k4, reinhard nowak, line metrics
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Messdaten für Industrie 4.0 Sensorik als integrierte Architekturkomponente
GSE Jahreshauptversammlung12.05.2015, Hamburg
Reinhard NowakCEO LineMetrics
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Reinhard Nowak
• Technische Ausbildung: HTL Steyr
• 10 Jahre Entwicklung / Integration MES für Fahrzeug-Industrie
• FernFH Wr. Neustadt (BWL / Wirtschaftspsychologie)
• Diverse Startups unterstützt
• 2012 gemeinsam mit Wolfgang Hafenscher LineMetrics GmbH als Startup gegründet
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Robert S. Kaplan (1996)
“If you can’t measure it, you can’t manage it”
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Industrie 4.0
Revolution oder viele kleine Evolutions-Schritte?
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ENTWICKLUNG DER INDUSTRIE
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POTENTIAL VON INDUSTRIE 4.0• Hohe Wettbewerbsstärke• Flexible Fertigung• Individuelle Produktion• Neues Arbeiten• Innovative Geschäftsmodelle
Erwartetes Einsparungspotential bis 2025: bis zu 30%
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Steigerung der Bruttowertschöpfung von Deutschland 2013-2025:
267.000.000.000 EURO
Quelle: Branchenverband BITKOM und das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
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POTENTIAL VON INDUSTRIE 4.0• Hohe Wettbewerbsstärke• Flexible Fertigung• Individuelle Produktion• Neues Arbeiten• Innovative Geschäftsmodelle
Erwartetes Einsparungspotential bis 2025: bis zu 30%
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POTENTIAL VON INDUSTRIE 4.0• Hohe Wettbewerbsstärke• Flexible Fertigung• Individuelle Produktion• Neues Arbeiten• Innovative Geschäftsmodelle
Erwartetes Einsparungspotential bis 2025: bis zu 30%
Produktion +Automatisierung
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POTENTIAL VON INDUSTRIE 4.0• Hohe Wettbewerbsstärke• Flexible Fertigung• Individuelle Produktion• Neues Arbeiten• Innovative Geschäftsmodelle
Erwartetes Einsparungspotential bis 2025: bis zu 30%
Produktion +Automatisierung
Einfachheit
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POTENTIAL VON INDUSTRIE 4.0• Hohe Wettbewerbsstärke• Flexible Fertigung• Individuelle Produktion• Neues Arbeiten• Innovative Geschäftsmodelle
Erwartetes Einsparungspotential bis 2025: bis zu 30%
Produktion +Automatisierung
Einfachheit
Internet der Dinge
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1. Produktion und Automatisierung
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AKTUELLE ENTWICKLUNGEN• zunehmende Verschmelzung IT und Produktion• neue Technologien• vernetzte Anlagen und Echtzeit-Kommunikation• IT-basierte Modelle und Trend-Vorhersagen• neue Produktionsprozesse• neue Geschäftsmodelle
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BEISPIEL PRODUKTION• Werkstück „steuert“ Anlage• Anlage fordert Material an• Maschinen können zukünftige Probleme erkennen
und melden• Hersteller informiert Kunden vor/bei Problemen• Informationen zur kontinuierlichen Optimierung für
Menschen in Echtzeit auf mobilen Geräten
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CYBER PHYSISCHE SYSTEME (CPS)
Quelle: BITCOM (bitcom.org)
Alle Geräte und Personen kommunizieren in Echtzeit…
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AUTOMATISIERUNG
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ANFORDERUNGEN AN SENSORIK• Hohe Verfügbarkeit• Connectivity (Ethernet Technologie)• deterministische Kommunikation• Sicherheit• Standards• komplexe Berechnungen im Sensor
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ANFORDERUNGEN AN IT• Enge Zusammenarbeit mit Fachbereich• Hohe Verfügbarkeit von Services und
Netzwerken• gegenseitiges Verständnis Fachbereich / IT• interne Cloud-Lösungen
Positives Beispiel: Automotive in DACH ist hier schon teilweise sehr weit
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Genug für eine Revolution…?
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2. EinfachheitAls Basis für „neues Arbeiten“
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Herausforderungen produzierender KMU
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• Starker Wettbewerb aus Osteuropa und Asien
• Energiekosten haben sich in den letzten 10 Jahren verdoppelt
• Erwartete Kosteneinsparungen von ~1,5% pro Jahr
• Regulierungen im Bereich Energie-Effizienz
HERAUSFORDERUNGEN
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• Wettbewerbsfähigkeit steigern
• Effizienter produzieren• Energie einsparen• Qualität steigern
ZIELE
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• Stückzahlen
• Leistungsaufnahme / Energieverbrauch
• Auslastung von Maschinen
• Laufzeit / Energieverbrauch Peripherie
• Sensorinformationen für Qualitätssicherung
• Stillstände
EINFACHE KENNZAHLEN
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BESTEHENDE LÖSUNGEN
• Komplex zu integrieren
• Hohe Investitionskosten
• Lange Projektdauer
Enterprise IT Lösungen
• Erfordert viele Fähigkeiten
• Schwer zu warten
• Eingeschränkte Funktionalität
eigene Lösungen
• Manueller Arbeitsaufwand
• Fehleranfällig
• Erfasste Daten sind nicht „smart“
Papier und Bleistift
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Was wäre, wenn jedes kleine und mittelständische Unternehmen Transparenz und Fakten hätte, um sich laufend zu optimieren?
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Rückblick Web 2.0
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MEDIEN
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HANDEL
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KOMMUNIKATION
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• neue Technologien (Internet, Mobile)
• neue Geschäftsmodelle (Abo, Freemium)
• keine neuen Erfindungen
• Einfachheit!!
GEMEINSAMKEITEN
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Web 2.0 Internet der Menschen: Soziale Netzwerke, Collaboration
Industrie 4.0 Internet der Dinge: vernetzte Maschinen, Cyber Physische Systeme
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Steve Jobs, 1997
“You‘ve got to start with the customer experience and work back toward the
technology - not the other way around.”
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In der Praxis
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GESAMTLÖSUNG
Kunde kann Vielzahl von Daten mit Hilfe von Sensoren möglichst einfach erfassen und in externen Applikationen weiterverarbeiten.
Sensoren GSM Datenlogger cloud-basierteAnalyse-Software
Anleitungen
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Kein IT Aufwand GSM Kommunikation inkludiert, Cloud-Service sofort verfügbar
Plug & Play Anbindung von Anlagen und Sensoren innerhalb von Minuten
Preismodell Cloud-Service wird gemietet. Kosten je nach Nutzung
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AUSSEN HUI, INNEN POAH…
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NEUE TECHNOLOGIEN
Internet der Dinge / M2M / Smart Sensors
Cloud / Software as a Service
Stream Processing
Big Data + Analytics
Machine Learning, Predictive + Trending
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80/20 Regel
80 % der Ergebnisse mit 20 % des Gesamtaufwands
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Einfachheit in der Konfiguration
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SCHRITT 1: SENSOR VERKABELN
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SCHRITT 2: EINGANG WÄHLEN
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SCHRITT 3: SENSOR WÄHLEN
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SCHRITT 4: AUSGANG WÄHLEN
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EINGANG KONFIGURIERT
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VISUALISIERUNG DER DATEN
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WEITERVERARBEITUNG DER DATEN
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Einfachheit in der Anwendung
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PRODUKTIONS-KENNZAHLEN
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ENERGIE-EFFIZIENZ / QUALITÄT
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Einfachheit im Wissensaustausch
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EXPERTEN-PLATTFORM
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AUSTAUSCH AUF BASIS VON FAKTEN
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MAßNAHMEN DEFINIEREN/PRÜFEN
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Einfachheit und Wissensaustausch
als Basis für eine industrielle Revolution!
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3. Internet der Dinge (IoT)Basis für neue Geschäftsmodelle
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Quelle: Bosch Software Innovations
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0
15
30
45
60
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
50,142,1
34,828,4
22,918,214,411,2
WACHSTUM IOT
Quelle: Cisco
50 Mrd IoT Devices im Jahr 2020
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BEISPIEL HAGLEITNER • Sensoren in
Seifenspendern
• kommunizieren über Funk miteinander
• Uplink der Daten per GSM in Cloud von Hagleitner
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BEISPIEL HAGLEITNER
Hagleitner deckt die komplette Supply Chain extrem effizient ab
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USE CASES BEI LINEMETRICS• Real-Time Supply Chain in Landwirtschaft
• Real-Time Qualitätsmonitoring produzierende Industrie
• Lean Manufacturing Consulting
• effizienteres Strom-Trading
• Remote Monitoring / Services von Anlagen
• Optimierung auf Basis von Sensordaten (als „do it yourself“)
• Monitoring „as a Service“
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ANFORDERUNGEN SENSOREN• klein
• günstig
• in Produkte integriert
• Batterie betrieben (Ultra-Low-Energy / Energy Harvesting)
• Berechnung und Filterung der Daten
• drahtlose Kommunikation
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Sensoren und Internet der Dinge sind Basis für eine weitere industrielle Revolution
Man muss aber immer vom UseCase ausgehen und die passende Technologie wählen…