Management Industrie 4.0 at Universität Erlangen-Nürnberg

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Entwicklung industrielle Wertschöpfung

  • Industrie 1.0

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Entwicklung industrielle Wertschöpfung

  • Industrie 2.0

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Entwicklung industrielle Wertschöpfung

  • Industrie 3.0
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Entwicklung industrielle Wertschöpfung

  • Industrie 4.0

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Erstes Auftauchen Industrie 4.0

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Industrie 4.0

  • Definition & Konzept

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Industrie 4.0 Definition

  • Verständnis Lehrstuhl
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Weg zur Ind4.0 Herausforderungen

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Industrie 4.0

  • Begriffsherkunft Digitalisierung

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Zusammenhang Digitalisierung - Internet

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Cyber-Physical Systems (CPS)

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Management Industrie 4.0

Entwicklung industrielle Wertschöpfung

  • Industrie 1.0

beginnt im 18. Jahrhundert mit Einsatz von Wasser- und Dampfkraftwerken

  • Beginn Massenproduktion und mechanische Produktionsanlagen
  • Standardisierte Produkte, keine Dienstleistungen
  • Charakterisiert durch Arbeitsteilung und Einsatz ungelernter Arbeiter, mit hohem Anteil menschlicher Arbeitskraft

Management Industrie 4.0

Entwicklung industrielle Wertschöpfung

  • Industrie 2.0

Akkordarbeit und Fließbandfertigung ab Beginn 20. Jahrhundert

  • Taylorismus und neue Fertigungstechnologien
  • Typische Massenproduktion standardisierter Produkte
  • Antrieb: Elektrizität
  • Erste Schritte Globalisierung

Management Industrie 4.0

Entwicklung industrielle Wertschöpfung

  • Industrie 3.0

 Computer findet Anwendung in industrieller Wertschöpfung ab 1970er

  • Weitere Automatisierung
  • Computereinsatz bei Produktionsplanung und -steuerung
  • Deutlicher Erhöhung Variantenvielfalt
  • Professionalisierung von Beschaffung und Materialwirtschaft

Management Industrie 4.0

Entwicklung industrielle Wertschöpfung

  • Industrie 4.0

Internet der Dinge und cyberphysische Systeme erhalten Einzug in industrielle Werschöpfung

  • Produktionsplanung und -steuerung digital, vernetzt, virtuell und selbststeuernd
  • Technologien: cyberphysische Systeme, Virtual Reality, Augmented Reality, KI, Blockchain
  • Weitere Erhöhung von Variantenvielfalt und Effizienzgewinnen

Management Industrie 4.0

Erstes Auftauchen Industrie 4.0

April 2011: Begriff Industrie 4.0 wird erstmals in Öffentlichkeit diskutiert

Management Industrie 4.0

Industrie 4.0

  • Definition & Konzept
  • Echtzeitfähige, intelligente, horizontale und vertikale Vernetzung von Menschen, Maschinen, Objekten und IKT-Systemen zum dynamischen Management von komplexen Systemen
  • Durch Verbindung entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und selbstorganisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich nach unterschiedlichen Kriterien optimieren lassen
  • Produktion mit intelligenten Maschinen, Lagersystemen und Betriebsmitteln, die eigenständig Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich gegenseitig selbst steuern, um industrielle Prozesse in Produktion, Engineering, Materialverarbeitung, sowie Lieferketten- und Lebenszyklusmanagement zu verbessern

Management Industrie 4.0

Industrie 4.0 Definition

  • Verständnis Lehrstuhl

Industrie 4.0 bezeichnet Digitalisierung und Vernetzung der industriellen Wertschöpfung...

  • Integrativ über alle Funktionen (F&E, Beschaffung, Produktion, Vertrieb, Service,...)
  • Über alle Produkte und Dienstleistungen
  • Über alle Wertschöpfungsstufen hinweg (Lieferant bis Kunde)
  • Mit veränderten und neuen Geschäftsmodellen
  • Mit neuen, digitalen Technologien

Management Industrie 4.0

Weg zur Ind4.0 Herausforderungen

  • Unzureichendes Budget für Umsetzung (48%)
  • Langwierige Entscheidungsprozesse (41%)
  • Anforderungen an Datenschutz (40%)
  • Unklarer wirtschaftlicher Nutzen (34%)
  • Anforderungen an IT-Sicherheit (33%)
  • Zu starre Organisationsstrukturen (32%)
  • Unzureichende technische Ausstattung (29%)
  • Unzureichend definierte interne Prozesse (24%)
  • Fehlende Akzeptanz in Belegschaft (20%)
  • Mangelnde bereichsübergreifende Planung (14%)


Aber große Mehrheit deutscher Unternehmen wird Investitionen in Zukunft weiter erhöhen


Management Industrie 4.0

Industrie 4.0

  • Begriffsherkunft Digitalisierung

Latein: digitus = der Finger
 

  • Mit den Fingern zählen
  • Der Versuch, sämtliche Erscheinungen der realen (und virtuellen) Welt in Zahlen
    auszudrücken und diese damit berechenbar zu machen

G. Leibniz (1646-1716), Charles Babbage (1791-1871) & K. Zuse (1910-1995) gelten als Vordenker des Computers & Digitalisierung


Digitalisierung entwickelt sich mit Entstehung der ersten Computer

- 1938, erster frei programmierbarer Rechner

- 1945, einer der ersten elektronischen Rechner

- 1954, erster Transistoren-gestützter Rechner (8000 Transistoren) (Smartphone heute: x Mrd)

Management Industrie 4.0

Zusammenhang Digitalisierung - Internet

Digitalisierung steigerte sich mit Kommerzialisierung des Internets

Management Industrie 4.0

Cyber-Physical Systems (CPS)

zählt zu Komponenten zur technischen Umsetzung von Ind4.0 Systemen.

=miteinander vernetzte, eingebettete Systeme, welche mittels Sensorik die physische Welt erfassen, steuernd, bzw regulierend einwirken und die gewonnenen Daten in die virtuelle Welt integrieren.


Funktionen: Identifikation, Sensorische Datenerfassung, Positionsbestimmung, Datenverarbeitung und Steuerung, Kommunikation und Vernetzung

Management Industrie 4.0

Cloud Computing

Impliziert Nutzung von IT-Infrastrukturen und -DL auf die über Netzwerk zugegriffen wird

  • Werkzeug zur Bereitstellung verschiedenster DL zur Datenerhebung und -verarbeitung
  • Verbindungsstück zw. Sensoren, CPU, Operating Systems, IT-Services und -Applikationen
  • Verschiedene Servicemodelle: IaaS, Paas, SaaS
  • Verschiedene Cloud-Liefermodelle: Private Cloud / Public Cloud / Community Cloud / Hybrid
  • Informations- und Datenbasis der intelligenten Fabrik
  • Durch Servicemodelle kann einem Unternehmen je nach Anforderung die gewünschte IT-Infrastruktur in Form von Software, Datenspeicher, ... über Cloud bereitgestellt werden

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