation der virtuellen und realen Fabrikwelt.
  • Sensoren erkennen fehlerhafte Arbeitsschritte.
Baxter
Roboter arbeiten Hand-in-Hand mit Menschen und können von diesen flexibel für verschiedenste Tätigkeiten „trainiert“ werden.
Collaborative Robots (Cobots)
Baxter

Beschreibung

„Baxter“ ist ein Safe-by-Design-Roboter, der direkt „Hand-in-Hand“ mit Menschen zusammenarbeitet, ohne eine Gefahr für diese darzustellen. Der Roboter kann außerdem von Werkern ohne Programmierkenntnisse einfach „trainiert“ werden, um unterstützende Tätigkeiten durchzuführen. Unterschiedliche Elemente für den Roboter-Arm ermöglichen, dass Baxter Dinge verpacken kann, Behälter belädt oder entlädt, Maschinen beschickt oder mit Material umgeht.

Nutzen

  • Menschliche Arbeitskräfte werden von anstrengenden, repetitiven Tätigkeiten entlastet.
  • Die Roboterprogrammierung erfolgt intuitiv, ohne dass Spezialkenntnisse nötig sind.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Operational Integration of CPS
  • Safety Management

Lösungsanbieter

  • Rethink Robotics

Genannte Anwender

  • John Deere, Steelcase, Schneider Elec., Flambeau, Vanguard
  • Kommissionierung im Lager
Synced Factory Twins
Die Echtzeit-Synchronisation der virtuellen und realen Fabrikwelt verschafft Zeit-, Qualitäts- und Kostenvorteile in der Produktion.
Synced Factory Twins

Beschreibung

In der heutigen Produktion wird eine Vielzahl an virtuellen und realen Daten über Prozesse und Ressourcen erhoben. Eine nahtlose Integration zwischen der planenden und der ausführenden Ebene findet jedoch noch nicht statt. Im Projekt Synced Factory Twins wird auf Basis anerkannter Standards ein übergreifender und geschlossener Informationsaustausch zwischen Produktentwicklung, Produktionsplanung und Produktion geschaffen, der einen Datenrückfluss beinhaltet. Die Vision eines Änderungsmanagement ohne Medienbrüche, also die Möglichkeit, Änderungen verlustfrei und ohne Verzögerung aus der Produktion zurück in die Planung zu kommunizieren, rückt in greifbare Nähe. 

Nutzen

  • Die Fabrik- und Produktionsplanung sowie Investitionsentscheidungen werden optimiert.
  • Im Ramp-up-prozess können Maschinenanlaufzeiten gesenkt und Ressourcen flexibler eingesetzt werden.
  • Bei der Produktion werden schnellere Durchlaufzeit und weniger Verluste durch Fehler in der IT erzielt.

Relevante digitale Fähigkeiten (Digital Navigator)

  • Operational Integration of CPS
  • Hybrid Reality Modeling
  • Hybrid Reailty Simulation
  • Capability Management
  • Real-time Data processing

Lösungsanbieter

ProSTEP iViP

Genannte Anwender

t.b.d.

  • Echtzeit-Machinenoptimierung
  • Werker-spezifische 360°-Ergonomie
motion EAP
Dank Sensor gestützter Auswertung von Arbeitsschritten können fehlerhafte Situationen schnell erkannt und vermieden sowie Mitarbeiter entlastet werden.
motion EAP

Beschreibung

Im Projekt motionEAP wird ein System zur Effizienzsteigerung und Assistenz bei Produktionsprozessen in Unternehmen auf Basis von Bewegungserkennung und -projektion entwickelt. Per Kamera und Abstandssensor erfasst das System die Aktionen des Mitarbeiters und weist ihn – in Echtzeit – auf Verbesserungspotenziale, aber auch auf mögliche Fehler in der Zukunft hin. Neben der technischen Entwicklung liegt ein Schwerpunkt des Projektes auf psychologischen und arbeitsethischen Fragen. Dabei wird Gamification als Ansatz zur Mitarbeitermotivation verfolgt.

Nutzen

  • Nachbesserungen und Ausschuss werden vermieden.
  • Mitarbeiter werden besser motiviert.
  • Eine schnelle Einarbeitung in neue Produktionsabläufe wird möglich, insbesondere ältere Mitarbeiter werden durch gezielte Anweisungen unterstützt.

Relevante digitale Fähigkeiten (Digital Navigator)

  • Operational Integration of CPS
  • Hybrid Reality Modeling
  • Event Driven Management
  • Management of Repository/Experience Database
  • Presentation/Exposure

Lösungsanbieter

  • Forschungsprojekt motionEAP

Genannte Anwender

  • Audi, ESSEY, GWW
  • Assistenz für die Kommissionierung
Digitale Handlungsfelder

Digitale Handlungsfelder

  • Cyber Physical Systems
  • Risk & Trust
  • Digital Information Management
  • Digital Process Management
Cyber Physical Systems

Was bedeutet Management cyber-physischer Systeme?

Schnelles (Re-)Agieren in der digitalen Geschäftswelt erfordert eine Echtzeit-Abbildung der Vorgänge in der virtuellen und realen Welt. Dafür müssen mehr und bessere Informationen vorliegen. Sensoren melden reale Zustände wie Bewegung, Temperatur, Feuchtigkeit oder geografische Lage zwecks Auswertung in der virtuellen Welt. Automatisiert eingeleitete Maßnahmen benötigen Aktoren zur Ausführung in der realen Welt. Die Fähigkeiten zu Planung, Aufbau und Management dieser kombinierten Welten werden in dieser digitalen Fähigkeit zusammengefasst.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Operational Integration of CPS: Dank operativ integrierter CPS können Systeme zur Entlastung oder besseren Führung von Werkern wie Roboter und Wearables eingesetzt werden.
  • Real time Asset Management & Integration (IoT): Eine Echtzeiteinbindung der Systeme sorgt dabei für den reibungslosen Ablauf der Takte.
  • Information Exchange: Informationen werden fachbezogenen verarbeitet und zuverlässig zur richtigen Zeit am richtigen Ort bereitgestellt.
  • Mehr Infos zum Digital Navigator
Risk & Trust

Was bedeutet Management von Risiko und Vertrauen?

In der digitalen Geschäftswelt sind sichere und vertrauenswürdige Informationen eine zentrale Grundlage der Wertschöpfung geworden. Entsprechend müssen sich auch die Fähigkeiten für das Management von Informationssicherheit, Betriebssicherheit und Vertrauen erweitern. Zentrales Element des Risikomanagements wird die Fähigkeit, die Widerstandsfähigkeit des Geschäftsmodells auf Störungen in der Informationsversorgung zu überprüfen und mit entsprechenden Maßnahmen den gewünschten Risikograd zu erreichen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Safety Management: Das Management physischer Sicherheit sorgt dafür, dass Roboter ohne Gefahr eng mit Menschen zusammenarbeiten können.
  • Business Resilience: Eine hohe Widerstandsfähigkeit ermöglicht es, unerwartete und für das Unternehmen bedrohliche Situationen zu bewältigen.
  • Identity, Profile and Access Management: Security-by-Design-Lösungen schützen vor (Hacker-)Angriffen, z. B. mittels Identitäts-, Profil- und Zugangsmanagement.
  • Mehr Infos zum Digital Navigator
Digital Information Management

Was bedeutet Management digitaler Informationen?

Die Datenflut steigt kontinuierlich. Nicht alle erzeugbaren Informationen sind dabei gleich wertvoll. Nur der richtige Umgang mit den Rohdaten erzeugt geschäftsrelevante Informationen. Eine eigene Wertschöpfungslogik für Daten beginnt mit der Auswahl der richtigen Quellen (Sourcing), der Analyse und Verarbeitung sowie der richtigen Verwendung und Präsentation. Diese muss durch ein Life Cycle- und Qualitätsmanagement ergänzt werden. Der richtige Umgang mit personenbezogenen Daten ist rechtlich notwendig und hilft Vertrauen im Markt zu gewinnen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Information Sourcing: Sensoren an Robotern liefern Daten für reibungslose, (teil-)automatisierte Prozessabläufe und ermöglichen die Überwachung der Produktion.
  • Information Processing: Komplexe Daten der vernetzten Fabrik werden integrieret, strukturiert, konsolidiert und transformiert.
  • Information Quality Management: Das jederzeit hohe Qualitätsniveau und die Ausfallsicherheit der Datenversorgung erlauben eine Steuerung (nahezu) in Echtzeit.
  • Mehr Infos zum Digital Navigator
Digital Process Management

Digital Process Management

Prozesse beschreiben die Entstehung und Verwendung von Produkten und Dienstleistungen über alle beteiligten Firmen und über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – bis zur Nutzung durch den Kunden selbst. Annähernde Automatisierung bedeutet, dass menschliches Eingreifen nur dann erfolgt, wenn dadurch gezielt die Servicequalität verbessert oder die Bedrohung der Sicherheit abgewendet wird. Agilität, Skalierbarkeit, Mobilität, (Re-)Kombinierbarkeit und Lernfähigkeit sind dabei wesentliche Eigenschaften digitaler modularer Prozessketten.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Agile Process Modeling & Implementation: Prozesse werden agil modelliert und implementiert und dadurch dynamischere Produktionsabläufe realisiert.
  • Management of Standards & Interfaces: Ein Referenzprozessrahmen, entsprechende IT-Systeme, Prozess-Repositorys und standardisierte Schnittstellen ermöglichen die flexible Bildung immer neuer Prozessketten.
Innovation & Transformation
Smart Business Network Management
Cyber Physical Systems
Risk & Trust
Digital Information Management
Digital Process Management
CRM

CRM

Tiefgreifender Wandel des Kundenbeziehungsmanagements

Die Digitalisierung bringt tiefgreifende Änderungen für das Kundenbeziehungsmanagement (CRM). Zum einen müssen neue, digitale „Touchpoints“ in das Design der Customer Journey einbezogen werden, um dem Kunden über alle Kontaktpunkte ein einheitliches und begeisterndes Kundenerlebnis bieten zu können (Customer Experience). Zum anderen werden zunehmend das Produkt selbst und die mit dem Produkt verbundenen digitalen Mobilitätsservices zum verbindenden Element.

Vision 2020

Vision 2020

Das Auto selbst und die mit ihm verknüpften Mobilitätsservices sind wesentlicher Bestandteil der Kundenkommunikation – aus Connected Car wird Connected Customer.

Vision 2020
Herausforderungen für CRM

OEMs müssen ihr Angebot weiter differenzieren, um den steigenden Bedarf nach persönlichen Produkten zu decken und sich im Wettbewerb hervorzuheben. Neben „Blech und Motor“ spielen zunehmend auch digitale Services eine entscheidende Rolle. Nur wer einen direkten Kontakt zum Endkunden herstellt und das Produkt Fahrzeug um digitale Mobilitätsservices ergänzt, kann neue Geschäftspotenziale erfolgreich nutzen.

Zentrale Herausforderungen sind:

  • Einen direkten Informationsaustausch mit dem Endkunden aufbauen.
  • Marketing, Sales und After-Sales eng mit der Produktion verknüpfen (Abdeckung des kompletten Life Cycles).
  • Innovative Mobilitätsservices für eine engere Kundenbindung und neue Umsatzpotenziale schaffen, z. B. Car Sharing.
Vision 2020 für CRM

Das Auto selbst und die mit ihm verknüpften Mobilitätsservices sind wesentlicher Bestandteil der Kundenkommunikation – aus Connected Car wird Connected Customer. Und zwar direkt vom OEM steuerbar, nicht nur indirekt über die Handelsorganisation (Händler und Werkstätten).

Wesentliche Elemente sind:

  • Telematikplattformen sammeln Daten über die Fahrzeugnutzung. Mit Big Data und Predictive Analytics werden die Daten ausgewertet sowie neue Produkt- und Service-Angebote entwickelt.
  • Das Wissen über Kauf- und Nutzungsgewohnheiten fließt zurück in die Produktion, optimiert die Produktionsplanung und trägt zu noch besseren Produkten bei.
  • Augmented und Virtual Reality-Technologien binden den Kunden auf neue Weise in den Kauf- und Herstellungsprozess ein.
Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiele

  • Kunden werden in Design und Montage eingebunden.
  • Digitale Showrooms verbessern das Kundenerlebnis.
  • Daten aus der Nutzungsphase werden wiederverwertet.
Audi City
Digitale Showrooms in bester Shopping-Lage von Metropolen erreichen Kunden, ohne großflächig reale Modelle bereitzustellen.
Digitale Showrooms
Audi City

Beschreibung

Im digitalen Showroom stehen kaum reale Autos sondern vor allem digitale Powerwalls und Multitouchtables, mit denen der Kunde in der Modellpalette surfen und sein individuelles Wunschauto zusammenstellen kann. Der Geländewagen Q3 beispielsweise mit seinen mehr als drei Millionen Ausstattungsvarianten lässt sich in Lebensgröße interaktiv an die Wand werfen oder über Youtube und Facebook verschicken. Dafür wurde die gesamte Produktpalette digital aufbereitet (vor Ort werden rund 17 Terabyte Daten bereitgehalten).

Nutzen

  • Die Zahl potenzieller Kunden steigt, da solvente Kunden dort erreicht werden, wo sie unterwegs sind und dazu animiert werden, ihr Erlebnis über das Internet mit Freunden zu teilen.
  • Die attraktive Gestaltung wirkt sich positiv auf das Wohlbefinden und Vertrauen des Kunden aus und verbessert die Kundenbindung.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Digital & Social CRM/Digital Customer Engagement
  • Hybrid Reality Modeling

Lösungsanbieter

  • Audi (interne Lösung)

Genannte Anwender

  • Audi
3D Printed Car
Auf Crowdsourcing basiertes Design von mittels 3D-Druck in Kleinserien hergestellten (Elektro-)Autos bindet die Kunden in technische Entwicklung und Montage ein.
Co-Creation and Micro-Factoring
3D Printed Car

Beschreibung

Co-Creation meint, dass das Fahrzeug-Design von vielen, bei Local Motors sehr vielen, Menschen gestaltet wird. Auf Crowdsourcing-Basis arbeiten derzeit 48 000 Menschen aus 130 Ländern an dem Flitzer aus dem Drucker. Jeder Nutzer kann Vorschläge einreichen und vorhandene weiterentwickeln, über die dann abgestimmt wird. Die Autos werden anschließend in sogenannten Micro-Factories gefertigt, wo jedes Fahrzeug in Zusammenarbeit mit dem Kunden einzeln verschraubt wird – die meisten Teile kommen aus dem 3D-Drucker.

Nutzen

  • Die Entwicklungszeit verkürzt sich drastisch auf weniger als 18 Monate (im Vergleich zu 4 bis 5 Jahren bei den konventionellen OEMs).
  • Die dezentrale Produktion von Autos in Micro-Factories ermöglicht es, den Kunden mit in die Montage einzubinden und so eine enge Kundenbeziehung und Markenprägung aufzubauen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Digital Sourcing
  • Digital Delivery

Lösungsanbieter

  • Local Motors

Genannte Anwender

  • Domino‘s Pizza (Ultimate Delivery Vehicle Project)
OpenCar Plattform
OTA-Erhebung von Fahrer-Daten, App-Nutzungs-Daten, Vehicle-Performance-Daten und Diagnose-Daten, die rückgeführt werden, um Produkt und Prozesse zu verbessern.
Connected-Car-Plattform
OpenCar Plattform

Beschreibung

Die Plattform ermöglicht das Erheben von Fahrzeug-Zustandsdaten (Health Check), Fahrzeug-Leistungsdaten sowie Daten über Fahrer und Fahrverhalten. Dadurch kann Kontakt zum Fahrer aufgenommen werden, um technischen Problemen vorzubeugen (Predictive Maintenance), oder um durch Analyse der Daten noch gezieltere Angebote zu unterbreiten, die individuell auf die Fahrzeug- und Fahrer-Bedarfe zugeschnitten sind (Predictive Marketing). Die Datenrückführung in die technische Entwicklung und Produktion verbessert außerdem die Produkte.

Nutzen

  • Eine Überwachung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs verhindert negative Kundenerlebnisse wie Fahr-Einschränkungen und Break-Downs.
  • Datenrückführung in die technische Entwicklung und Produktion beschleunigt Produktverbesserungen und hilft große Rückrufaktionen zu vermeiden.
  • Neue Funktionalitäten und Services können bedarfsgerecht angeboten werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Customer Experience Management
  • Identity, Profile and Access Management
  • Analytics

Lösungsanbieter

  • OpenCar

Genannte Anwender

  • Unbekannt
Digitale Handlungsfelder

Digitale Handlungsfelder

  • Innovation & Transformation
  • Smart Business Network Management
  • Cyber Physical Systems
  • Risk & Trust
  • Digital Information Management
  • Digital Process Management
Innovation & Transformation

Was bedeutet Management von Innovation & Transformation?

Mit ganzheitlichen, agilen Ansätzen können Innovationen in einem hochdynamischen Umfeld schneller erkannt und bezogen auf ihren Geschäftsnutzen und ihre Umsetzbarkeit bewertet werden. Eine digitale Strategie beschreibt das Zielbild und die Roadmap für die digitale Transformation unter den Leitgedanken modularisieren, standardisieren, digitalisieren. Eine erfolgreiche Umsetzung erfordert das aktive Steuern von Diversität, Kultur, Knowledge und Skills unter Berücksichtigung ethischer und sozialer Rahmenbedingungen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Digital Sourcing: Connected-Car-Plattformen ermöglichen es, Fahrzeug-, Nutzungs- und Nutzerdaten zu erheben und so relevante Trends zu identifizieren.
  • Knowledge Management: Smartes Wissensmanagement lässt Schlussfolgerungen für Produkt- und Prozess-Innovation zu.
  • Management of Collaborative Innovations: Die Kollaboration und Co-Creation mit Kunden, die mittels Crowdsourcing teilweise sogar in Entwicklungsprozesse eingebunden werden, ist zentral.
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Smart Business Network Management

Was bedeutet Management des smarten Wertschöpfungsnetzwerks?

In komplexen digitalen Wertschöpfungsnetzen müssen Unternehmen in der Lage sein, die eigene Wertschöpfungstiefe zu definieren und dann über unterschiedliche Kanäle mit Kunden und Partnern eng und intensiv zu interagieren. Neben einem umfassenden Informationsfluss in Echtzeit spielen konkrete Leistungsversprechen (z. B. über Service-Level-Agreements) sowie das Management der Kunden- und Partner-Erwartungen eine wesentliche Rolle. Das Scouting passender Partner und ein intensiver Dialog über soziale Kanäle stehen dabei am Anfang.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Digital & Social CRM / Digital Customer Engagement: Digitales CRM verbessert durch Verknüpfung von Social-Media-Daten und selbst erhobenen Daten Kundenpflege und -orientierung.
  • Multi Layer CRM: Ein Multi-Layer-Ansatz sorgt für Informationsfluss zwischen Wertschöpfungsstufen innerhalb des Unternehmens und von/zu Lieferanten.
Cyber Physical Systems

Was bedeutet Management cyber-physischer Systeme?

Schnelles (Re-)Agieren in der digitalen Geschäftswelt erfordert eine Echtzeit-Abbildung der Vorgänge in der virtuellen und realen Welt. Dafür müssen mehr und bessere Informationen vorliegen. Sensoren melden reale Zustände wie Bewegung, Temperatur, Feuchtigkeit oder geografische Lage zwecks Auswertung in der virtuellen Welt. Automatisiert eingeleitete Maßnahmen benötigen Aktoren zur Ausführung in der realen Welt. Die Fähigkeiten zu Planung, Aufbau und Management dieser kombinierten Welten werden in dieser digitalen Fähigkeit zusammengefasst.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Real time Asset Management & Integration (IoT): Eine (Echtzeit-)Internet-Anbindung des Autos ermöglicht, dass Daten über Zustand, Nutzung und Nutzer erhoben und OTA-Updates übertragen werden.
  • Information Exchange: Zuverlässige Informationen werden verarbeitet und zur richtigen Zeit am richtigen Ort bereitgestellt.
Risk & Trust

Was bedeutet Management von Risiko und Vertrauen?

In der digitalen Geschäftswelt sind sichere und vertrauenswürdige Informationen eine zentrale Grundlage der Wertschöpfung geworden. Entsprechend müssen sich auch die Fähigkeiten für das Management von Informationssicherheit, Betriebssicherheit und Vertrauen erweitern. Zentrales Element des Risikomanagements wird die Fähigkeit, die Resilienz des Geschäftsmodells im Hinblick auf Störungen in der Informationsversorgung zu überprüfen und mit entsprechenden Maßnahmen den gewünschten Risikograd zu erreichen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Information Security Management: Unternehmensinterne und kundenbezogene Informationen werden vor unberechtigtem Zugriff geschützt.
  • Identity, Profile and Access Management: Grundlage für einen abgesicherten Informationszugriff bilden u. a. Identitäts-, Profil- und Zugangsmanagement.
  • Trust Management: Mit Vertrauensmanagement weisen OEMs nach, dass sie Datenschutz ernst nehmen und Kunden ihnen ihre Daten anvertrauen können.
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Digital Information Management

Was bedeutet Management digitaler Informationen?

Die Datenflut steigt kontinuierlich. Nicht alle erzeugbaren Informationen sind dabei gleich wertvoll. Nur der richtige Umgang mit den Rohdaten erzeugt geschäftsrelevante Informationen. Eine eigene Wertschöpfungslogik für Daten beginnt mit der Auswahl der richtigen Quellen (Sourcing), der Analyse und Verarbeitung sowie der richtigen Verwendung und Präsentation. Diese muss durch ein Life Cycle- und Qualitätsmanagement ergänzt werden. Der richtige Umgang mit personenbezogenen Daten ist rechtlich notwendig und hilft Vertrauen im Markt zu gewinnen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Information Sourcing: Neue Informationsquellen werden erschlossen, indem Autos mit entsprechender Sensorik ausgestattet und vernetzt werden.
  • Data Life Cycle Management: Ein Lebenszyklusmanagement sorgt dafür, dass Daten sicher, strukturiert und wiederauffindbar gespeichert werden.
  • Analytics: Innovative Analysen von Big Data bilden die Grundlage dafür, die neu erhobenen Kundendaten gewinnbringend zu nutzen.
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Digital Process Management

Was bedeutet Management digitaler Prozesse?

Prozesse beschreiben die Entstehung und Verwendung von Produkten und Dienstleistungen über alle beteiligten Firmen und über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – bis zur Nutzung durch den Kunden selbst. Annähernde Automatisierung bedeutet, dass menschliches Eingreifen nur dann erfolgt, wenn dadurch gezielt die Servicequalität verbessert oder die Bedrohung der Sicherheit abgewendet wird. Agilität, Skalierbarkeit, Mobilität, (Re-)Kombinierbarkeit und Lernfähigkeit sind dabei wesentliche Eigenschaften digitaler modularer Prozessketten.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • (End-to-End) Integration & Automation: Eine Ende-zu-Ende Prozess-Integration erlaubt, dass Daten aus der Nutzungsphase zu Verbesserungszwecken zurück in die Produktion fließen.
  • Management of Repository/Experience Database: Ein Management von Daten zum Verhalten von Prozesselementen aus Nutzer-, Maschinen-, Auto-, und System-Perspektive ermöglicht innovative Lösungen.
Innovation & Transformation
Smart Business Network Management
Cyber Physical Systems
Risk & Trust
Digital Information Management
Digital Process Management
IT- und Technologiemanagement

IT- und Technologiemanagement

Konvergenz der Technologien managen

Die in der Produktion, in den betriebswirtschaftlichen Bereichen und in den Produkten eingesetzten Technologien werden heute überwiegend getrennt voneinander geplant und eingesetzt. Die Anforderungen dieser Einsatzgebiete sind unterschiedlich. Entsprechend sind die Steuerungsmechanismen unterschiedlich ausgerichtet. Die Konvergenz der Technologien erfordert eine unternehmensübergreifende IT-Steuerung – als Basis für effizientere Produktions- und Geschäftsprozesse und innovative Produkte.

Vision 2020

Vision 2020

IT- und Technologiemanagement verschmelzen. Eine übergreifende Plattform integriert alle Unternehmens- und IT-Prozesse und schafft die Voraussetzung für mehr Flexibilität und Innovation.

Vision 2020
Herausforderungen für IT- und Technologiemanagement

Die Trennung von Unternehmens- und Produktions-IT sowie Automatisierungstechnik muss überwunden werden, um das volle Potenzial digitaler Technologien für neue Geschäftsmodelle nutzen und in der Produktion flexibler auf neue Anforderungen reagieren zu können.

Zentrale Herausforderungen sind:

  • Unternehmensweite Digitalstrategie entwickeln, die IT- und Technologie-Management als unternehmensübergreifenden Innovationstreiber etabliert und die Erschließung neuer Geschäftsmodelle ermöglicht.
  • Eine Organisation schaffen, die gemäß der fachlich notwendigen Veränderungsgeschwindigkeit die Technologie mit agilen oder klassischen Methoden anpasst.
  • Wertschöpfungstiefe im neuen IT-Management anhand der globalen Anforderungen der Produktion optimieren.
Vision 2020 für das IT- und Technologiemanagement

IT- und Technologiemanagement verschmelzen miteinander.

Wesentliche Elemente sind:

  • Eine modulare IoT-Plattform mit standardisierten Schnittstellen kann Produkte unterschiedlicher Anbieter einbinden und macht die Komplexität im Zusammenspiel von Prozessen und Technologien beherrschbar.
  • IT-Anwendungen zur Planung und Steuerung der Produktion setzen auf der IoT-Plattform auf und funktionieren unabhängig vom zugrundeliegenden Maschinenpark.
  • Prozesse und Organisation des Technologiemanagements sind nach dem Modell der drei Geschwindigkeiten aufgebaut: Schnell für nahe am Business und häufig auftretende Änderungen, mittel für Änderungen der Plattform, konservativ für stabile Backend-Systeme. Berufsbilder müssen den neuen Anspruch an das IT-Know-How adaptieren.
Anwendungsbeispiele

Anwendungsbeispiele

  • Standard-Nachrüstlösungen vernetzen alte Maschinen.
  • Eine IoT-Suite bildet die Software-Basis der vernetzten Fabrik.
  • Maschinen werden flexibel in den Produktionsablauf integriert.
BaZMod
Herstellerneutrale Nachrüstlösungen erlauben die Einbindung älterer Maschinen in die vernetzte Fabrik.
Bauteilgerechte Maschinenkonfiguration durch Zusatzmodule
BaZMod

Beschreibung

BaZMod ist ein integrierter Lösungsansatz für die Kommunikation zwischen Maschine, Steuerung und Produktionsumgebung. Durch die Entwicklung geeigneter cyber-physischer Zusatzmodule wird eine Selbstkonfiguration im Sinne von Plug & Produce ermöglicht. Hierfür wird ein internationaler Standard für die relevanten Schnittstellen im Bereich der spanenden Bearbeitung angestrebt. Diese Schnittstellen sollen herstellerneutral und einfach in Maschinen integrierbar sein.

Nutzen

  • Durch herstellerunabhängige cyber-physische Zusatzmodule können Werkzeugmaschinen zusätzliche Prozessschritte aufnehmen, die die Einsatzmöglichkeiten erweitern, die Fertigungsqualität verbessern und die Wirtschaftlichkeit erhöhen.
  • Durchlaufzeiten und Kosten werden gesenkt.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Information Sourcing
  • Management of Standards & Interfaces

Lösungsanbieter

  • Forschungsprojekt BaZMod

Genannte Anwender

  • Blum-Novotest, KESSLER, Renishaw, Fraunhofer, TU München
  • Nachrüstung alter Autos mit Connected-Car-Lösungen
Bosch IoT Suite
Eine übergreifende Plattform bildet die Basis der durchgängigen Vernetzung der Fabrik und darauf aufbauender Anwendungen.
Internet of Things-Plattform
Bosch IoT Suite

Beschreibung

Die IoT-Plattform bildet die technologische Basis für das Zusammenspiel von Geräten, Anwendern, Unternehmen und Partnern. Sie ermöglicht eine schnelle Anwendungsentwicklung für die Smart Factory und einen einheitlichen Zugriff auf alle Geräte (basierend auf offenen Standards). Folgende Services sind integriert: Device Management, Business Rules Management, Business Process Management, Big Data Processing, Identity Management, User Interface Integrator. Die Welt der IT besteht aus der IoT-Plattform und Anwendungen, die darauf aufgebaut sind.

Nutzen

  • Die Plattform ermöglicht als Middleware zwischen physischer und IT-Welt die Entwicklung von IoT-Anwendungen/-Lösungen.
  • Durch das Zusammenführen der zwei Welten und das Bereitstellen der notwendigen Konnektivität wird die Wertschöpfungskette im Internet der Dinge komplettiert.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Real Time Asset Management & Integration
  • Real Time Control & Business Activity Monitoring

Lösungsanbieter

  • Bosch

Genannte Anwender

  • Unbekannt
AutoPnP
Standardisierte Schnittstellen sorgen für Agilität und erlauben die schnelle Umkonfiguration der Produktion
Software-Architektur für Plug & Produce
AutoPnP

Beschreibung

In Forschungsprojekt AutoPnP wird eine Software-Architektur entwickelt, die die einfache Integration von Hardware- und Software-Komponenten für Automatisierungssysteme unterstützt. Die entwickelte Software-Architektur basiert auf der Plug&Play-fähigen Middleware CHROMOSOME. CHROMOSOME erlaubt durch die Verwendung des datenzentrierten Kommunikationsparadigmas die lose Kopplung von Komponenten basierend auf deren angebotenen und benötigten Daten.

Nutzen

  • Komplexe Systeme können einfacher, schneller und kosteneffizienter entwickelt und angepasst werden.
  • Einbindung und Konfiguration neuer Komponenten wird mit geringem Aufwand möglich.
  • Produktion kann schnell an neue Produkte/Varianten angepasst werden.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation

  • Agile Process Modeling & Implementation
  • Management of Standards & Interfaces

Lösungsanbieter

  • Forschungsprojekt „AutoPnP – Plug&Play für Automatisierungssysteme“

Genannte Anwender

  • TU Berlin, fortiss, Dussmann, Festo, Fraunhofer, Schunk
Digitale Handlungsfelder

Digitale Handlungsfelder

  • Innovation & Transformation
  • Smart Business Network Management
  • Cyber Physical Systems
  • Risk & Trust
  • Digital Information Management
  • Digital Process Management
Innovation & Transformation

Was bedeutet Management von Innovation & Transformation?

Mit ganzheitlichen, agilen Ansätzen können Innovationen in einem hochdynamischen Umfeld schneller erkannt und bezogen auf ihren Geschäftsnutzen und ihre Umsetzbarkeit bewertet werden. Eine digitale Strategie beschreibt das Zielbild und die Roadmap für die digitale Transformation unter den Leitgedanken modularisieren, standardisieren, digitalisieren. Eine erfolgreiche Umsetzung erfordert das aktive Steuern von Diversität, Kultur, Knowledge und Skills unter Berücksichtigung ethischer und sozialer Rahmenbedingungen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Innovationen erkennen und bewerten: Informationen aus unterschiedlichen (digitalen) Quellen zu geschäftsrelevanten Aussagen verdichten und mit einer ganzheitlichen Methodik von der ausformulierten Idee bis zur Umsetzbarkeit bewerten.
  • Kosten und Nutzen der Transformation steuern: Mit einer unternehmensweiten Digitalstrategie ein gemeinsames Zielbild festlegen, um knappe Ressourcen in einem schlanken Portfolio den richtigen Initiativen zuzuordnen.
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Smart Business Network Management

Was bedeutet Management des smarten Wertschöpfungsnetzwerks?

In komplexen digitalen Wertschöpfungsnetzen müssen Unternehmen in der Lage sein, die eigene Wertschöpfungstiefe zu definieren und dann über unterschiedliche Kanäle mit Kunden und Partnern eng und intensiv zu interagieren. Neben einem umfassenden Informationsfluss in Echtzeit spielen konkrete Leistungsversprechen (z. B. über Service-Level-Agreements) und das Management der Kunden- und Partner-Erwartungen eine wesentliche Rolle. Das Scouting passender Partner und ein intensiver Dialog über soziale Kanäle stehen dabei am Anfang.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Netzwerkpartner identifizieren: In unterschiedlichsten digitalen Kanälen nach passenden Partner- und Kundenprofilen suchen.
  • Netzwerkpartner integrieren: Kommunikationsangebote und Standards der Kommunikationsplattformen potenzieller Partner und Kunden adaptieren.
  • Mit Netzwerkpartnern kommunizieren: Klare Semantik festlegen, um Informationen und ihre Bedeutung zu übermitteln, und bidirektionalen Informationsfluss in Echtzeit ermöglichen.
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Cyber Physical Systems

Was bedeutet Management cyber-physischer Systeme?

Schnelles (Re-)Agieren in der digitalen Geschäftswelt erfordert eine Echtzeit-Abbildung der Vorgänge in der virtuellen und realen Welt. Dafür müssen mehr und bessere Informationen vorliegen. Sensoren melden reale Zustände wie Bewegung, Temperatur, Feuchtigkeit oder geografische Lage zwecks Auswertung in der virtuellen Welt. Automatisiert eingeleitete Maßnahmen benötigen Aktoren zur Ausführung in der realen Welt. Die Fähigkeiten zu Planung, Aufbau und Management dieser kombinierten Welten werden in dieser digitalen Fähigkeit zusammengefasst.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Reale Welt digitalisieren: Zustandsinformationen der Produktionsmittel mit Sensoren digitalisieren und mit geeigneten Schnittstellen zur Verfügung stellen.
  • Verbindung herstellen: Netzwerktechnologien, die den speziellen Rahmenbedingungen der Produktionsumgebung genügen, einrichten.
  • Kommunikation ermöglichen: IoT-Plattform mit Infrastruktur-Anwendungen und -Diensten sowie zugrundeliegenden technologischen Komponenten bereitstellen.
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Risk & Trust

Was bedeutet Management von Risiko und Vertrauen?

In der digitalen Geschäftswelt sind sichere und vertrauenswürdige Informationen eine zentrale Grundlage der Wertschöpfung geworden. Entsprechend müssen sich auch die Fähigkeiten für das Management von Informationssicherheit, Betriebssicherheit und Vertrauen erweitern. Zentrales Element des Risikomanagements wird die Fähigkeit, die Widerstandsfähigkeit des Geschäftsmodells auf Störungen in der Informationsversorgung zu überprüfen und mit entsprechenden Maßnahmen den gewünschten Risikograd zu erreichen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Betriebssicherheit garantieren: Modellierung von Bewegungsabläufen, um Gesundheitsgefährdungen bereits virtuell zu minimieren.
  • Widerstandsfähigkeit erhöhen: Produktionsprozesse modularisieren und automatisierte Maßnahmen hinterlegen, um bei Störungen einen Produktionsstillstand zu verhindern.
Digital Information Management

Was bedeutet Management digitaler Informationen?

Die Datenflut steigt kontinuierlich. Nicht alle erzeugbaren Informationen sind dabei gleich wertvoll. Nur der richtige Umgang mit den Rohdaten erzeugt geschäftsrelevante Informationen. Eine eigene Wertschöpfungslogik für Daten beginnt mit der Auswahl der richtigen Quellen (Sourcing), der Analyse und Verarbeitung sowie der richtigen Verwendung und Präsentation. Diese muss durch ein Life Cycle- und Qualitätsmanagement ergänzt werden. Der richtige Umgang mit personenbezogenen Daten ist rechtlich notwendig und hilft Vertrauen im Markt zu gewinnen.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Informationen bereitstellen: Informationsbedarf der Anwender decken und zusätzlich Geschäftswert aus Big Data realisieren.
  • Standards etablieren: Relevante Standards identifizieren und mitgestalten sowie für die Beschaffung von Komponenten als verbindlich vorgeben.
Digital Process Management

Was bedeutet Management digitaler Prozesse?

Prozesse beschreiben die Entstehung und Verwendung von Produkten und Dienstleistungen über alle beteiligten Firmen und über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg – bis zur Nutzung durch den Kunden selbst. Annähernde Automatisierung bedeutet, dass menschliches Eingreifen nur dann erfolgt, wenn dadurch gezielt die Servicequalität verbessert oder die Bedrohung der Sicherheit abgewendet wird. Agilität, Skalierbarkeit, Mobilität, (Re-)Kombinierbarkeit und Lernfähigkeit sind dabei wesentliche Eigenschaften digitaler modularer Prozessketten.

Wichtigste Handlungsfelder der digitalen Transformation
  • Prozessmodule bereitstellen: Prozessbausteine aus standardisierten digitalisierten Modulen für Planung und Simulation entwickeln und verfügbar machen.
  • Prozesse überarbeiten: Prozesse in Produktionslogistik, Rohbau, Lackiererei und Montage durch Verwendung der neuen Prozessmodule optimieren.
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