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e4.0 - INDUSTRIE 4.0 IN VERBINDUNG MIT RESSOURCENEFFIZIENZ

Ressourceneffizienzkongress – 18. Oktober 2017Wolfgang A. Haggenmüller

Seite 2

RESSOURCENEFFIZIENZ =Material+ Mensch+ Kapital + Energie + Zeit + Platz + Wissen

LEICHTER

BELASTBARERRESSORUCEN-EFFIZIENTERSCHNELLERPRÄZISER

TCO + LIFECYCLE

COST

Recycling Roh-material

Bauteil

Verfahren

Prozess-kette

Bau gruppe

End produkt

Felss - e4.0 – Wolfgang A. Haggenmüller 18-10-2017

DIE FELSS GRUPPE

Felss - e4.0 – Wolfgang A. Haggenmüller 18-10-2017 Seite 3

Felss Rotaform

Triengen,Schweiz

Felss Rotaform

New Berlin,USA

Felss Rotaform

Wujiang,China

Felss Systems

Nesselwang,Deutschland

Felss Rotaform

Gölshausen,Deutschland

Felss Systems

Stein,Deutschland

Felss Rotaform

Ilava, Slowakei

Felss Group

Maschinen- und Anlagenbau Komponentenfertigung

Creating resource efficient solutions for a world worth living in.

AUTOMOTIVE APPLIKATIONEN

Seite 4

Kaltumformung: Rundkneten & Axialformen


AUTOMOTIVE APPLIKATIONEN

Seite 5

Lenkwelle


Lenkwelle

FERTIGUNG LENKWELLE

Seite 7

1 2 3 4 5 6 7 8

1. Rohteil massiv2. Bohren beide Seiten3. Drehen außen komplett4. Innen-Profil Räumen5. Rundkneten Lenkradanschluss + Passsung6. Drehen auf Länge + Faßen7. Verzahnung Axialformen8. Innengewinde einbringen

Spanen


RUNDKNETEN

VERFAHRENSPRINZIP RUNDKNETEN

Seite 9Felss - e4.0 – Wolfgang A. Haggenmüller 18-10-2017

Inkrementelle Kaltumformung

FERTIGUNG LENKWELLE

Seite 10

1. Rohteil Rohr2. Rundkneten Dick-Dünn Ø 303. Einstechen Steilschulter4. Einstechen Lenkradanschluss + Passung5. Drehen auf Länge + Fasen6. Reduzieren des Vierkant-Vor-Ø7. Verzahnung Axialformen8. Innengewinde Formen9. Vierkant-Vor-Ø auf Länge drehen10. Vierkantprofil über Dorn Rundkneten

Rundkneten

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Einsparung in % 72% 36%

NEUES VERFAHREN - TUBE+

Seite 12

Inkrementell und partiell Aufdicken nicht nur Aufweiten

Materialzunahme


Seite 13

TUBE+Inkrementeller Prozess


FERTIGUNG LENKWELLE

Seite 14

1. Rohteil Rohr2. Aufdicken Werkstückende + Mittelbereich Steg3. Rundkneten Lenkradanschluss + Passung4. Drehen Länge + Fasen5. Verzahnung Axialformen6. Innengewinde Formen7. Vierkantprofil Rundkneten über Dorn

TUBE+

1 2 3 4 5 6 7


EVOLUTIONSSTUFEN LENKWELLEWeitere Kosten- & Gewichtsreduzierung


=RESSOURCENEFFIZIENZ + INDUSTRIE 4.0

SMART WORLD

the smarter way of forming ‒ 26.10.2016 ‒ Dr. Marré Seite 17

SMART WORLDv


SMART PRODUCTION NETWORK

Seite 18

SMART PRODUCTION NETWORKv



SMART FACTORY

FELSS SMARTE MASCHINESensorik & Schnittstellen –“ die fühlende Maschine“


INDUSTRIE 4.0Alles wird Smart – Everything as a Service

Seite 21

App App

KundenZulieferer Unternehmen

Maschinen

CLOUD

Logistik

xyzxyz

Mobile EndgeräteRechner

Smart Service

Smart Service App (Fremdanbieter)

App (Plattform)


Seite 22

SmartProduction

Smart ToolManagement

SmartMachine ManagementSmartMaintanance

SmartOptimize

SmartCustomer Setup

Sensorik + Schnittstellen

Datenerfassung und -übertragung

Datenbanksystem BIG DATA / Cloud

Intelligente Datenanalysen- Data Mining -

„Felss Sensorik Paket“

„Felss Cloud Plug“

„Felss Cloud“

Softwareinnovation

Produktinnovationtechnologische

Grundlagen

Kundenbedürfnisse


INNOVATIONSMODEL

EVOLUTIONSSTUFEN LENKWELLEKosten- & Gewichtsreduzierung


EVOLUTIONSSTUFEN LENKWELLEKostenstruktur verarbeitendes Gewerbe


Effizienzsteigerung durch Indusrie 4.0:• Maschinenverfügbarkeit• Personalkosten• Logistik + Lagerhaltung• Qualtiätsteigerung• Prozessoptimierung• Produktionsplanung• Energie

the smarter way of forming ‒ 26.10.2016 ‒ Dr. Marré Seite 25

SMARTE ZYKLEN: BAUTEIL & MASCHINE

ZyklusBAUTEIL

ZyklusANLAGE

SMART ZYKLEN: BAUTEIL & MASCHINEv

Felss - e4.0 – Wolfgang A. Haggenmüller 18-10-2017Felss - e4.0 – Wolfgang A. Haggenmüller 18-10-2017

Seite 26

Prozessdaten

Zeichnungsdaten

Technologiedaten

Qualitätsdaten

Maschinendaten

Werkzeugdaten

Produktionsdaten

BIG DATA

ZyklusBAUTEIL

ZyklusANLAGE

BIG DATA FÜR SMARTER FORMING


Wissen als Ressource nutzen

Seite 27

Smart Machine Management

Smart Optimize

Smart Customer Setup

Smart Correction

Smart Production Management

Smart Tool Management

Smart Maintanance

Smart Traceability

Smart Design Smart Setup

ZyklusBAUTEIL

ZyklusANLAGE

SMARTE SERVICES


Digitalen Mehrwehrt schaffen

SMART SERVICES

Felss - e4.0 – Wolfgang A. Haggenmüller 18-10-2017 Seite 28

Smart Toolmanagement Smart Traceability

Smart CorrectionSmart Design

SMART CORRECTION


EMO 2017 Live-Monitoring Prozessdaten

Felss - e4.0 – Wolfgang A. Haggenmüller 18-10-2017 Seite 30Felss Aximus, Tube+

AXOOM Express Analyzer

IoT-Plattform AXOOM-Stand

Felss-Stand

INDUSTRIE 4.0 FILM


Seite 32

KONTAKT

the smarter way of forming

Vielen Dank für Ihre AufmerksamkeitKontaktWolfgang A. HaggenmüllerBusiness DevelopmentFelss Group GmbH Dieselstraße 2 D-75203 Königsbach-SteinT +49 7232 402-147 M +49 151 42666138 F +49 7232 402-122E-Mail: [email protected]

6. Ressourceneffizienz- und Kreislaufwirtschaftskongress – 18.10.2017Jan Hedemann, Andreas Schiffleitner

Ressourceneffizienz und Verbesserung der Ökobilanz durch Live LCA

2

iPoint in Zahlen

iPoint ist Software- und Beratungsspezialist für Produkt- & Prozess-Compliance & Nachhaltigkeit

© 2017 iPoint-systems gmbh

42.000+Kunden

aus

110Ländern

14 Auszeichnungen

im Geschäft

seit

2001 12Standorte weltweit

150

97 %Kunden-erneuerungs-rate

100 Mio.betroffene Produkte

250

weltweit führende Hersteller

Mitarbeiter(steigend)

3 © 2017 iPoint-systems gmbh

Unsere Kunden (Auswahl)

Daimler


Wer ist ifu Hamburg?

Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH

Gründungsjahr: 1992

Standort: Hamburg, ca. 30 Mitarbeiter

Nachhaltigkeitsberatung

• Beratung zu Carbon Footprinting, Ökobilanzen und

Ressourceneffizienz

• Nachhaltigkeitsworkshops, Methodikschulungen

Software für Stoffstromdarstellung- und Analyse

• Standardsoftware: e!Sankey und umberto

• Customizing: Spezialentwicklungen, Schnittstellen

5

Industrie 4.0 –Digitalisierung der Industrie

Material

€

6

Climate: 8,6 t-CO2Energy: 35.344 kWh

Produkt „Live LCA“

6Copyright © 2016 KIC InnoEnergy

Climate: 9,2 t-CO2

Energy: 46.361 kWhSaving potential: 488 €

Climate: 8,7 t-CO2Energy: 39.765 kWh312 € saving potential

Climate: 8,8 t-CO2Energy: 39.344 kWh309 € saving potential

Funded by

7

Was ist der Kundenbedarf?


Es gibt einen großen Bedarf an produktbezogenen Daten

über Energieverbrauch und Umweltwirkung.

CEO

CEOmein Unternehmen fit machen für Industrie 4.0 in einer nachhaltigenZukunft

Werksleiterdas echte Einspar-potential bei Abfall- und Ausschuss-vermeidung verstehen

Vertriebsleitermuss verstehen, welche Umweltlasten mit unseren Produkten verbunden sind

Produktdesignerden Einfluss meines Produktdesign auf effiziente Produktion erkennen

8

Herausforderungen


• Komplexe Produkte haben bis zu 20.000 Teile bzw. Materialkombinationen

Hoher manueller Aufwand für Ökobilanzen(1-3 Personen arbeiten mehrere Monate daran)

Damit ist es nicht möglich für alle Produkte und deren Varianten eine Ökobilanz zumachen

• Datenlücken und generische Daten führen zu weiterem Aufwand und Ungenauigkeiten

• Es gibt keine Informationen wie Kosten zwischen Produktionsprozessen oderProdukten aufzuteilen sind.

Wie bekommen wir korrekte Nachhaltigkeitsinformationen für das kompletteProduktsortiment in bezahlbarer Weise, um Umweltwirkung und Energieverbrauchzu senken?

9

Life Cycle Assessment (LCA) addresses the environmental aspects , including energy

consumption, throughout a product's life cycle from raw material acquisition through production, use, end-of-life treatment,

recycling and final disposal (i.e. cradle-to-grave).

Un

tern

ehm

ens-

inte

rne

Dat

en

Exte

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Produkt „Live LCA“

IMDS

Material Verarbeitung EntsorgungRecyclingNutzung

Material Management

Energy Management, ERP Systems,

...

Supplier data LCA & Energy Data

Live

LC

AA

nw

en

du

ng

Innovation

Produkt Lebenszyklus

Innovative Softwarelösung füreffiziente Ökobilanzen

Risikoreduzierung

Know-How geht nicht an externe Berater

Bereitstellung präziserInformationen über

Umweltwirkungen

Consultingkosten reduzieren

EPD Kosten drastisch senken

Etablierung einer neuenKostenperspektive

Einsparpotential bis zu 20% der Material- und Energiekosten

€

10

Produkt Pre-View


Unterschiedliche Sichten für unterschiedliche Userrollen- CEO High level KPI - Product developer details for decision support- Expert for full transparency

Click for Full Detail View

11

Industrial Interest Group

© 2017 iPoint-systems gmbh1

Com

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5 more companies fromautomotive industry (OEM

& 1st Tier supplier)

2 more companies fromother industries

https://www.google.at/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj3qZ6V6vzTAhVE3iwKHRjcALQQjRwIBw&url=https://commons.wikimedia.org/wiki/File:RONAL_GROUP_Logo.png&psig=AFQjCNF14bBx0yYqgjIqZv-HMQO_Db7MaA&ust=1495313261173103

https://www.google.at/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjbxNz16fzTAhULDCwKHdHTD2wQjRwIBw&url=https://en.wikipedia.org/wiki/Ford_of_Europe&psig=AFQjCNGLFcD6Ins6i8bgZLi42kSkukcgkQ&ust=1495313176484209

https://www.google.at/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjVyKfH6vzTAhXJEiwKHaaHDjMQjRwIBw&url=https://de.wikipedia.org/wiki/DuPont&psig=AFQjCNG5p_gh3IK8EYk77ja3SVXM-PSZjA&ust=1495313374885351

https://www.google.at/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjHipLt6vzTAhVjJ5oKHQC6AikQjRwIBw&url=https://de.wikipedia.org/wiki/General_Electric&psig=AFQjCNGOXvitHPQ8LFpIhgpt19jQ1edRuQ&ust=1495313451704950

12

engl. Material Flow Cost Accounting, MFCA

• Entwickelt in den 1980er in Augsburg durch Prof. Wagner

• Normiert 2011 in ISO 14051

Ziel: Reduzierung Material- und Energiekosten, Steigerung der Leistungsfähigkeit

Wege dorthin:

• Transparenz der Material- und Energieflüsse

• Verbesserungsmöglichkeiten bei Verfahren, Fertigung, Qualität und Logistik identifizieren

• Die wahren Kosten von Material- und Energieverlusten durch Abfall, Ausschuss u.ä. ausweisen.

• Damit die Wirtschaftlichkeit von Maßnahmen analysieren.

Etablierung einer neuen Kostenperspektive:Materialflusskostenrechnung


13

MFCA – Material Flow Cost AccountingGrundidee

Alle Kostenarten werden auch den Verlusten/Abfällen im System zugerechnet.

Materialkosten

Logistikkosten

Produktionskosten

Arbeitsstunden

Investitionskosten

Energiekosten

u.a.…

Abfallkosten

Versteckte

Kosten

14

„Das Geld liegt auf dem Betriebshof“


Wieviel Wertschöpfung steckt in diesen Kupferresten?

Beispiel:Kupfereinkauf 3.50 €/kg

Kupfer-Ausschuss: 1.90€/kg ->“Erlöse“ von 100.000 €/a

Aber wie viel Geld floss in Abfall/Ausschuss?


Klassische Kostenrechnung vs. MFCA

Masse- und Energieflüsse

KlassischeKostenrechnung

Materialfluss-kostenrechnung

cotton: 625 kg/d

cotton waste: 165 kg/d

product cost: 18000 €/d

waste cost: 0 €/d

cotton: 816 kg/d

cotton: 9500 €/d

cotton: 9500 €/d

product cost: 15000 €/d83%

17%

80%

20%

100%

0 %

waste cost: 2990 €/d

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Neu in Live LCA


• Material- und Energieflüsse für die Materialflusskostenrechnung aus den betrieblichen Systemen (ERP, MES usw.) gewinnen

• Die Material- und Energieeffizienz der Produktion durch Kopplung an Live-Daten tagesaktuell ausweisen

• Schnellen Eingriff durch frühzeitiges Erkennen von Ineffizienzen erlauben.

• Langfristige Beobachtung der Entwicklung von Material- und Energieeffizienz bezogen auf Produkte oder Produktion

Ressourceneffizienz als permanenten Indikator für die Produktion etablieren

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Life Cycle Assessment (LCA) addresses the environmental aspects , including energy

consumption, throughout a product's life cycle from raw material acquisition through production, use, end-of-life treatment,

recycling and final disposal (i.e. cradle-to-grave).

Un

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inte

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en

Exte

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en

MFCA in „Live LCA“

IMDS

Verarbeitung

Material Management

Energy Management, ERP Systems,

...

Supplier data LCA & Energy Data

Live

LC

AA

nw

en

du

ng

Innovation

Produktion

Etablierung einer neuenKostenperspektive

Einsparpotential bis zu 20% der Material- und Energiekosten

€

19

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Live LCA bringt Digitalisierung und Nachhaltigkeit zusammen.

h ,1'8675,( ,1 9(5%,1'81* 0,7 5(66285&(1()),=,(1= · life cycle assessment (lca)...

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