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Quo Vadis
Digitale Fabrik?

von: Dr. Mathias Engel
Haben Sie das
Frühstückshörnchen
bemerkt?
„Taktzeit“

Franziskanermönche
ab ca. 1500
STEUERUNG
„Massenfertigung“

venetianische Schiffsbauer
ab spätem 15 Jahrhundert
INTERAKTION
„Erste Fabrik
auf dem Festland“

Johann Brüggelmann
1783 - Textilfabrik Cromford in Ratingen
REVOLUTION
„Tätigkeiten vergleichbar
machen
-Shop Management-“

Frederic W. Taylor
ab 1903
STANDARDISIERUNG
„-MassenfertigungEinführung des
Fliessband.“

Henry Ford
ab 1908
ARBEITSTEILUNG
„Erfindung des Computers (Z1-Z3)
und der universellen
Computersprache (Plankalkül)“

Konrad Zuse
ab 1941
DIGITALISIERUNG
„Vermeidung von
Muda (Verschwendung),
Muri (Überlastung) und
Mura (Unausgeglichenheit)
-TPS-“
Ōno Taiichi
ab 1950
EFFIZIENZ
„Produktionsvorstände von Daimler,
Volkswagen, BMW, Audi und
Porsche einigen sich auf das
Synonym

-DIGITALE FABRIK-“
Jahr...
„Aber…

Was ist die Digitale Fabrik?“
„DIGITAL = (Daten) mit Ziffern und
Zahlen darstellen?“
„FABRIK = industrielle Anlage zur
Herstellung eines Produktes“
DIGITALE FABRIK
„eine mit Ziffern und Zahlen
dargestellte industrielle Anlage zur
Herstellung eines Produktes“
DIGITALE FABRIK
DIGITALE FABRIK
DIGITALE FABRIK
„ein […] Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen und
Methoden unter anderem der Si...
DIGITALE FABRIK
„ein […] Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen und
Methoden unter anderem der Si...
Digitale Fabrik

Datenbasisstruktur

Struktur

Werkzeuge

Erreichbarkeit

alphanumerisch

Schnittstellen

visuell

Benutze...
Fokus Fachmagazine 1998-August 2009
Anzahl
80

Wirtschaftsberichte
70

Methoden
Datenverwaltung

60

Werkzeuge
Schnittstel...
Fokus Fachmagazine 1998-August 2009
Anzahl
80

Neuheiten
Berichte/ Tagungen
Prozessstandardisierung (Workflow)

70

Implem...
AUTOMATISIERUNG
AUTOMATISIERUNG

Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte:

0/ k.A.
< 50
50 -100
> 100 – 20...
AUTOMATISIERUNG

Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte:

0/ k.A.
< 50
50 -100
> 100 – 20...
AUTOMATISIERUNG

Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte:

0/ k.A.
< 50
50 -100
> 100 – 20...
AUTOMATISIERUNG

Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte:

0/ k.A.
< 50
50 -100
> 100 – 20...
AUTOMATISIERUNG

Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte:

0/ k.A.
< 50
50 -100
> 100 – 20...
Ist die
digitale Fabrik
den Kinderschuhen
entwachsen?
Fokus Fachmagazine 1998-August 2009
Anzahl
80

Wirtschaftsberichte
70

Methoden
Datenverwaltung

60

Werkzeuge
Schnittstel...
Öffentliche
Aufmerksamkeit

Hype Cycle
Digitale Fabrik

Stand
12-2009

Technologischer
Trigger
1998-2002

Gipfel der
überz...
Öffentliche
Aufmerksamkeit

Augmented Reality

Hype Cycle
Digitale Fabrik

Automatisierung der Planung
Hallenlayout digita...
Wie geht es weiter?
Von 100 Arbeitsplätzen in
Deutschland, sind in der
Industrie und im Handwerk…
50 Arbeitsplätze (1980)
31 Arbeitsplätze (2010)
Dazu kommt in Deutschland eine …
Halbierung der Bevölkerung (2000  2070)
Die Produkte werden hingegen
immer…
Die Modellpalette von VW in den 1970er Jahren
Polo

Golf

Passat

Der Kunde kann wählen bei:
- Motorleistung
- Innenaussta...
Die Modellpalette von VW in 2008
Fox

Eos

Polo

Touareg

Golf

Passat

Jetta

Sharan

New Beetle

Scirocco

Touran

Phaet...
kürzeren Produktlebenszyklen
und verteilter Planung
70

50

Anteil Beschäftigter
in %

60

67%

Landwirtschaft
Industrie und
Handwerk

40

31%
30

Dienstleistung

20

10

2%
...
ZIEL ist eine
Optimierung in…
der Haptik und Usability…
der Vernetzung…
der Automatisierung…
der Virtualisierung…
der Verfügbarkeit von

Programmumgebungen bei Bedarf
…
Jedoch alles mit Maß…
Q + A?
Diese Folien stehen auch bei slideshare.net

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 Google nach Quo Vadis Digitale Fabrik
Mehr dazu im ZWF 03/2010…
Danke,
für die
Aufmerksamkeit!
Quo Vadis Digital Manufacturing
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Quo Vadis Digital Manufacturing

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Was ist Digitale Fabrik?
Woher kommt die Entwicklung des digitalen Planens in der Logistik und der Produktion?
Wohin geht die Reise bei der Digitalen Fabrik?
Diese und ein paar weitere Fragen sollen mit diesem Vortrag beantwortet werden.

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  1. 1. Quo Vadis Digitale Fabrik? von: Dr. Mathias Engel
  2. 2. Haben Sie das Frühstückshörnchen bemerkt?
  3. 3. „Taktzeit“ Franziskanermönche ab ca. 1500
  4. 4. STEUERUNG
  5. 5. „Massenfertigung“ venetianische Schiffsbauer ab spätem 15 Jahrhundert
  6. 6. INTERAKTION
  7. 7. „Erste Fabrik auf dem Festland“ Johann Brüggelmann 1783 - Textilfabrik Cromford in Ratingen
  8. 8. REVOLUTION
  9. 9. „Tätigkeiten vergleichbar machen -Shop Management-“ Frederic W. Taylor ab 1903
  10. 10. STANDARDISIERUNG
  11. 11. „-MassenfertigungEinführung des Fliessband.“ Henry Ford ab 1908
  12. 12. ARBEITSTEILUNG
  13. 13. „Erfindung des Computers (Z1-Z3) und der universellen Computersprache (Plankalkül)“ Konrad Zuse ab 1941
  14. 14. DIGITALISIERUNG
  15. 15. „Vermeidung von Muda (Verschwendung), Muri (Überlastung) und Mura (Unausgeglichenheit) -TPS-“ Ōno Taiichi ab 1950
  16. 16. EFFIZIENZ
  17. 17. „Produktionsvorstände von Daimler, Volkswagen, BMW, Audi und Porsche einigen sich auf das Synonym -DIGITALE FABRIK-“ Jahreswechsel 1998/1999
  18. 18. „Aber… Was ist die Digitale Fabrik?“
  19. 19. „DIGITAL = (Daten) mit Ziffern und Zahlen darstellen?“
  20. 20. „FABRIK = industrielle Anlage zur Herstellung eines Produktes“
  21. 21. DIGITALE FABRIK „eine mit Ziffern und Zahlen dargestellte industrielle Anlage zur Herstellung eines Produktes“
  22. 22. DIGITALE FABRIK
  23. 23. DIGITALE FABRIK
  24. 24. DIGITALE FABRIK „ein […] Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen und Methoden unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung. Ihr Zweck ist die ganzheitliche Planung, Realisierung, Steuerung und laufende Verbesserung aller wesentlichen Fabrikprozesse und -ressourcen in Verbindung mit dem Produkt “ VDI 4499 Blatt 1:2008-02
  25. 25. DIGITALE FABRIK „ein […] Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen und Methoden unter anderem der Simulation und 3D-Visualisierung. Ihr Zweck ist die ganzheitliche Planung, Realisierung, Steuerung und laufende Verbesserung aller wesentlichen Fabrikprozesse und -ressourcen in Verbindung mit dem Produkt “ VDI 4499 Blatt 1:2008-02 Mögliche Kategorienbildung: Netzwerk = 1. Datenbanken, 2. Schnittstellen Modelle und Methoden = 3. Methoden Simulation/ 3D-Visualisierung = 4. Werkzeuge
  26. 26. Digitale Fabrik Datenbasisstruktur Struktur Werkzeuge Erreichbarkeit alphanumerisch Schnittstellen visuell Benutzerschnittstellen Methoden Programmschnittstellen Organisation Workflow Datenbankdefinition Performance Prozessplanung CAD Virtual Reality PDM Controlling Produktionsplanung Prozessstruktur Stabilität Zeitwirtschaft DMU Augmented Reality ERP Definition Prozessoptimierung Materialflusssimulation haptische Interaktion 3D-Visualisierung Telepräsenz verteilte DB Kinematik
  27. 27. Fokus Fachmagazine 1998-August 2009 Anzahl 80 Wirtschaftsberichte 70 Methoden Datenverwaltung 60 Werkzeuge Schnittstellen 50 40 30 20 10 0 Jahr Quellen: GENIOS, WISO, WIN, WT [470 dt./ eng. Fachverlage mit Σ 781 Erwähnungen der digitalen Fabrik und 461 relevanten Artikel]
  28. 28. Fokus Fachmagazine 1998-August 2009 Anzahl 80 Neuheiten Berichte/ Tagungen Prozessstandardisierung (Workflow) 70 Implementierung (Workflow) Anlaufmanagement (Workflow) Strategie/ Definition (Orga) 60 Nutzen/ Potentiale (Orga) Sicherheit (Orga) Bewertung (Orga) 50 Controlling (Orga) Prozessoptimierung Datenmanagement IT-Standards 40 virtuelle Inbetriebnahme Simulation Kinematik/ DMU 30 Prototypen/ CAD Supply Chain AR/VR 20 Schnittstellen 10 0 Jahr Quellen: GENIOS, WISO, WIN, WT [470 dt./ eng. Fachverlage mit Σ 781 Erwähnungen der digitalen Fabrik und 461 relevanten Artikel]
  29. 29. AUTOMATISIERUNG
  30. 30. AUTOMATISIERUNG Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte: 0/ k.A. < 50 50 -100 > 100 – 200 > 200 - 400
  31. 31. AUTOMATISIERUNG Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte: 0/ k.A. < 50 50 -100 > 100 – 200 > 200 - 400
  32. 32. AUTOMATISIERUNG Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte: 0/ k.A. < 50 50 -100 > 100 – 200 > 200 - 400
  33. 33. AUTOMATISIERUNG Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte: 0/ k.A. < 50 50 -100 > 100 – 200 > 200 - 400
  34. 34. AUTOMATISIERUNG Geschätzte Anzahl eingesetzter Industrieroboter pro 10.000 Beschäftigte: 0/ k.A. < 50 50 -100 > 100 – 200 > 200 - 400
  35. 35. Ist die digitale Fabrik den Kinderschuhen entwachsen?
  36. 36. Fokus Fachmagazine 1998-August 2009 Anzahl 80 Wirtschaftsberichte 70 Methoden Datenverwaltung 60 Werkzeuge Schnittstellen 50 40 30 20 10 0 Jahr Quellen: GENIOS, WISO, WIN, WT [470 dt./ eng. Fachverlage mit Σ 781 Erwähnungen der digitalen Fabrik und 461 relevanten Artikel]
  37. 37. Öffentliche Aufmerksamkeit Hype Cycle Digitale Fabrik Stand 12-2009 Technologischer Trigger 1998-2002 Gipfel der überzogenen Erwartungen 2003-2006 Tal der Enttäuschungen Pfad der Erleuchtung Plateau der Produktivität 2007-2008 2009-2013 (??) n.n. Zeit Hype Zyklus nach Gartner Verankerungslinie Erhebung Veröffentlichungen DIFA
  38. 38. Öffentliche Aufmerksamkeit Augmented Reality Hype Cycle Digitale Fabrik Automatisierung der Planung Hallenlayout digital Man-Modelsimulation Behälterplanung Austaktung Implementierungsmethode NC-Simulation Materialflusssimulation Prämissenplanung durchgängiger Vorranggraph MTM, Refa, Zeitkalkulation Prozessoptimierung Mittelersatzplanung Anlagenlayout Workflowmanagement Lagerkonzepte Fabrikleistungsplanung Fabrikinfrastruktur Kapazitätsplanung Projektmanagement Digitale Prozessbeschreibung technische Virtuelle Berechnung Inbetriebnahme digitale Dokumentation Medienplanung Offline Programmierung Wissenssicherung Digitale Prozessplanung Vorrichtungskonzepte Werkzeugkonzepte Standardarbeitsblatt Maschinenkonzepte Virtual Reality Wegeoptimierung durchgängige Planungsmethode Stand 03-2010 Kostenkalkulation Prozesssimulation Frontloading Generierung Steuerungsprogramm Robotersimulation Technologischer Trigger >1998-2002 Gipfel der überzogenen Erwartungen 2003-2006 Tal der Enttäuschungen Pfad der Erleuchtung Plateau der Produktivität 2007-2008 2009-2013 (??) n.n. Zeit Jahre bis zur Marktreife bereits marktreif weniger als 2 Jahre 2 – 5 Jahre 5 – 10 Jahre mehr als 10 Jahre veraltet vor Marktreife
  39. 39. Wie geht es weiter?
  40. 40. Von 100 Arbeitsplätzen in Deutschland, sind in der Industrie und im Handwerk…
  41. 41. 50 Arbeitsplätze (1980)
  42. 42. 31 Arbeitsplätze (2010)
  43. 43. Dazu kommt in Deutschland eine …
  44. 44. Halbierung der Bevölkerung (2000  2070)
  45. 45. Die Produkte werden hingegen immer…
  46. 46. Die Modellpalette von VW in den 1970er Jahren Polo Golf Passat Der Kunde kann wählen bei: - Motorleistung - Innenausstattung - Lackierung … Scirocco
  47. 47. Die Modellpalette von VW in 2008 Fox Eos Polo Touareg Golf Passat Jetta Sharan New Beetle Scirocco Touran Phaeton Der Kunde kann wählen bei: Karosserie, Motorleistung, Innenausstattung, Innendesign, Technikkomponenten, Lackierung, Fenstertönung, Felgen, etc. Zum Vergleich: theoretische Varianz der C-Klasse von Mercedes-Benz: 1027 komplexer bei Tiguan Caddy
  48. 48. kürzeren Produktlebenszyklen
  49. 49. und verteilter Planung
  50. 50. 70 50 Anteil Beschäftigter in % 60 67% Landwirtschaft Industrie und Handwerk 40 31% 30 Dienstleistung 20 10 2% 00 1. Kondratieffzyklus Massenproduktion 2. Kondratieffzyklus Warenverteilung 3. Kondratieffzyklus Massenkonsum 4. Kondratieffzyklus Massenverkehr 5. Kondratieffzyklus Weltwirtschaft Boom… Depression… Wachstumsbarriere: Arbeitsfluss Warenfluss Bedürfnis: Energie Mobilität Informationsfluss Von der Manufaktur zur Fabrikarbeit Ausdehnung der Marktgebiete Verbesserung der maschinellen Produktion Ausweitung des Aktionsradius Erweiterung der Wirtschaftsräume Dampfmaschine Chemie/ Elektrizität Automobil Basisinnovation: 1780 1800 1820 Eisenbahn 1840 1860 1880 1900 1920 1940 Informationstechnologie 1960 1980 2000 Jahr 2020
  51. 51. ZIEL ist eine Optimierung in…
  52. 52. der Haptik und Usability…
  53. 53. der Vernetzung…
  54. 54. der Automatisierung…
  55. 55. der Virtualisierung…
  56. 56. der Verfügbarkeit von Programmumgebungen bei Bedarf …
  57. 57. Jedoch alles mit Maß…
  58. 58. Q + A?
  59. 59. Diese Folien stehen auch bei slideshare.net zum View bereit.  Google nach Quo Vadis Digitale Fabrik
  60. 60. Mehr dazu im ZWF 03/2010…
  61. 61. Danke, für die Aufmerksamkeit!
  1. A particular slide catching your eye?

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