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© Fraunhofer ·· Seite 1
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Boris OttoIngolstadt, 11. Dezember 2014
INDUSTRIE 4.0 IN DER LOGISTIK: STAND DER UMSETZUNG UND AUSBLICK
© Fraunhofer ·· Seite 2
VORTRAGSINHALT
Industrie 4.0 in der logistischen Praxis
Merkmale der Industrie 4.0
Bedeutung für die Zukunft der Logistik
© Fraunhofer ·· Seite 3
Anwendungsfall Supply Chain: Durchgängige Kopplung von Informations- und Materialfluss
Quelle: Maersk, Ericsson (2014).
Lösungskomponenten
Überwachung von Ladungsdaten im Container
GSM- und Satellitenkommunikation
Nutzen
Verbesserung des Frischegrads von Lebensmitteln im Zielland
Verbesserung des Hafenmanagements
Verbesserung des Treibstoffverbrauchs bei Containerschiffen
Beispiel »Banana Supply Chain«
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Anwendungsfall Inbound-Logistik: Selbststeuernder Anlieferungsprozess mit »Geo-Fencing« bei Audi
Lösungskomponenten
Feste Taktung der Anlieferung durch Fahrpläne
Automatisierte Feinsteuerung der LKW bereits ab dem Lieferant
LKW-Leitstelle greift nur bei Abweichungen steuernd ein
Automatische Materialbuchung
Quelle: Audi (2014).
Nutzen
Gewährleistung einer getakteten, stabilen und geglätteten Anlieferung
Verkürzung der LKW-Standzeiten durch Quick-Check-In
Reduzierung des Administrationsaufwands in der LKW-Leitstelle
Produktivitätserhöhung durch effizienten Personaleinsatz
Entlastung von Infrastruktur und Umwelt im Werk und der Region
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Anwendungsfall Lagerlogistik: Der RackRacer ist zu 85 Prozent im 3D-Druckverfahren hergestellt
Lösungskomponenten
Unabhängiges Fahren im Regal
Kein Lift nötig
Skalierung über Zahl der eingesetzten RackRacer
Nutzen
Funktionale und Kostenvorteile im Vergleich zum Stand der Technik
Flexibleres Lagersystem
Kosten, Lagervolumen und Leistung lassen sich bei minimalem Fixkosten-Anteil individuell gestallten
Im Vergleich zu konventionellen Shuttle-Systemen entfällt der Lift als Nadelöhr
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Anwendungsfall Transportlogistik: Der Serva Ray parkt Autos automatisch
Nutzen
Effizientere Nutzung vorhandener Parkflächen
Steigerung der Auslastung von Parkflächen um bis zu 100%
Stabile und planbare Lagerprozesse
Reduzierung von Schäden die durch Menschen verursacht werden
Lösungskomponenten
Parkroboter fahren jedes beliebige Ziel an
Modular in sämtlichen Gebäudeformen einsetzbar
Unabhängig von Schienen
Problemlos in bereits bestehende Parkstrukturen integrierbar
Automatische Sortierung der Fahrzeuge
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Anwendungsfall Kommissionierung: Innovative Mensch-Maschine-Interaktion
Quelle: Fraunhofer IML (2014).
Lösungskomponenten
»Augmented Reality«-Technologien wie Smart Glasses
Integration in Lagerverwaltungs- und Fertigungssteuerungssysteme
Nutzen
Reduktion von Kommissionierfehlern
Steigerung der Arbeitsplatzergonomie
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Anwendungsfall Produktionslogistik: Intelligente Fabrik für Elektrofahrzeuge mit schlanker Produktionsplanung
Lösungskomponenten
Alle am Produktionsprozess beteiligten Objekte sind miteinander verbunden
Montageteile und zu bearbeitende Teile finden selbstständig ihren Weg von Maschine zu Maschine
Redundant vorhandene Maschinen verteilen selbstorganisierend die Last
Nutzen
Keine zentrale Steuerung erforderlich
Dynamische Reaktion auf unvorhersehbare Änderungen im Produktionsablauf
Alle Produktionsprozesse lassen sich einfach skalieren
Quelle: SMART FACE-Projektkonsortium (2014). gefördert durch:
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VORTRAGSINHALT
Industrie 4.0 in der logistischen Praxis
Merkmale der Industrie 4.0
Bedeutung für die Zukunft der Logistik
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Industrie 4.0 weist sechs Merkmale auf
Industrie 4.0
Vernetzung
Dezentrale Steuerung
Mensch und Maschine im
Einklang
Virtualität
Inter-operabilität/ Modularität
Echtzeit-fähigkeit
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Industrie 4.0 wird vielerorts als vierte industrielle Revolution verstanden
Quelle: in Anlehnung an DFKI (2011).
Erster mechanische Webstuhl von Edmund Cartwright
(Quelle: Deutsches Museum)
Arbeiter am Fließband bei Ford(Quelle: Hulton Archive/Getty
Images)
Erste SPS: Modicon 084 (Quelle: openautomation)
CPS-basierte Automation(Quelle: VDI)
1. Industrielle Revolution 2. Industrielle Revolution 3. Industrielle Revolution 4. Industrielle Revolution
Einführung von Arbeits-und Kraftmaschinen in die Produktion
Einführung arbeitsteiliger Massenproduktion (Taylorismus und Fordismus) mithilfe von elektrischer Energie
Einführung von Elektronik und IT zur weiteren Automatisierung der Massenproduktion
Einführung von Cyber-physischen Systemen zur Überwachung, Analyse und Automation von Prozessen
Ende des 18. Jhd. Beginn 20. Jhd. Beginn der 1970er Jahre Heute
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Industrie 4.0 ist Antwort auf sich wandelnde Markt- und Kundenanforderungen
Quelle: Koren (2010), zitiert in Bauernhansl (2014).
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Deshalb betrifft Industrie 4.0 das Unternehmen insgesamt als soziotechnisches System
Quelle: Audi (2014).
Industrie 4.0 @Audi
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VORTRAGSINHALT
Industrie 4.0 in der logistischen Praxis
Merkmale der Industrie 4.0
Bedeutung für die Zukunft der Logistik
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Industrie 4.0 ist eine Chance zur Transformation logistischer Systeme
Industrie 4.0
Transformation logistischer Systeme
Geschäfts- und Logistikstrategie
KAP
Systeme
AbsatzmarktBeschaffungsmarkt
Zielsystem
InformationsflusssystemMaterialflusssystem
Legende: KAP - Kundenauftragsprozess.
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Die Transformation logistischer Systeme hat Implikationen für Unternehmen
Logistik-Management
Datengetrieben statt modellgetrieben?
Ad-hoc-Agilität statt geplante Flexibilität?
Technologie
»Intelligent« statt programmatisch?
Materialfluss
Selbststeuernd statt zentral gesteuert?
Informationsfluss
Stetig transparent statt punktuell gekoppelt?
Mensch
Entscheiden statt ausführen?
Generalist statt Spezialist?
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Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Boris OttoIngolstadt, 11. Dezember 2014
INDUSTRIE 4.0 IN DER LOGISTIK: STAND DER UMSETZUNG UND AUSBLICK