potenzialanalyse industrie 4.0 berlin · zielsetzung standort-attraktivität handlungs-optionen...
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Stand Januar 2015
Potenzialanalyse Industrie 4.0 – Berlin Auftaktworkshop am 12.02.2015
Prof. Dr. h. c. Dr.-Ing. Eckart Uhlmann Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl Dipl.-Ing. Eckhard Hohwieler Fraunhofer IPK / IWF TU Berlin
Zielsetzung
Standort-attraktivität
Handlungs-optionen
Markt-potenzial
Status-quo-Analyse
Politik
Wissenschaft
Wirtschaft
Aktuelle und zukünftige Forschungsbedarfe, Förderschwerpunkte und -maßnahmen sowie
innovationspolitische und -industrielle Initiativen
Stärken und Schwächen Chancen und Risiken
Definition des Begriffs i4.0
Potenzialanalyse
Innovationstreiber
Innovations-hemmnisse
Wissenschaft Industrie Rahmenbed.
Aktueller Stand der Anwendungsfelder und Branchen
Marktpotenzial in Branchen und Anwendungsfeldern
Industrie 4.0 - Berlin
Potenzialanalyse Industrie 4.0 - Berlin
Handlungsempfehlungen
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Zielsetzung Industrie 4.0 - Berlin
Potenzialanalyse Industrie 4.0 - Berlin
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Potenzialanalyse Industrie 4.0 – Berlin An der Schwelle zur 4. Industriellen Revolution Steigende Komplexität führt zu neuen Wertschöpfungssystemen
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Überblick und Zeitplan der Themenfelder
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Migrationsstrategie
Industrie 4.0
Horizontale Integration über
Wertschöpfungs-netzwerke
Durchgängigkeit des Engineerings über
den gesamten Lebenszyklus
Vertikale Integration und vernetzte
Produktionssysteme
Automatisierung von Wertschöpfungsnetzwerken
Integration von realer und virtueller Welt
System Engineering
Neue soziale Infrastrukturen der
Arbeit
Kontinuierliche Entwicklung von
Querschnitts-technologien
Methoden für neue Geschäftsmodelle
Methoden für Framework Wertschöpfungsnetzwerke
Sensordatenanalyse und Ableitung einer datenbasierten Prozesssteuerung
Intelligenz – Flexibilität - Wandelbarkeit
Multimodale Assistenzsysteme
Technologieakzeptanz und Arbeitsgestaltung
Funkkommunikation für Industrie 4.0-Szenarien
Security & Safety
Industrie 4.0-Plattform mit Referenzarchitekturen und Verteilte Dienste-orientierte Architektur
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Marktpotenzial: Status-quo: Nationale und internationale Programme
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Horizon 2020 Ziel: Schaffung von Wachstum und Arbeitsplätzen durch Forschung und Innovation Schwerpunkt: Führende Rolle der Industrie in Fertigung, Verarbeitung und IKT Fördermittel: ca. 7 Mrd.€ zum Themenfeld Laufzeit: 2014 – 2020
EU-Ebene
Bundesebene
Hightech Strategie – BMBF Zukunftsprojekt Industrie 4.0 Ziel: Deutschland zum Vorreiter bei der Lösung der globalen Herausforderungen mach. Schwerpunkt: Produktionsforschung, IKT-Forschung: „Intelligente Vernetzung in der Produktion“ Fördermittel: 46,1 Mio. € Anzahl der Projekte: 63 Projekte Laufzeit: 2011 - 2017
AUTONOMIK für Industrie 4.0 - BMWI Ziel: IKT mit der industriellen Produktion unter Nutzung von Innovationspotenzialen verzahnen und die Entwicklung innovativer Produkte beschleunigen. Schwerpunkt: Recht, IT-Sicherheit, Zukunft der Arbeit, Normung Fördermittel: 39,1 Mio. € Anzahl der Projekte: 14 Projekte Laufzeit: 2014 – 2017
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• Europäische und Nationale Initiativen und Aktivitäten: Deutschland nimmt Vorreiterrolle und Referenz für Europa und USA ein
• Initiativen der Bundesländer: Vorreiterrolle haben Bayern, Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen
• Berlin: Im Vergleich zu den Flächenstaaten geringere Beteiligung an Projekten und geringere Sichtbarkeit zum Thema Industrie 4.0
• Vorrangig Softwarebasierte Einzellösungen und Informationsangebote
• Anwendungsgebiete: Instandhaltung, Kooperationsplattform, Steuerungssysteme
• Anwendungsbranchen: Verarbeitendes Gewerbe
Marktpotenzial: Status-quo Initiativen und Aktivitäten
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Marktpotenzial: Zulieferkette in der Produktion
Rohmaterial Vorfertigung Lager Vorfertigung &
Vormontage
Kunden-dienst
Prüfen & Applikation
Fertigung & Endmontage
Lager
Kunden
Produzierendes Unternehmen
Eingangslogistik Produktion Ausgangslogistik
Zulieferer
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Rohmaterial Vorfertigung Lager Vorfertigung &
Vormontage
Kunden-dienst
Prüfen & Applikation
Fertigung & Endmontage
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Produzierendes Unternehmen
Eingangslogistik Produktion Ausgangslogistik
Zulieferer
Marktpotenzial: Industrie 4.0 Anwendungs-Bausteine
Intelligente Tools
Tracking & Tracing
Mobile Assistenz
orts-, kontextbasiert
Smart Machines
Cyber Physical System
Smart Logistics
Autonomer Transport
eMaintenance
Condition Monitoring
Smart Factory
selbstorganisierend
Plug & Work
Intelligente Anlagen
Smart Enterprise
Geschäftsprozesse
Adaptive Control
Intelligente Prozesse
Factory Cloud
Daten / Dienste intern
Business Cloud
Daten/Dienste extern Produkt Life Cycle
Dienste / Feedback
Engineering
Virtuelle Absicherung
Supply Chain
Wertschöpfungsnetz
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• Kernelemente
• Internet der Dinge und Dienste
• Tracking & Tracing
• Smart Mobile Devices
• Embedded µSystems
• Enabler
• Social Media
• Cloud Computing
• Big Data
• Wireless und NFC
Marktpotenzial: Technologiefelder von Industrie 4.0
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Smart Enterprise Wertschöpfungsnetzwerke Horizontale und vertikale Integration in dynamischen Netzwerken
Smart Factory
Intelligente Fabrik Cyber-Physisches Produktionssystem Vernetzung und Selbstorganisation
Smart Objects Cyber-Physical Systems Intelligente und vernetzte Produkte, Produktions- und Betriebsmittel
Marktpotenzial: Ebenen und Schwerpunkte von Industrie 4.0
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Smart Factory
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05/02/15 Senatsverwaltung für Wirtschaft, Technologie und Forschung Seite 11
Smart Enterprise Geschäfts- und Engineering-Prozesse Digitale Durchgängigkeit Neuartige Geschäftsmodelle
Smart Factory
Produktions- und Intralogistik Flexible, adaptive Produktion Anlagenkonfiguration, Plug & Work
Smart Objects Maschinen & Automatisierung Konnektivität und Mobilität Identifikation und Verfolgung
Marktpotenzial: Ebenen und Innovationsbereiche von Industrie 4.0
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Smart Factory
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05/02/15 Senatsverwaltung für Wirtschaft, Technologie und Forschung Seite 12
Maschinen- und Anlagenbau
Werkzeugmaschinen, Anlagen, Komponenten, Roboter- und Montageanlagen, Handlingsysteme, Transportsysteme
Elektrische Ausrüstung und Automatisierung
Ausrüster und Dienstleister, Hersteller und Systemintegratoren: Sensorik, Aktorik, Antriebe, Steuerungen und Embedded Systems, M2M, Datenerfassung, Monitoring und Diagnose, Bedien- und Visualisierungssysteme
Enterprise Factory Software
Planung, Steuerung, Logistic: ERP, PPS, MES Supply-Chain, Instandhaltungsplanung, TPM
Engineering Software
CAX für Produktentwicklung, PDM, PLM, Digital Factory, Simulation, VR, AR
Informations- und Kommunikations-technik
Infrastruktur, Netze, Sicherheit Internet-Technologien, Auto-ID, Tracking & Tracing Cloud-Lösungen, Service-Plattformen, Smart Mobile Devices, Apps
Marktpotenzial: Leitanbieter für Industrie 4.0
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Anwender
• Wertschöpfung in Engineering und Produktion durch innovative IT steigern
• Vernetzte Kooperation und Informationen in Wertschöpfungsnetzen
• Flexibilität und Adaptivität der Produktion
Technologieanbieter
• IT-Innovationsbedarf in der Industrie steigt
• Lösungsanbieter und Dienstleister für die Intelligente Informationsfabrik
• Softwaresysteme für Engineering, Unternehmen und Produktion verbinden
Marktpotenzial: Potenziale für Anwender und Technologieanbieter
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• 2013 weist Berlin die höchste BIP Wachstumsrate im Bundesvergleich auf (1,2%)
• Dienstleistungen tragen überdurchschnittlich zum BIP des Landes bei (ca. 84%)
• Berlin war 2012 und 2013 bei Gründungen (Saldo je Einwohner) bundesweit Spitzenreiter
• Wirtschaftsstruktur ist von KMU geprägt
• Positives Image der Stadt
• Sehr gut ausgebaute IKT-Infrastruktur
• Verfügbares, qualifiziertes Personal
• Sehr dichtes Netz an F&E Institutionen
Standortattraktivität: Rahmenbedingungen am Standort Berlin
Fokus Berlin: Verarbeitendes Gewerbe – IKT-Sektor – F&E
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• Attraktiver Standort (niedrige Lebenshaltungskosten und Mieten, sehr gute Infrastruktur, Gewerbeflächen etc.)
• Berlins Wirtschaftsstruktur durch KMU geprägt
• Hohe Anzahl an Neugründungen – insb. im IKT-Sektor (Dienstleistungen und Software)
• Stabile Entwicklung im verarbeitenden Gewerbe
• IKT Branchenwachstum strahlt auch auf das Berliner Umland aus
• F&E-Aufwendungen der Privatwirtschaft sind rückläufig über letzten 10 Jahre
• F&E Aufwendungen der Wirtschaft stark auf Spitzentechnologie fokussiert
• Innovative Unternehmen kooperieren insb. mit Universitäten und Kunden (B2B)
Standortattraktivität: Regionale Wirtschaftsstruktur
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• Unternehmen: 736 • Beschäftigte: 106.500 • Umsatz: 23,3 Mrd. €
• Standortvorteile:
Zulieferer und Kooperationspartner, Fachkräfte, effiziente Unternehmensnetzwerke und Kompetenzzentren, Innovationsoffenheit
• Unternehmensstrategie: Wissensbasierte Aktivitäten in Berlin (Entkopplung vom Produktionsstandort)
• Unternehmensinitiativen zu Industrie 4.0: Vernetzung, Echtzeitdatenzugriff, Internationale Vernetzung der Standorte, Mobile Applikationen
• Innovationsoffenheit der Berliner KMU: Steigende Innovatorenquote, überdurchschnittliche Prozessinnovationen, überdurchschnittliche Innovationsausgaben und Innovationsintensität
Standortattraktivität: Verarbeitendes Gewerbe Berlin
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• Unternehmen: 138 • Beschäftigte: 28.372 • Umsatz: 4 Mrd. €
• Berlins größter industrieller Arbeitgeber:
Ein Viertel der Industriebeschäftigten arbeitet in der Branche • Der Anteil innovativer Unternehmen ist in der Elektrotechnik im Vergleich
zu anderen Segmenten des Verarbeitenden Gewerbes am höchsten. • Die Branche ist in Berlin durch eine große Vielfalt gekennzeichnet:
Angebot, Unternehmensgröße, etc. • Berliner Technologieprofil: Patente im Bereich Elektro-Technologien inkl. IuK
Standortattraktivität: Elektrische Ausrüster Berlin
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• Unternehmen: 5155 • Beschäftigte: 37.770 • Umsatz: 4,88 Mrd. €
• Deutschlandweit unter den führenden Standorten der Informations-
und Kreativwirtschaft • Deutschlandweit das größte Potenzial an Fachkräften
Überdurchschnittlicher Beschäftigungsaufbau: 15.571 (+61,7% von 2008 - 2013) Jedes 10. Unternehmen in der Digitalen Wirtschaft wird in Berlin gegründet.
• Deutschlandweit größtes digitales Kommunikationsnetz (> 200.000 km Glasfaserkabel)
• 70 Internetprovider, 160 Netzbetreiber, Rund 800 öffentliche W-LAN-Zugänge • Hohe Innovationskraft, Anstieg des Fremdkapitals, hohe Zahl der IT-Patente
Standortattraktivität: IKT-Unternehmen Berlin
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Leitanwendungen Industrie 4.0 in Berlin Berliner produzierende Unternehmen können zu Pilot- und Leitanwendern befähigt und am Standort gestärkt werden.
Leitanbieter Industrie 4.0 aus Berlin Berlin und die Unternehmen der Elektro- und IT-Branche können sich als Leitanbieter für die Industrie entwickeln.
Dienstleistungen für die Industrie aus Berlin Berlin und seine Unternehmen können sich als Dienstleister für wissensbasierte und IT-Dienstleistungen für die produzierende Industrie etablieren.
Hauptstadtfaktor nutzen und ausbauen Berlin kann international Drehscheibe und Anlaufstelle für innovative Konzepte und smarte Lösungen für vernetzte Unternehmen und Produktion werden.
Diese Potenziale bieten sich für Berlin
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Industrie 4.0 ein Muss Für die produzierende Industrie ist die Einführung und Nutzung von Informationstechnologien im Sinne Industrie 4.0 ein Muss zur Standortsicherung.
Investition ist Zukunftssicherung Wer jetzt nicht in Industrie 4.0 investiert, wird zukünftig traditionelle Produktionen am Hochlohnstandort Deutschland und Europa nicht halten können.
Chance für Berlin Mit dem Potenzial aus IT-Wirtschaft, produzierender Industrie, Wissenschaft und Forschung bietet sich Berlin die Chance, sich in diesem Thema als attraktiver und kompetenter Innovationsstandort zu etablieren.
Jetzt handeln Um sich im Wettbewerb der Regionen einen Platz zu sichern, muss sich Berlin sehr schnell committen und eine Strategie aufstellen, kommunizieren und konsequent verfolgen sowie die erforderlichen Rahmenbedingungen schaffen.
Resümee und Handlungsempfehlungen für Berlin
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Erkenntnisse Empfehlungen Maßnahmen
Innovationspotenzial, -bedarf in produzierenden Unternehmen
Stärkung der Industrie: zur Standortsicherung
Plattform und Programm zur Innovation in I4.0 Berlin
Potenziale für Berliner Anbieter, Anwender, Dienstleister zu I4.0
Unternehmen zu Partizipation im Markt aktivieren
Vernetzung der Akteure in Innovationsverbünden
Fehlende regionale Initiative Nachholbedarf zu I4.0
Rolle und Erkennbarkeit in Zukunftsmarkt sichern
Strategie in Masterplan Agenda, Roadmap, Förderung
Potenzial IT-Wirtschaft durch Vernetzung und Fokussierung
IT-Branche: Ausbauen und Professionalisieren
Leuchtturmprojekte mit Industrie initiieren, fördern
Sichtbarkeit mit Smart Home, Smart Mobility, Smart Health
Berlin als Vorreiter: Smart Technologies City
Anwendungszentrum I4.0 Urban Production
Resümee und Handlungsempfehlungen für Berlin
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(1) Plattform (2) Leucht-
turmprojekte (3) Anwendungs-
zentrum (4) Vernetzung
Masterplan Industriestadt Berlin
• Vernetzung Akteure: Industrie, Verbände, Politik, Wissenschaft
• Gemeinsames Zukunftsbild und Strategie für Berliner Produktions- und IT-Wirtschaft
• Positionierung und Commitment Berlins
• Rahmenbedingungen
Schwerpunktthemen • Migrationswege
zu Industrie 4.0 in der Produktion
• Vernetzte, koopera-tive Wertschöpfung
• Vernetzung in Industriearbeit
• IT-basierte Services • Industrial-IT und
Sicherheit
• Machbares und Nutzen aufzeigen
• Teillösungen demonstrieren
• Aufbau einer Modellfabrik
• Möglichkeit zum Ausprobieren
• Info- & Beratung
• Bundesweite Vernetzung mit Verbänden und Initiativen branchen-übergreifend
• Technologie-transfer
• Marketing für Produktions- & IT-Wirtschaft
Handlungsempfehlungen für Berlin
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Weitere Vorgehensweise
Potenzial- analyse
Profilbildung und Konkretisierung
Plattform Industrie 4.0 Berlin
Initialpartner Steuerungskreis Industrie 4.0
Vernetzen und Bündeln von Aktivitäten und Akteuren am Standort
Workshops mit der Industrie
Kompetenzatlas Industrie 4.0
Roadmap Industrie 4.0 Berlin
Strategie Masterplan
Forschung
Industrie
Verbände
Politik
Anwendungs-zentrum
Themen-schwerpunkte
Leuchtturm- projekte
Maßnahmen
Pilotanwendungen
F&E-Projekte
Beratung
Marketing
Umsetzung
Innovationsprogramm
Industriebeteiligung PPP
Experten
Implementierung Operationalisierung Etablierung und
Verankerung Initiierung
Internetpräsent Industrie 4.0
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