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1.2013

Wenn das Werkstck die Fabrik steuert

Industrie 4.0

Erstausgabe

3EdItorIal

Friedhelm Loh ZVEI-Prsident

Liebe Leserinnen, liebe Leser.Fortschritt entsteht bekanntlich durch viele kleine Verbesse-rungen, die das eigene Produkt, das eigene Unternehmen im Wettbewerb Schritt fr Schritt nach vorne bringen. Allerdings gilt es, trotz aller notwendigen Konzentration auf das Detail, groe Umbrche nicht zu bersehen. Solch ein Umbruch steht mit Industrie 4.0 nun ins Haus. In der Fabrik der Zu-kunft werden Maschinen und Produkte ber Internet-Tech-nologie vernetzt. Industrie 4.0 soll nicht nur Produktivitts-steigerungen von bis zu 30 Prozent ermglichen, sondern stellt auch eine Mglichkeit dar, hochgradig individuelle Produkte hochautomatisiert herzustellen.

Diesen Umbruch wollen wir, der ZVEI und seine Mitglieds-unternehmen, aktiv gestalten. Dazu gehrt, dass wir ber den Weg zu Industrie 4.0 diskutieren wollen, nicht nur innerhalb des Verbands, sondern mit Politik und Gesellschaft. Deshalb werfen wir auf den folgenden Seiten auch kritische Fragen auf: Sind wir bei der Einfhrung neuer Technologien schnell genug? Fhrt Industrie 4.0 wirklich zu mehr Nachhaltig-keit in der Produktion? Was bedeutet das Konzept fr die Arbeitspltze im Industriesektor? Spannende Themen also, fr die wir interessante Gesprchspartner auch auerhalb des ZVEI gefunden haben.

Ampere, unser neues Magazin, erscheint knftig quartalsweise und rckt jeweils ein Thema in den Mittelpunkt, das fr die Elektroindustrie, aber auch die gesamte Gesellschaft mit hohem Vern-derungsbedarf verbunden ist. ber Lob und Kri-tik zu unserem neuen Verbandsmedium freuen wir uns gleichermaen, denn auch hier gilt: Wir wollen immer noch besser werden.

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aMPErE 1.2013

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E-Mobility

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AMPERE 1.2013 AMPERE 1.2013

4 5

schwErPunkt: IndustrIE 4.0

revolution mit ansageDas Internet der Dinge hlt Einzug in die Fabrik. Experten sprechen bereits von einer vierten industriellen Revolution. Industrie 4.0 verspricht flexiblere Fertigung, hhere Produktivitt und mehr Nachhaltigkeit bis hin zu urbanen Fabriken. Wie sich die Industrie neu erfindet und wer wie betroffen ist, zeigt unser Schwerpunkt.

VIsIon 2025: In der Fabrik der Zukunft bernehmen cyberphysische Systeme die Produktionssteuerung Seite 8

MassGEschnEIdErt: Industrie 4.0 verndert nicht nur die Fabriken, sondern auch Produkt und Wertschpfungsketten Seite 12

untErsttZunG: Die Politik frdert die Forschung an Industrie 4.0, um den Industriestandort Deutschland zu strken Seite 30

standPunktE: Siemens-Vorstand Klaus Helmrich und Manufactum-Geschftsfhrer Dr. Christopher Heinemann im Gesprch Seite 34

Inhalt

auf takt

tEchnoloGIE

GEsEllschaf t lsunGEn aM Puls

standards

06 Fragen zu

Industrie 4.0

08 vision 2025

Eine kurze Geschichte meiner GeburtEin Werkstck berichtet aus der Fabrik der Zukunft. Es muss seine eigene Produktion organisieren

12 das Thema

automatisiert zur losgre 1Industrie 4.0 verndert die Produk-tionswelt. Chancen und Risiken fr Unternehmen und Standort

42 heisses eisen

unter dem strich deutlich positivMichael Ziesemer, Vorstand bei Endress+Hauser, ber die Folgen der Energiewende

44 live on sTage

wenige Elektroautos, viel ElektromobilittVorerst werden vor allem Hybridautos das Rennen machen

46 vorausgedaChT

Vernetztes wohnenEin Schler befragt Miele-Geschftsfhrer Dr. Reinhard Zinkann zum nchsten Schwer-punktthema

0327

ediTorial impressumpersonenverzeiChnis

34 sTandpunkTe

Industrie versus handwerkMit Industrie 4.0 zurck zur Manufaktur? ber Verbindendes und Trennendes diskutieren Dr. Christopher Heinemann, Manufactum, und Klaus Helmrich, Siemens

38 FakTen sTaT T vorurTeile

Industrie 4.0

40 verBndeplaT TForm

organisierte revolutionBei Industrie 4.0 machen BITKOM, VDMA und ZVEI gemeinsame Sache

28 Wandel

revolution in vier stufenIndustrielle Revolutionen gab es immer wieder. Und stets brachten sie neuen Wohlstand

30 poliTik

Projekt ZukunftForschungsfrderung erfolgt auf vielen Wegen. Was beim Mittel-stand wirklich ankommt

32 einWurF

Bessere arbeit statt taylorismus 4.0Dr. Constanze Kurz, Vorstands-mitglied der IG Metall, ber Hoffnungen und ngste aus Sicht der Mitarbeiter

33 einWurF

know-how-konomieProf. Dr. Michael Hther, Direktor des Instituts der deutschen Wirtschaft, ber die Ressource Wissen

18 ForsChung

selbst ist die fabrik Cyberphysische Systeme sind bereits im Einsatz, doch der Forschungs-bedarf ist weiterhin hoch

24 praXis

sicherheit 1.0Um Internet-Technologie in der Fabrik einzusetzen, muss in puncto Sicherheit umgedacht werden

4.0Was haben meine Kunden davon?Arbeiten in den Fabriken der Zukunft noch Menschen?Mehr Nachhaltigkeit durch Industrie . Traum oder Realitt?

Was tut die Politik, was

sollte sie tun?

Industrie

AMPERE 1.2013

7

aMPErE 1.2013

fraGEn Zu

Wie sieht meine Fabrik im Jahr 225 aus?

Industrie 4.0 eher eine Revolution oder ein evolutionrer Prozess?

Vernetzte Produktion ber das Internet ist das berhaupt sicher?

Wie verndert sich mein Geschft?

Und wie das meiner Zulieferer?

Bleibt Deutschland beim Internet der Dingewettbewerbsfhig?

Wie sehr kann ich die Produktivitt steigern?

Wo besteht bei cyber-physischen Systemen noch Forschungsbedarf?

Was unterscheidet Industrie . von der industriellen Produktion heute?

98

Text: stefan schlott | Illustration: halbautomaten

VIsIon 2025

wieder zusammen. Dazwischen konn-ten wir uns ausruhen. Vor allem vor den vielen Messstationen.Und heute? Mssen wir uns doch tat-schlich um alles selbst kmmern. Nie-mand fhrt uns mehr zur nchsten Sta-tion. Niemand ist links und rechts von mir fr ein Schwtzchen aufgereiht. Stattdessen stehe ich auf einem kleinen Ladungstrger, der einer Bierkiste mit Rdern hnelt, und habe Stress. Mein CPS, mein cyberphysisches System also, wei, dass ich in zwei Stunden auf Spedition soll. Es wei auch, dass ich zwar schon entgratet bin, dass meine Innen- und Auenkontur fein gedreht sind, doch an den Nutfrsen klemmt es momentan. Eine meldet Werkzeug-

f rher war alles gemtlicher. Gemeinsam mit anderen Roh-lingen aus der Gieerei rumpel-te ich langsam ber Frderstre-cken. Meistens schn gleichmig. Vor manchen Maschinen, die aus uns ein-baufertige Kolben fr Verbrennungs-motoren machen, mussten wir hnlich lange warten, wie die Bediener unserer Maschinen an der Kantinenkasse. Vor anderen Maschinen liefen die Frder-strecken auseinander. Die Kollegen und ich teilten uns auf, lieen uns entgra-ten, blankdrehen, erhielten eine Nut, eine veredelte Oberflche und trafen

Eine smarte fabrik. Ein Werkstck, das sich selbst um seine Bearbeitung kmmert. Was Industrie 4.0 in der Praxis bedeutet, schildert unser Erfahrungsbericht aus dem Jahr 2025.

Eine kurze Geschichte meiner Geburt

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bruch, eine andere hat Probleme mit dem Spannfutter und eine dritte , ach lassen wir das.Moment ich bekomme gerade Nach-richt, dass in der Nachbarabteilung ein Frsautomat Bereitschaft signalisiert. Jetzt heit es schnell sein, damit sich dort kein anderer Kolben vordrngelt. Whrend sich mein Ladungstrger auf den Weg macht, hat das CPS bereits meine Geometriedaten aus der Cloud abgerufen und an den Frsautomaten geschickt. Das Rattern seines automati-schen Werkzeugwechselsystems zeigt mir, dass er mich erwartet.Auch einen mobilen Handlingroboter hat mein CPS aus der Rufbereitschaft an den Frsautomaten geordert. Ele-gant setzt mich der Fnfachser um. Da die Nut zur Aufnahme des Kolbenrings

wie immer schnell gefrst ist und zwi-schendurch keine Anforderungen von Kollegen kamen, wartet der Roboter und hebt mich sanft zurck auf meinen Ladungstrger.

Zum Messen bin ich vom CPS des Frs-automaten bereits angemeldet worden. Messplatz 7, dritte Reihe, lautet das Ziel meines Ladungstrgers, der sich dank Induktionsschleifen im Boden wie blind auskennt. Wie meistens hat das berhrungslose Messsystem nichts auszusetzen. Nachdem es sein Okay in die Cloud bermittelt und simultan

mein CPS aktualisiert hat, ist ein Vor-montageplatz mein nchstes Ziel. Dort treffe ich mit weiteren Ladungstrgern zusammen, die Kolbenringe, Bolzen und Pleuel heranbringen. Noch wh-rend meiner letzten Messung hatte die Cloud vorsorglich einen entsprechen-den Lieferabruf an die CPS des Klein-teilelagers gesendet. Die Montage zu einer versandfertigen Kolbengruppe ist nun Routine.Beim anschlieenden Verpacken steckt mir mein CPS noch eine schne Nach-richt zu. Aus einem Abgleich der Cloud mit der Datenbank des Automobilher-stellers hat es erfahren, wo ich bald Dienst tun werde: in einem supereffizi-enten Vierzylindermotor, der im Ver-bund mit einem Hybridsystem eine Luxuslimousine antreiben wird.

Mein CPS steckt mir eine schne Nachricht z

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