industrie 4.0 in der logistik: stand der umsetzung und ausblick

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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

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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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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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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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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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INDUSTRIE 4.0 IN DER LOGISTIK: STAND DER UMSETZUNG UND AUSBLICK