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13.09.2016 | Dr. E. Wellbrock
Arbeit 4.0
Ein Beispiel aus der Aggregatmontage
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thyssenkrupp - Industrial Solutions - System Engineering
13.09.2016 - Dr.-Ing. E. Wellbrock
Industrie 4.0 3
Ziele 4.0 2
Einleitung - Vorstellung System Engineering 1
Agenda
Arbeit 4.0 4
5 Beispiel 4.0
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thyssenkrupp - Industrial Solutions - System Engineering
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Vorstellung
System Engineering
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thyssenkrupp - Industrial Solutions - System Engineering
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Diversifizierter Industriekonzern: thyssenkrupp Business Areas Kennzahlen – Geschäftsjahr 2014/2015
Components
Technology
Elevator
Technology
Industrial
Solutions
Materials
Services
Steel
Americas
Steel
Europe
Umsatz (Mio €)1
6.753 7.208 6.256 14.254 1.773 8.697
Mitarbeiter2
29.627 51.335 19.388 20.226 3.725 27.601
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thyssenkrupp - Industrial Solutions - System Engineering
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Industrial Solutions Die neue Dimension des Anlagenbaus
Americas II
Europe/CIS I
Sub-Saharan Africa VI
India III Asia Pacific
MENA V
Business Unit
Business Area
Regional Organi- sationen
Assembly Systems
Car Body Technologies
Lightweight Solutions
Forming Dies
Battery & Testing Solutions
Industrial Solutions
Resource Technologies Process Technologies
Mining
Cement
Services
Fertilizer/
Coke Plant Technologies Submarines
Surface Vessels
Services Chemicals/Oil & Gas
Services
Marine Systems System Engineering
Services
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thyssenkrupp System Engineering Organisation
4 Kontinente, 11 Länder, 4.000 Mitarbeiter, 900 Mio € Umsatz Geschäftsjahr 2014/2015
thyssenkrupp System Engineering
Ingo Steinkrüger (CEO) Uta Anders (CFO) Dr. Kerstin Böcker (CHRO)
Battery & Testing
Solutions Peter Kohlwig
• Battery Plant Technologies
• Batterietest
• Motortest
• Getriebetest
• Achstest
Lightweight Solutions Dr. Achim Agostini
• Car body manufacturing
• Hydro forming
Car Body
Technologies Thorsten Körbs
• Karosseriebau
• Endmontagetechnik
Forming Dies Thorsten Körbs
• Werkzeuge
• Prototypen
Assembly Systems Jean-Luc Guyon
• Motormontage
• Getriebemontage
• Achsmontage
• Aerospace
Global Sales & Service Dr. Achim Agostini
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Weltweit anerkannte Engineeringkompetenz Firmenhistorie thyssenkrupp System Engineering
1900 Drauz Wagenbau Werkstätte
1993
1905: Bau der ersten Drauz Karosserien
1951: Entwicklung der ersten selbsttragenden
Omnibuskarosserie
1921 Anton Nothelfer & Söhne
Mechanische Werkstätte
1952: Erster Werkzeugauftrag für
Nothelfer
1975: Erste Karosseriebauanlagen
Werkzeug- &
Anlagen-
spezialist 1974
1950 Johann A. Krause
Maschinenfabrik GmbH
1967: Erste Prüfmaschine
1971: Einstieg in die
Montagetechnik
Montage- &
Test-
spezialist 1989
199
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2008
thyssenkrupp System Engineering „Zusammenfassung weltweit anerkannter
Engineeringkompetenzen“
FOD BTS ASY CBT LWS
Battery
& Testing
Solutions
Assembly
Systems
Car Body
Techno-
logies
Forming
Dies
Lightweigh
t
Solutions
Service
Karosseriebau-
spezialist
1900 1920 1950 1970 1990 2000 2005 2010
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Produkte und Dienstleistungen entlang der automobilen
Wertschöpfungskette
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Ziele 4.0
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Future Automotive Factory - Vision System Engineering Kundenanforderungen & Features
Steigerung Produktivität
• Hohe OEE
• Reduzierung Verschwendung
Hohe Produktqualität
• Keine Kompromisse
in Produktqualität
• Nachverfolgung von Produkt
und Prozess
Flexibilität
• Produktflexibilität
• Prozessflexibilität
Einfache Handhabung
• Ergonomie
• Demographischer Wandel
• Wartungsarm
Ressourceseffizientz
• Weniger Energieverbrauch
• Weniger Platzbedarf
Wertschöpfung Investition
• Skalierbare Investition
• Reduzierung der Investition
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Industrie 4.0
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Definition Industrie 4.0
• Nachhaltig
• Vernetzt
• Autonom
• Selbststeuernd
• (selbst) konfigurierbar
• Wissensbasiert
• Senorgestützt
• Räumlich verteilt
• Intelligent
• Wandelbar
• Effizient
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Flexibilisierung durch Datenträger
Produkt 1
RFID
Produkt 2
RFID
Produkt 3
RFID
Anwendung seit über 20 Jahren
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Vertikale Vernetzung
RFID RFID
Leitrechner zur PPS Logistik/Materialbereitstellung
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RFID
Horizontale Vernetzung
Station to station
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Beispiel: Stationen, die parallel arbeiten
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RFID
Der Mensch steht im Mittelpunkt
Möglichkeiten zur Kommunikation und Interaktionsmöglichkeiten erforderlich
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Arbeit 4.0
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Der digitale Zwilling
• Interaktion/Immersion
• Prozessabsicherung
• Flexibilität/Wandelbarkeit
• Ergonomie-Untersuchung
• Schulung/Training
• Virtuelle Inbetriebnahme
Virtuelles Modell Reales Produkt
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Virtuelle Inbetriebnahme
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Smart Devices
Tools der Digitalen Fabrik Head Mounted Displays
Wearible Computing/Sensors Tabletts als mobile Bedienpulte
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Sensor-Anzug/Schutzsystem des Menschen (InSA)
Quelle: Hubert Schmitz GmbH
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Nutzung neuer Technologien
Quelle: Roland Wischnewski, RIF e.V.
Augmented Reality Product Manufacturing Information
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Neue Möglichkeiten für die Produktion Flexibilität
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Neue Verantwortung für den Arbeitgeber Ergonomie
Quelle: BGI/GUV-I 5048-2 Ergonomische Maschinengestaltung
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Neue Ansätze der Motivation
Home Office bei System Engineering
Home Office Unfallfreie Fabrik
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Beispiel 4.0
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Mensch-Roboter-Kollaboration
Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern an gemeinsamen Arbeitsplätzen ohne trennende Schutzeinrichtungen
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Mensch-Roboter-Kollaboration
Warum sollen Menschen und Roboter zusammenarbeiten?
• Nutzung der gemeinsamen Stärken
• Vermeidung der einzelnen Schwächen
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Beispiel Montagestation
Konzept
Sichere und dynamische
Positionsüberwachung von Roboter und
Werker, um einen Kontakt zu verhindern
Prozess
Montage eines Dichtbleches an der
Vorderseite des Motors
Komponenten
Standard Industrieroboter mit sicherem
Greifer, Sicherheitsscanner, Sicherheits-
Sensoranzug für den Werker
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Neue Arbeitsmodelle durch Industrie 4.0
Sichere, modulare Werkzeuge für MRK
Methode zur Identifikation von MRK-Potentialen
Mensch und Roboter teilen sich große
Arbeitsräume
MRK mit vollem Leistungspotential
von Standardroboter
Neue, auf MRK angepasste Modelle der Arbeitsteilung von Mensch und Roboter
Fließender Wechsel von Kollaboration und
Koexistenz
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