Die ZVEI-Use-Cases-4.0 im Umfeld von Industrie-4.0-Szenarien
Um den Nutzen von Industrie 4.0, vom Internet der Dinge und Dienste, von cyber-physischen Systemen (CPS) und den Wandel durch die fortschreitende Digi-talisierung und Vernetzung der Produktion sichtbar zu machen, hat die Plattform Industrie 4.0 ein Ver-ortungsmodell mit den Dimensionen Marktreife und Fokus entwickelt (siehe Abbildung 1).
Abb. 1: Einordnung der ZVEI-Use-Cases-4.0; basierend auf dem Verortungsmodell der Plattform Industrie 4.0
Quelle: nach Plattform Industrie 4.0
• Anwendungsszenarien beschreiben generisch und allgemein ein Problem bzw. eine Herausforderung von Anwendern (Leitmarkt). Sie umreißen den ge-schäftlichen Rahmen, insbesondere in Form des Wert-schöpfungsnetzes und der „Business Pain Points“, also konkreter Problembereiche.
• Anwendungsbeispiele beschreiben eine mögliche Lösung. Sie beinhalten eine konkrete Umsetzung für einen Anwender (Leitmarkt). In der Regel schließt eine Umsetzung auch Anbieter (Leitanbieter) ein, wo-bei der Anbieter ggf. auch die Forschung sein kann. Typischerweise nimmt ein Anwendungsbeispiel Bezug auf eine Beschreibung aus dem Bereich Anwendungs-szenarien.
Die ZVEI-Use-Cases-4.0 decken in der Dimension Fokus die Problem- und Lösungsbeschreibung glei-chermaßen ab. In der Dimension Marktreife beschrei-ben sie Anwendungsfälle aus der nahen Zukunft und formulieren Lösungen für „morgen“ mit einem Aus-blick auf „übermorgen“.
Fokusbranchen der ZVEI-Use-Cases-4.0Die ZVEI-Use-Cases-4.0 beschreiben die ganze Band-breite an Bedürfnissen unterschiedlicher Industrie-branchen und die daraus abgeleiteten spezifischen Anforderungen des Shop Floors (Machine-to-Machine) und Office Floors (Machine-to-Business). Über die ausgewählten Fokusbranchen (siehe Abbildung 2) und die betreffenden Anwendungen in der Prozess-, Hybriden- und Diskreten Automation decken sie die branchenspezifischen Kernelemente vollständig ab.
ZVEI-Use-Cases-Industrie-4.0, kurz ZVEI-Use-Cases-4.0, beschreiben reale Anwendungen von Industrie-4.0-Fähigkeiten an konkreten Beispielen aus der Industrie. Sie bilden branchen-spezifische Facetten ab, detaillieren Normen und Standards und benennen die spezifischen Bedürfnisse der beteiligten Wertschöpfungsketten.
Industrie 4.0: Anwendungen als ZVEI-Use-Cases-Industrie-4.0
Kontakt: Gunther KoschnickGeschäftsführer Fachverband AutomationTelefon: +49 69 6302-318E-Mail: [email protected]
Stand: April 2016Autor: Johannes Kalhoff, Phoenix Contact
ZVEI-Use-Cases-4.0
Problembereich LösungsbereichFokus
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Anwendungs- szenario
Anwendungs- beispiel
Abb. 2: Fokusbranchen der ZVEI-Use-Cases-4.0
Quelle: Siemens
Die ZVEI-Use-Cases-4.0•P – Prozessindustrie
P1 – Plug & Produce für AutomatisierungssystemeP2 – Smart Data in der Prozessindustrie
•M – MaschinenbauM1 – System Engineering mechatronischer SystemeM2 – Machine-to-Machine
•A – AutomotiveA1 – Reactive Remote AssistanceA2 – Predictive Data Analysis
•E – ElectronicsE1 – Durchgängiges Engineering
Inhalt und MethodeIn Anlehnung an die Strukturstudie Industrie 4.0 des Fraunhofer IPA wurden die ZVEI-Use-Cases-4.0 der ideengebenden Unternehmen über das Fraunhofer IPA und das Fraunhofer IOSB INA systematisch auf-bereitet und werden kontinuierlich weiterentwickelt.
Die Themenschwerpunkte sind: • Einsatzbereiche, Prozessschritte und Funktionen
des einzelnen Szenarios • Qualitative Beschreibung des
Anwendungsszenarios • Elemente des Lösungsansatzes mit Industrie 4.0 • Zentrale und abhängige Use Cases des
Anwendungsszenarios • Umsetzungsvorgaben und Ziele mit dem
Ziel Industrie 4.0 • Realisierung des Anwendungsszenarios • Abbildung im Referenzarchitekturmodell Industrie
4.0 (RAMI 4.0) und der verwendeten Industrie-4.0- Komponenten
Eine Ampelkennzeichnung macht den Umsetzungs-fortschritt sichtbar:
• Grün: Momentane Umsetzung – State of the Art • Gelb: Proof of Concept – teilweise Lösung
partieller Industrie-4.0-Ansätze • Rot: Vollständige Umsetzung mit Industrie-4.0-
Technologie (Vision)
Beispiel: Use Case E1 – Durchgängiges EngineeringAbbildung 3 zeigt wie digitale Produkte ein kol-laboratives, d. h. gemeinschaftliches, Arbeiten in Engineering-Prozessen und die Automatisierung von Produktionsketten, ermöglichen. Die ZVEI-Use-Case-4.0-Beschreibung beinhaltet die Wertschöpfungsket-ten, Rollen, Funktionen und Abhängigkeiten sowie den Umsetzungsfortschritt.
ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V. Lyoner Straße 9 • 60528 Frankfurt am Main • Telefon: +49 69 6302-0 • Fax:+49 69 6302-317 • E-Mail: [email protected] • www.zvei.org
Weitere Informationen rund um Industrie 4.0 in der Elektroindustrie liefern
· ZVEI-Positionspapier „Industrie 4.0: Auf dem Weg zur smarten Fabrik – die Elektroindustrie geht voran“· Faktenblatt Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0)· Faktenblatt Industrie 4.0-Komponente
online auf www.zvei.org.
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Abb. 3: Automation für wandlungsfähige Produktionstechnik
Quelle: Phoenix Contact
Vertrieb Einkauf
Maschinenführer
ProgrammiererProduktionsmaschine
Installateur
Verwendung
Produktionsstatus
Produktionsdaten
Konstruktionsdaten (digitaler Artikel z. B. eCL@ss, Automation ML)
Angebot BestellungKonfi gurations-daten
FertigungsauftragKonfi guration
Fertigungsauftrag
Konfi guration
Maschinenkonfi gurationIndustrie 4.0Semantic und Syntax
HerstellungKonfi guration
Geschäft
Engineering:Erzeugen und Manipulieren von Produkt und Produktionsdaten
Produkt und Produktion:Nutzen und Messen von Daten im physikalischen System Betreiber
Instandhalter
Produkt (per RFID eindeutig identifi zierbar)
Wartungsvertrag Garantievertrag, Service
Rechnungswesen
Elektroplaner(z. B. EPLAN) Produktions-
planer (MES)Komponentenhersteller (Unternehmen)
Gelöst Proof of Concept Vision
