Industrie 4.0 – Potenziale und Herausforderungen für den Mittelstand
Dr. Jürgen Bischoff, agiplan GmbH
Kongress Kommunale Wirtschaftsförderung NRW 2015 Mülheim an der Ruhr; 20. Mai 2015
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Agenda Kongress Kommunale Wirtschaftsförderung NRW 2015
1. Einleitung zu Industrie 4.0
2. Erkenntnisse der Studie „Erschließen der Potenziale der Anwendungen von
‚Industrie 4.0‘ im Mittelstand“
3. Wirtschaftsförderung 4.0
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1. Einleitung zu Industrie 4.0
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Die vier industriellen Revolutionen Einleitung
Quelle: BITKOM
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Industrie 4.0 – Produkt und Maschine Einleitung
Bildquelle: Siemens
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Industrie 4.0 – Mensch und Maschine Einleitung
Bildquelle: Fraunhofer IPA
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Industrie 4.0 – Maschine und Maschine Einleitung
Bildquelle: Fraunhofer IML
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Industrie 4.0 – Unternehmen und Unternehmen Einleitung
Bildquelle: pa/dpa/Mo weinong
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Industrie 4.0 – Produktion und Nutzung Einleitung
Bildquelle: Mercedes-Benz
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Industrie 4.0 – Daten und Realität Einleitung
Bildquelle: Makerbot.com
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Industrie 4.0 Verständnis
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Industrie 4.0 Verständnis
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Im Mittelpunkt von Industrie 4.0 steht die …
… zum dynamischen Management von komplexen Systemen.
Industrie 4.0 – Potenziale und Herausforderungen für den Mittelstand I Dr. Jürgen Bischoff
Einleitung
Menschen
Maschinen
Objekten und
IKT-Systemen
Vernetzung von
Quelle: BITKOM
echtzeitfähige
intelligente
horizontale und
vertikale
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Potenziale durch Industrie 4.0
Industrie 4.0 ist der Hoffnungsträger der deutschen Industrie.
BITKOM schätzt den volkswirtschaftlichen Effekt auf 78 Mrd. € zusätzliches
Wertschöpfungspotenzial bis 2025 (jährlich 1,7 % Wachstum).
Die Potenziale von Industrie 4.0 sind nicht revolutionär – sie sind klassisch
Einleitung
Neue
Dienstleistungen und
Geschäftsmodelle
Innovative Produkte
Effiziente
betriebliche
Prozesse
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2. Erkenntnisse der Studie
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Studie – Potenziale Industrie 4.0 im Mittelstand
15 I 20.05.2015I agiplan GmbH I
Grundlagen Industrie 4.0
Technologieangebot
Forschungs- und
Förderungsmaßnahmen
Ziele und Herausforderungen des
Mittelstands
Industrie 4.0 im Mittelstand
Chancen | Risiken | Handlungsfelder
Weg zu Industrie 4.0
Handlungsempfehlungen
Industrie 4.0 – Potenziale und Herausforderungen für den Mittelstand I Dr. Jürgen Bischoff
BMWi Studie
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Aktuelle Forschungsfelder – Themen BMWi Studie
Assistenzsysteme, Visualisierung (AR, VR, MR)
und IT zur Unterstützung des Menschen
Hardware-Entwicklung
Baukastensystem für Antriebslösungen im Warenlager
5Entwicklung von
Sensortechnik 1
Entwicklungsverfahren für dezentrale Komponenten in der Anlagen-Automatisierung
Frühzeitige Fehlererkennung für eingebettete Systeme
1 Instrumente zur Entwicklung von Selbstbedienungsterminals
Plug-and-Play Funktionalität für Produktionsanlagen und deren
Komponenten
InternettechnologienDezentralisierte Maschinensteuerung (cloudbasiert)
Dezentralisierte Maschinensteuerung
Energieeffizienz
Energiemanagement
1Dezentrale Energieversorgung
1Fertigungsprozessgesteuerte TGA
WandlungsfähigkeitIT-Methoden für
multiadaptive Fabriken
Wandlungsfähige Produktionslogistik
1
Maschinen-Interaktion
12
Mensch-Maschine-Interaktion
Maschine-Maschine-Interaktion
2
Fabrikplanung für cyber-physische Systeme
Objekt- und Umfelderkennung
2
Simulation
Produktionsbegleitende Simulation
Simulation autonomer Technologien
1Simulation in der
Fabrikplanung
SchnittstellenSchnittstellen-
Entwicklung
Schnittstellen-Standardisierung 1
Autonome Systeme
Selbstorganisation (Transportsysteme)
Selbstkonfiguration (Maschinen)
7Selbstorganistion (PPS)
Selbstdiagnose
Unternehmensübergreifende Kooperation
Wissensplattform zur Entwicklung intelligenter
technischer Systeme
Unternehmensübergreifende Optimierung
Software-Entwicklung
2
Selbstoptimierende Prozesse
2Interaktive Visualisierungssysteme
2
24
Intelligente Objekte
8
6
1
4
2
1
Werkzeugenwicklung für die Programmierung eingebetteter Systeme
Track & Trace 2
3
72
Mitarbeiterweiterbildung bezüglich intelligenter Systeme
2
2
5
12
8
6
Fabrikplanung
5
7Weiterverarbeitung/
Aufbereitung/Dokumentation von
Maschinen-/Prozess-/Zustandsdaten
10 Assistenzsysteme
Schnittstellen-Sicherheit
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Aktuelle Forschungsfelder – Anwendungsbereiche BMWi Studie
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After Sales Services
Auftragsabwicklung
End of Life
Forschung und Entwicklung
Geschäftsmodelle & Strategie
Beschaffung
Distribution
Wissen und Bildung
Produktionsengineering
Instandhaltung
Zulieferer
Supply Chain Management
Fabrikplanung
Anlagen- und…
Nutzung
Produktentwicklung
Planung und Steuerung
Logistik – Lager, Intralogistik, …
Produktion
Forschungsvolumen in Euro
Spitzencluster-Wettbewerb
IKT 2020
Forschung für die Produktion vonmorgen
AUTONOMIK für Industrie 4.0
AUTONOMIK - Autonome undsimulationsbasierte Systeme fürden Mittelstand
microTec Südwest
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Funktionsbereiche der Industrie 4.0 BMWi Studie
Selbst- organisation & Autonomie
Datenerfassung & -verarbeitung
Vernetzung & Integration
Assistenz-systeme
Dezentralisierung & Serviceorientierung
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Assistenzsysteme: Einfacher, mobiler, mehr
Datenerfassung und –verarbeitung: Grundlage für I4.0, Systeme
einführen und nutzen
Dezentralisierung / Serviceorientierung:
Umdenken, neue Geschäftsfelder erschließen
A B
A B
A B
Selbstorganisation und Autonomie:
Zukunftsthema für den Mittelstand, Forschung und Entwicklung vorantreiben
A B
A
B
Umsetzungsreife
Forschung fördern
Vernetzung und Integration: Vertrauen schaffen, Zusammenarbeit
stärken, Innovationen generieren
A B
Auf dem Weg zur Industrie 4.0
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BMWi Studie
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Mittelstand und Industrie 4.0
Vorteile des Mittelstandes:
Entscheidungswege
(Entrepreneurship)
Kundenorientierung
Geschwindigkeit
Innovationsspitzen
Nachteile des Mittelstandes:
Know-How-Ressourcen
Finanzkraft
Vernetzung
Innovationsbreite
BMWi Studie
Der Filter des Mittelstandes: Industrie 4.0 ist für den Mittelstand ein Instrument
ohne Selbstzweck. Ausschlaggebend ist ausschließlich der Beitrag von Industrie
4.0 zu den zentralen Fragen:
Was erzeugt Kundennutzen?
Was schafft Kostenvorteile?
Was schafft Wettbewerbsvorteile?
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Zentrale Aussagen
Eine vollständige vertikale und horizontale Integration von Industrie 4.0 liegt
für den Mittelstand (und die Industrie insgesamt) noch in weiter Zukunft.
Viele Industrie 4.0 Einzelanwendungen und -technologien sind für den
Einsatz im Mittelstand bereit, aber werden von den Unternehmen noch nicht
genutzt.
Vorhandene Technologien und Anwendungen von Industrie 4.0 können bereits
heute einen Beitrag zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit leisten.
Der Mittelstand sollte daher für den Nutzen und die Vorteile von Industrie 4.0
sensibilisiert werden.
Der Mittelstand kann durch Industrie 4.0 seine Wettbewerbsfähigkeit
stärken, wenn er eine aktive Rolle übernimmt.
BMWi Studie
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3. Wirtschaftsförderung 4.0
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Analyse: Regionales Branchenportfolio prüfen Wie Industrie 4.0-fähig ist mein Standort / meine Region?
Logistik
Handel
Finanzen
…
Produktion
Branchenportfolio
Stärken Schwächen
Chancen Risiken
Industrie 4.0 SWOT je Branche
Schlüsselfaktoren identifizieren:
Forschung
Fachkräfte
Vernetzung / Kooperation
Infrastruktur
Hidden Champions
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Verortung der regionalen Wirtschaft auf dem Weg zur I4.0
Abgleich der regionalen Ist-Situation mit den I4.0 Potenzialen
Logistik I4.0
Logistik heute
Handel I4.0
Handel heute Produktion
I4.0
Produktion heute
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Entwicklung einer I 4.0 - Strategie
25 I 20.05.2015I agiplan GmbH I
Wie passt Industrie 4.0 zu den
bestehenden Strategien?
Wie kann Industrie 4.0 Stärken
stärken?
Was sind die Handlungsfelder für
welche Branche, um die I4.0
Potenziale zu heben?
Was kann ich „meinen“
Unternehmen anbieten?
Welche Projekte mit welchen
Partnern können den Standort / die
Region Industrie 4.0-fähig machen?
Industrie 4.0 – Potenziale und Herausforderungen für den Mittelstand I Dr. Jürgen Bischoff
Was muss ich tun, um meinen Standort für Industrie 4.0 fit zu machen?
Handlungsfelder
Maßnahmen
Projekte
Industrie 4.0 Strategie
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Umsetzung: Chancen von I4.0 erkennen und nutzen
Fazit: Die vollständige Realisierung der Vision Industrie 4.0 ist noch
Zukunftsmusik, aber nötige Schritte und die Potenziale sind aufgezeigt
Mittelstand sollte eine aktive Rolle übernehmen und den Pionieren folgen
Wirtschaftsförderer sollten „kleine“ I4.0-Kompetenzzentren werden, d.h.
sich vernetzen (z.B. mit Forschungseinrichtungen, den I4.0 Kompetenzzentren)
Unternehmen über I4.0 informieren und dafür sensibilisieren
zu der Entwicklung von neuen Geschäftsmodellen beraten
Unternehmen mit strategischen Partnern zusammenbringen
Unternehmen bei der Fördermittelakquise für F&E Projekte unterstützen
und Schlüsselprojekte initialisieren und begleiten
Gezielte Standortentwicklung
I 20.05.2015I agiplan GmbH I Industrie 4.0 – Potenziale und Herausforderungen für den Mittelstand I Dr. Jürgen Bischoff 26
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Dr. Jürgen Bischoff
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