Industrie 4.0 in der Logistik: Stand der Umsetzung und Ausblick

1. © Fraunhofer ·· Seite 1 Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Boris OttoIngolstadt, 11. Dezember 2014 INDUSTRIE 4.0 IN DER LOGISTIK: STAND DER UMSETZUNG UND AUSBLICK

2. © Fraunhofer ·· Seite 2 VORTRAGSINHALT Industrie 4.0 in der logistischen Praxis Merkmale der Industrie 4.0 Bedeutung für die Zukunft der Logistik

3. © Fraunhofer ·· Seite 3 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 »BananaSupply Chain«

4. © Fraunhofer ·· Seite 4 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

5. © Fraunhofer ·· Seite 5 Anwendungsfall Lagerlogistik: Der RackRacerist 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

6. © Fraunhofer ·· Seite 6 Anwendungsfall Transportlogistik: Der ServaRay 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

7. © Fraunhofer ·· Seite 7 Anwendungsfall Kommissionierung: Innovative Mensch- Maschine-Interaktion Quelle: Fraunhofer IML (2014). Lösungskomponenten »AugmentedReality«-Technologien wie Smart Glasses Integration in Lagerverwaltungs-und Fertigungssteuerungssysteme Nutzen Reduktion von Kommissionierfehlern Steigerung der Arbeitsplatzergonomie

8. © Fraunhofer ·· Seite 8 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:

10. © Fraunhofer ·· Seite 10 Industrie 4.0 weist sechs Merkmale auf Industrie 4.0 Vernetzung Dezentrale Steuerung Mensch und Maschine im Einklang Virtualität Inter- operabilität/ Modularität Echtzeit- fähigkeit

11. © Fraunhofer ·· Seite 11 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

12. © Fraunhofer ·· Seite 12 Industrie 4.0 ist Antwort auf sich wandelnde Markt-und Kundenanforderungen Quelle: Koren (2010), zitiert in Bauernhansl(2014).

13. © Fraunhofer ·· Seite 13 Deshalb betrifft Industrie 4.0 das Unternehmen insgesamt als soziotechnisches System Quelle: Audi (2014). Industrie 4.0 @Audi

15. © Fraunhofer ·· Seite 15 Industrie 4.0 ist eine Chance zur Transformation logistischer Systeme Industrie 4.0 Transformation logistischer Systeme Geschäfts-und Logistikstrategie KAP Systeme Absatzmarkt Beschaffungsmarkt Zielsystem Informationsflusssystem Materialflusssystem Legende: KAP -Kundenauftragsprozess.

16. © Fraunhofer ·· Seite 16 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?

17. © Fraunhofer ·· Seite 17 Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Boris OttoIngolstadt, 11. Dezember 2014 INDUSTRIE 4.0 IN DER LOGISTIK: STAND DER UMSETZUNG UND AUSBLICK