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DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017

TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG

DIGITALE TRANSFORMATION

Erfahrungsbericht auf dem Weg zu Industrie 4.0

Dirk Thielker

Köln, 06.07.2017

Business Development

06.07.2017 DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer

Ergebnis wesentlicher Innovationstreiber

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Neue

Lösung:

Kopiernibbeln

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TRUMPF Gruppe Umsatzentwicklung 1950 – 2012 in Millionen €



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Neue

Technologie:

Computer-

steuerung

Neue

Lösung:

Kopiernibbeln

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Neue

Lösung:

Kopiernibbeln

Neue

Technologie:

Computer-

steuerung

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Neues

Werkzeug:

Laser

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Rasante Zunahme weiterer Wettbewerber im Markt

5

Konkurrenzdruck bei 2D-Lasermaschinen

Messe CIMT 2005: 8 Flachbett Lasermaschinen

Messe Shanghai 2014: ~63 Flachbett Lasermaschinen

Bystronic PRIMA MITSUBISHI

HANKWANG

TRUMPF

AMADA MAZAK LVD

Jiemai

Bystronic PRIMA

MITSUBISHI HANKWANG

JFY

Yangli SPS

Penta-Chutian Farley

YAWEI HansLaser

TRUMPF MAZAK

LVD

Unity Prima

Messer

AMADA

Worldcut

Aegis

Swordsman

HE Laser

One Laser

Optical Valley

Nuotai

Lead Laser

Tianhong

GN Laser Golden Laser

http://www.farleylaserlab.cn/pages/cpzx02.asp?ProductID=80

http://www.hanslaser.com/content_manage/ArticleShow.asp?ArticleID=113

http://www.shinri.cn/Upload/Class/LC3015.jpg


Was sind die neuen Innovationstreiber?

6

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Neue

Lösung:

Kopiernibbeln

Neue

Technologie:

Computer-

steuerung

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Neues

Werkzeug:

Laser

2


?


Industrie 4.0 = Kollaborationsproduktivität

Ebenen der Vernetzung

Ebene 4:

Geschäftsmodell /

Geschäftsnetzwerk

Hebel durch Partnernetzwerk

Internet der Dienste

Cloud

Ebene 1:

Kopplung reale Welt /

virtuelle Welt

Vernetzte Sensoren / Aktuatoren

Technologien

Ebene 3:

Optimierung des

Produktionssystems

Ende-zu-Ende-Prozesse im

Produktionssystem

Big Data

7

Ebene 2:

Kopplung Maschinen /

Produktionssystem

Innovative Geräte/Maschinen

Internet der Dinge / Vernetzung

CPS

Smart Data

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Ebene 4:

Geschäftsmodell /

Geschäftsnetzwerk



Cloud

Ebene 1:


virtuelle Welt


Technologien

Ebene 3:

Optimierung des

Produktionssystems


Produktionssystem

Big Data

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Ebene 2:


Produktionssystem



CPS

Smart Data

1011

0100


Hohe Varianz und viele Störungen führen zu hoher Komplexität

9

Im realen Umfeld nimmt die Komplexität zu

Rot = Materialfluss

Blau = Informationsfluss (bei immer identischen Abläufen nicht notwendig)


Anbei ein fiktives Beispiel zu einem Kundenauftrag XY über 2x20 Stanzteile

10

Summe dieses Beispiels sind 97min (5min davon tatsächlich Stanzen)

Die reine Bearbeitung ist nicht mehr der Kostentreiber

Kundenanfrage

Dauer 10min

Kalkulation

Dauer 15min

Programmierung

Dauer 15min

Arbeitsvorbereitung

Dauer 10min

Schichtleitung

Dauer 2min

Rüsten

Dauer 10min

Intralogistik

Dauer 10min

Versand

Dauer 10min

Rechnung

Dauer 10min

Stanzen

Dauer 5min

• Anfrage

entgegennehmen

• Kundendaten

anlegen

• Zeichnungen

ablegen

• Anfrage verstehen

• Zeichnung lesen

• Dateneingabe

Kalkulationstool

• Marktgerechtes

Pricing

• Zeichnung

konvertieren

• Zeichnung

überprüfen

• Schachteln

• Technologie

• Arbeitsplan

erstellen

• Auftrag terminieren

• Fertigungsauftrag

anlegen

• Begleitpapiere

• Auftrag Maschine

zuordnen

• Priorität

situationsgerecht

festlegen

• Überwachen

• Rüstplan lesen

• Werkzeuge suchen

• Kassette vorrüsten

• Werkzeuge in

Maschine rüsten

• Material stellen

• Blech bewegen

• Stanzbearbeitung

durchführen

• Teile austrennen

• Teile in Kisten

sortieren

• Neuer Ladungs-

träger holen

• Teile entnehmen

• Kommissionieren

• Stapelbildung

• Transport

• Kundenauftrag

zusammenstellen

• Lieferpapiere

erstellen

• Verpacken

• Fertigmeldung

• Auftragspapiere

Rückmeldungen

erfassen

• Abgleich mit

Angebot

• Rechnung


Industrie 4.0 als Kerntechnologie zur Systembeherrschung in Echtzeit

11

Smart Factory Management als Schlüsselfaktor

SMART FACTORY

Schichtplanung Fernüberwachung

Instandhaltung Condition Monitoring

Aufträge

Material

Ressourcen

Produzierte

Güter

Intra-Logistik

…

Produktionsplanung

Leitstand




Ebene 4:

Geschäftsmodell /

Geschäftsnetzwerk



Cloud

Ebene 1:


virtuelle Welt


Technologien

Ebene 3:

Optimierung des

Produktionssystems


Produktionssystem

Big Data

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Ebene 2:


Produktionssystem



CPS

Smart Data

1011

0100


DIGITALE TRANSFORMATION

13


Horizontale und vertikale Integration als Schlüssel

14

Gesamtkontext von AXOOM

DATEN-INTEGRATIONS-

PLATTFORM

Maschinen / Stationen

Fabrik (Maschinen + lokale Enterprise IT)

Cloud Datenplattform (Fabrikdaten + Auswertungs-SW)

Ve

rtik

ale

Date

n-

Inte

gra

tio

n

Anfrage/

Angebot

Planung/

Vorbereitung Produktion

Versand /

Rechnung SMART ENTERPRISE

PROZESSMODULE

SMART ENTERPRISE

APPS

Horizontale Prozess-Integration

DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017 15


Asset-Management als “Kommandozentrale”

16

AXOOM IoT-Plattform


Beispiel Fa. Felss: Condition Monitoring zur Arbeit mit Daten

17

AXOOM IoT-Plattform


Express Analyzer: Alle Typen von IoT-Daten schnell und komfortabel analysieren

18

AXOOM IoT-Plattform

Exception Management und

Information für alle relevanten

Zielgruppen

Reports mit immer aktuellen Daten

im Unternehmen verteilen

Alle benötigten Informationen in

einem Dashboard kombinieren

Daten strukturieren

Daten visualisieren

Charts erzeugen

Alarme erzeugen

Reports verteilen

Individuelle

Dashboards

erzeugen

Datenanalyse


Daten-Transport: Volle Transparenz des Equipments


Horizontale und vertikale Integration als Schlüssel

20

Gesamtkontext von AXOOM

DATEN-INTEGRATIONS-

PLATTFORM

Maschinen / Stationen

Fabrik (Maschinen + lokale Enterprise IT)

Cloud Datenplattform (Fabrikdaten + Auswertungs-SW)

Ve

rtik

ale

Date

n-

Inte

gra

tio

n

Anfrage/

Angebot

Planung/

Vorbereitung Produktion

Versand /

Rechnung SMART ENTERPRISE

PROZESSMODULE

SMART ENTERPRISE

APPS

Horizontale Prozess-Integration


Wertstromorientierte transparente Planung, Steuerung und Optimierung der Produktion

21

Smart Factory – Informationsverfügbarkeit

Darstellung

zentraler KPI

basierend auf

BDE/MDE

Maximale Effizienz entlang der Wertschöpfungskette

Übersicht

Maschinenlayout

und -zustand z.B.

OEE, WIP

Wertstrombasierte

Planung und

Visualisierung der

Kapazitäten

Computer Optimierte

Feinplanung z.B.

PPS, CAQ, WMS


Wertstromorientierte transparente Planung, Steuerung und Optimierung der Produktion

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Smart Factory – Informationsverfügbarkeit

Darstellung

zentraler KPI

basierend auf

BDE/MDE


Übersicht

Maschinenlayout

und -zustand z.B.

OEE, WIP

Wertstrombasierte

Planung und

Visualisierung der

Kapazitäten

Computer Optimierte

Feinplanung z.B.

PPS, CAQ, WMS


AXOOM: Ende-zu-Ende Prozessoptimierung für die Produktion

Die Produktion der Zukunft gestalten

Auftrags-eingang

Auftrags-verwaltung

Material-beschaffung

Produktion Logistik Reports & KPIs

Auftragseingang und Kunden-acquisition online

Automatische Optimierung der Fabrik

Kosteneffiziente Logistik

Vollständige Trans-parenz im täg-lichen Geschäft

Schnelle, inte-grierte Material-beschaffung

Digital und effizient

1 4 6 5 2 3

AXOOM Plattform Services



Appstore zur Integration von Partner-Produkten und –Services


Aktuell sind 6 Leuchttürme zur Umsetzung von I4.0 bei TRUMPF aktiv

25

Übersicht Umsetzungsbeispiele Industrie 4.0 bei TRUMPF

Gerlingen - Stanzwerkzeuge Hettingen - Fräsfertigung Ditzingen - Blechfertigung

Österreich - Biegewerkzeuge Schweiz - Markierlaser USA - Showroom

2009 automatische

AuftragsabwicklungIn der Matrizenfertigung

über direkte Kommunikation zwischen

E-Shop und Maschine

„Der Kunde startet die Maschine“

2015 Industrie 4.0DataMatrix-Code auf Rohling

Papierlose Fertigung

Autom. Maschinenprogrammierung

Tracking

„Werkstück als Informationsträger“

2017 Mensch- Roboter-

Kollaborationbeim Prozessschritt der kundenspezif ischen

Laserbeschrif tung

„Roboter als flexibler Produktionsassistent“

Auftragsabwicklung – Werkstück

als Informationsträger – MRK

Fertigungsmanagementsystem –

Feinplanung – Logistik

Digitale Vernetzung spanende

Fertigung

Mensch-Roboter-Kollaboration Auftragsabwicklung –

Feinplanung

Horizontale und digitale

Vernetzung

2015

Prozessstandardisierung

als Voraussetzung

2016/2017

Smart Factory:Vertikale Vernetzung z.B. - MES

- Interne Logistik

- Data Analytics

- Fertigungshilfsmittel

2018/2019TCHL als Leitanwender:

Horizontale Vernetzungz.B.

- „Kunde steuert Produktion“

- Disposition

- Logistik

Prozessbeherrschung

Flexibilität

Effizienz nws / ws

Geschwindigkeit / DLZ

„Design-to-order“

Effizienz nws

end-to-end

< 10 AT bei

design-to-order

Customer

request

Quote /

Order

Work

preparationDisposition Fabrication

In-house

logisticsShipping

Order

completionProgram-

ming

TruTops Fab / Boost


Digitalisierung verändert Wettbewerb

26

Neue Opportunitäten und erhöhter Handlungsdruck

INDUSTRIE

WETTBEWERB

Orchestrator-Rolle im

Ökosystem gewinnt an

Bedeutung

Differenzierung

zunehmend durch SW

Wettbewerb um

digitale Talente

LIEFERANTEN

Vom "Lieferanten" zum "Partner"

(Geschwindigkeit, Know-how und

risk/ opportunity sharing)

Kürzere Co-Innovationszyklen

Vorwärtsintegration von

Komponentenherstellern

KUNDEN

Vom "Produkt" zur "Lösung"

Steigende Anforderungen bzgl.

Produktivität und Qualität

Höhere Erwartung an Reaktions-

geschwindigkeit und Transparenz

Regionale Konsolidierung

Verlagerung von Komplexität

und Fixkosten zum Anbieter

NEUE WETTBEWERBER

Extrem finanzstarke Technologie/

IT-Anbieter bilden neue IoT Partnerschaften

Ökosysteme lösen herkömmliche

Industriegrenzen auf

SUBSTITUTE

Neue Geschäftsmodelle


Schwerpunkte für Digitale Transformation

27

Quelle einer signifikanten Veränderung für TRUMPF

Interne Digitale

Transformation

Smart Factory Lösungen

& Dienste für neue

Geschäftsfelder

Smart Factory Lösungen

& Dienste für TRUMPF-

Maschinen/Laser

Kundenzentrische

Digitalisierung von

Marktbearbeitungs- &

Vertriebsprozessen

Effizienzsteigerung und

"predictive" Methoden in

Service- /Aftersales-

Prozesse

Digitalisierung interner

Wertschöpfungs-

prozesse (Entwicklung,

Produktion, etc.)

Vertikale Vernetzung

TRUMPF Maschinen/

Laser (offenes System)

Horizontale Vernetzung

zur Fabrikautomatisier-

ung (in Blechbearbeit-

ung)

Horizontale Vernetzung

von Produktions-

und dazugehörigen

Geschäftsprozessen

Neue horizontale und

vertikale Lösungen im

IoT Stack via AXOOM/

Partnerschaften

Als Beobachtungsfeld

Disruptive

Geschäftsmodelle

Abnehmende Nähe zum Kerngeschäft

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