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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-4.0 Die 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 Koschnick Geschäftsführer Fachverband Automation Telefon: +49 69 6302-318 E-Mail: koschnick@zvei.org

Stand: April 2016 Autor: Johannes Kalhoff, Phoenix Contact

ZVEI-Use-Cases-4.0

Problembereich Lösungsbereich Fokus

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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 Automatisierungssysteme P2 – Smart Data in der Prozessindustrie

• M – Maschinenbau M1 – System Engineering mechatronischer Systeme M2 – Machine-to-Machine

• A – Automotive A1 – Reactive Remote Assistance A2 – Predictive Data Analysis

• E – Electronics E1 – Durchgängiges Engineering

Inhalt und Methode In 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 Engineering Abbildung 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: zvei@zvei.org • 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

Programmierer Produktionsmaschine

Installateur

Verwendung

Produktionsstatus

Produktionsdaten

Konstruktionsdaten (digitaler Artikel z. B. eCL@ss, Automation ML)

Angebot Bestellung Konfi gurations- daten

Fertigungsauftrag Konfi guration

Fertigungsauftrag

Konfi guration

Maschinenkonfi guration Industrie 4.0 Semantic 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