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
2
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Neue
Lösung:
Kopiernibbeln
1
TRUMPF Gruppe Umsatzentwicklung 1950 – 2012 in Millionen €
06.07.2017 DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer
Ergebnis wesentlicher Innovationstreiber
3
TRUMPF Gruppe Umsatzentwicklung 1950 – 2012 in Millionen €
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Neue
Technologie:
Computer-
steuerung
Neue
Lösung:
Kopiernibbeln
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06.07.2017 DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer
Ergebnis wesentlicher Innovationstreiber
4
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Neue
Lösung:
Kopiernibbeln
Neue
Technologie:
Computer-
steuerung
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Neues
Werkzeug:
Laser
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TRUMPF Gruppe Umsatzentwicklung 1950 – 2012 in Millionen €
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
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
06.07.2017 DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer
Was sind die neuen Innovationstreiber?
6
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3.000,0
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Neue
Lösung:
Kopiernibbeln
Neue
Technologie:
Computer-
steuerung
3
Neues
Werkzeug:
Laser
2
TRUMPF Gruppe Umsatzentwicklung 1950 – 2013 in Millionen €
?
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
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
1011
0100
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
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
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Ebene 2:
Kopplung Maschinen /
Produktionssystem
Innovative Geräte/Maschinen
Internet der Dinge / Vernetzung
CPS
Smart Data
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DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
Hohe Varianz und viele Störungen führen zu hoher Komplexität
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Im realen Umfeld nimmt die Komplexität zu
Rot = Materialfluss
Blau = Informationsfluss (bei immer identischen Abläufen nicht notwendig)
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
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
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
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
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
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
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Ebene 2:
Kopplung Maschinen /
Produktionssystem
Innovative Geräte/Maschinen
Internet der Dinge / Vernetzung
CPS
Smart Data
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DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
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
Asset-Management als “Kommandozentrale”
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AXOOM IoT-Plattform
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
Beispiel Fa. Felss: Condition Monitoring zur Arbeit mit Daten
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AXOOM IoT-Plattform
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
Express Analyzer: Alle Typen von IoT-Daten schnell und komfortabel analysieren
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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
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017 19
Daten-Transport: Volle Transparenz des Equipments
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
Horizontale und vertikale Integration als Schlüssel
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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
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
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
Wertstromorientierte transparente Planung, Steuerung und Optimierung der Produktion
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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
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017 23
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
Maximale Effizienz entlang der Wertschöpfungskette
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017 24
Appstore zur Integration von Partner-Produkten und –Services
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
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
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
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
DIGITALE TRANSFORMATION, Dr. Stephan Fischer 06.07.2017
Schwerpunkte für Digitale Transformation
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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