LBPlus Kompetenzen kombinieren - Das Magazin der LB GmbH

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CYBER PHYSICAL SYSTEMS
UND INDUSTRIE 4.0
Wie Produktion, Produkte und Dienste im
multidimensionalen Internet der Zukunft funktionieren.
« Lanfer Automation: Mit SMART FACE
Kürzere Produktionszyklen, mehr Individualisierung und
auf der Hannover Messe »
Produktionssteigerung verlangen neue, flexible Methoden
der Produktionsplanung, besonders für Kleinserien.
SMART FACE überführt die Taktung der Tagesplanung
in ein selbstorganisierendes cyber-physisches System.
Basic
Comfort
HIFI
Man sei für die 4. Industrielle Revolution gewappnet und
bereit, zukünftige Industrie 4.0-Lösungen anbieten zu
können.
Mehr zu SMART FACE finden Sie unter folgendem Link:
www.smartfactoryplanning.de/projekt/aktuelles.html
Kürzere Produktionszyklen und mehr Individualisierung
Kürzere Produktionszyklen, mehr Individualisierung und Produktionssteigerung – dies sind seit Jahren beherrschende
Themen der Produktion. In der deutschen Automobilindustrie gleicht schon lange kein Fahrzeug mehr dem anderen.
Unikate sind längst Realität.
Basic Comfort HIFI
Die dezentrale Steuerung mit Cyber Physical Systems (CPS)
Die Montage der Zukunft ist nicht mehr zentral gesteuert
und linear, sondern selbstorganisierend und dezentral.
Ein CPS kann sowohl hochautomatisierte als auch
manuelle Prozesse unterstützen.
Intelligenz und Sensoren in allen Dingen – das
Im »Internet of Things« sind die Dinge mit Sensoren
und einem gewissen Maß an Verstand ausgestattet:
Kameras und Bewegungsmelder erfassen die
Umgebung, RFID-Chips tragen und übermitteln
Informationen z.B. über Gut, Menge und Ziel.
Ladungsträger teilen Fahrzeugen ihren Bestimmungsort
mit und Navigationsgeräte verarbeiten
Verkehrsinformationen zu neuen Routen und
Ankunftszeiten.
ETA 17:34
Lieferung
RFID GPS
RFID GPS
Individuelle Kundenbestellung
Sensoren
und Intelligenz
Jedes Gerät im CPS enthält
Sensoren und Microchips.
Mit Hilfe der Sensordaten und
Microchips werden eigenständig
Entscheidungen getroffen.
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Theoretisch
mögliche
Varianten bei
allen deutschen
Herstellern
Unternehmens- und Planungsdaten
aus der Unternehmens-Cloud
Die Einheiten im Cyber Physical System erhalten Daten
aus der Cloud und senden selbst Informationen:
eingehende Aufträge, Systemauslastung, Prognosen,
Wetterdaten, Bestandsdaten, Standortinformationen,
Verkehrslage usw.
Lanfer Automation steht für praxistaugliche Lösungen im
Bereich der Industrieautomation und innovativen Entwicklungsprojekten,
wie z.B. die technische Verantwortung
in den Forschungsprojekten „THINGtelligence“ oder
auch „Hub2Move“. Auf der diesjährigen Hannover Messe
präsentierte auch Lanfer Automation am Gemeinschaftsstand
des Bundesministeriums für Wirtschaft gemeinsam
mit den Forschungspartnern das Projekt „SMART FACE“.
« Neue Aufgaben: Kathrin Spaan
wechselt nach Weseke »
Cyber Physical Systems und Industrie 4.0
Wie Produktion, Produkte und Dienste im
multidimensionalen Internet der Zukunft
Seit funktionieren.
Juni unterstützt
Kathrin Spaan
das Team der
Lanfer Automation
in Borken-Weseke.
Kathrin Spaan war
zuvor als kaufmännische
Leitung in der
wm.mediapro tätig
und hat dort auch im
Bereich Wertschöpfung
einige Maßnahmen
»SMART erfolgreich FACE« – Die Produktion der Zukunft ist
umgesetzt.
individuell,
„Ich freue
dezentral und selbstorganisierend.
mich, jetzt in einem
Forschungsvorhaben »SMART FACE« »SMART FACE« im Rahmen des
Zukunftsprojekts »Industrie 4.0«
ganz anderen Die heutige Produktionsplanung Themenbereich bei einer zu arbeiten und mich
bisher verfügbaren variantenreichen Fließfertigung
besteht aus einer Kombination von nen in der Vergangenheit, von der Mechani-
Nach den ersten drei industriellen Revolutio-
dadurch
hocheffizienten
natürlich
Montagelinien
auch
und einer
weiter
sierung der
zu
Produktionsanlagen
entwickeln“,
bis hin zum
so Frau
umfassenden IT-Infrastruktur zur zentralen Einsatz von Elektronik und IT zur weiteren
Spaan.
Planung – eine dezentrale Steuerung des Automatisierung der Produktion, soll nun die
Materialflusses ist nicht vorgesehen. Gerade deutsche Wirtschaft auf die vierte industrielle
die aufkommende Produktion von Elektroautos
Spaan stellt neue Anforderungen, ist bei die Lanfer die Systemen Automation vorbereitet werden. für Die Zukunftsini-
den Bereich
Revolution auf Basis von cyber-physischen
Kathrin
heutige Produktionsplanung nicht mehr tiative der Bundesregierung »Industrie 4.0«
sinnvoll erfüllen kann:
zielt darauf, die deutsche Industrie in die Lage
Controlling zuständig und bringt zu versetzen, auch für die Zukunft hier der Produktion ihre Erfahrungen
• kürzere Produktionszyklen
gerüstet zu sein.
• mehr Individualisierung
ein.
• hohe Wandlungsfähigkeit durch volatile
Märkte und nicht absehbare technische
Entwicklungen bei der E-Mobilität
Die gleichzeitige oder gekoppelte Informationsverarbeitung
unterschiedlichster Sensoren
ist zwar ein Feld aktueller Forschung, es
fehlen aber Mechanismen, um Sensorik,
Information und Prozessmanagement im
Zusammenspiel zu betrachten. Der neuartige
Ansatz des interdisziplinären Forschungs- und
Der Begriff Industrie 4.0 steht für den grundlegenden
Paradigmenwechsel von einer zentralen
zu einer dezentralen, erweiterten
(augmentierten) Steuerung mit dem Ziel einer
hochflexiblen Produktion individualisierter
Produkte und Dienste. Dabei verschwinden
klassische Branchengrenzen und es entstehen
neue, übergreifende Handlungsfelder und
Kooperationsformen. Wertschöpfungsprozesse
verändern sich und die Arbeitsteilung
entlang der Versorgungsketten wird neu
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Theoretisch
mögliche
Varianten bei
allen deutschen
Herstellern
Ist-Zustand: Die klassische, zentral gesteuerte Automobilproduktion
Langfristige
Lieferverträge u.
Liefermengen
Geplante
Lieferungen
JIT/JIS
10.000.000.000.000.000.000.000.000
Hohe Effizienz bei gleichzeitiger Variantenvielfalt beherrscht die Industrie bereits heute. Klassische Programmplanungssysteme
und die klassische Fließfertigung sind jedoch vergleichsweise aufwändig, wenig flexibel und brauchen lange
Vorlaufzeiten. Diese Art der automobilen Produktionsplanung steuert den Herstellungsprozess zentral bis ins kleinste
Detail der Tagesplanung.
€ 900.000.000 20.000
Automobilwerk
Ungefähre Kosten für ein neues
1.500 10.000
Basisvarianten in der Modellpalette
200
Fachkräfte für zentrale Planung
Monatsplanung im ERP-System
Wochenplanung
Werk 1
Werk 2 Werk
Linie 1 Linie 2
A
B
C
Individuelle Kundenbestellung
Die Lanfer Automation sucht Menschen, die mit ihren Fähig-
Durchschnitts- und
Erfahrungswerte Informationsfluss
keiten und ihrem Engagement des Wege Fraunhofer IML in die Zukunft bauen.
Finanzen Betriebsmittel Personal
JIT
« Gestalten Sie mit uns die Zukunft »
Just-in-time Die richtige
Menge wird zur richtigen
Zeit geliefert.
JIS
www.google.de/maps
Just-in-sequence Die richtige
Menge wird zur richtigen Zeit in
der richtigen Reihenfolge geliefert.
anhand eines großen
Herstellers.
Relativ großer
Planungsspielraum
Planungsspielraum
wird
geringer
Informationsflüsse im Cyber
Physical System laufen parallel
zum Materialfluss.
Teileund Komponenten pro Fahrzeug Sonderausstattungen bestellbar
Geprägt vom Leitsatz „Automatisch die beste Lösung“ schafft
Ein fahrerloses
Transportsystem (FTS)
kennt seine Fracht und
Lanfer für ihre Mitarbeiter einen spannenden ihre und Priorität. Eine anspruchs-
eilige
Lieferung hat Vorfahrt,
andere FTS (er)kennen
diese Information und
verlangsamen ihre Fahrt.
vollen Arbeitsplatz in kollegialer Arbeitsatmosphäre. Sie arbeiten
in einem modernen, expandierenden Unternehmen,
Planungsspielraum
Einige Bauteile liegen an der
das sich kennzeichnet durch starke Innovation.
Montagestation
Es erwarten
bereit. Die Station
fordert rechtzeitig neue Teile an. Das
Lagersystem kennt dabei auch die
Ein ERP-System (Enterprise Ressource
Bestände außerhalb des Lagers.
Planning) ist eine umfangreiche Software
Sie ausgezeichnete zur Ressourcenplanung eines ganzen Arbeitsbedingungen, selbstständiges
Unternehmens.
Arbeiten und kreative Ausgestaltung des Aufgabengebietes.
Tagesplanung
MO DI MI DO FR
Fest verplante Ressourcen
Umplanung
Planungsänderungen
nur noch über die
Reihenfolge machbar.
Entscheidungswege im Cyber Physical System
Kontakt
Was passiert zum Beispiel, wenn eine Montagestation durch
einen technischen Defekt ausfällt? Eine zentrale Steuerung
und Umplanung ist im CPS nicht erforderlich: Das System
stellt sich dezentral und selbstorganisierend um.
Die Lanfer Automation GmbH & Co. KG
ist eine Tochter der Logata Digital Solutions.
3
Das Fahrzeug ist fast fertig. Es ist
bekannt, welche Teile jetzt noch
fehlen und an welcher Station die
Endmontage stattfinden kann.
Die normalerweise vorgesehene
Ausweichstation ist noch belegt und
steht nicht als Ersatz zur Verfügung.
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1
Ein FTS liefert automatisch
angeforderte Bauteile an die
Montagestation.
Das unfertige Auto meldet
Transportbedarf zur Ersatzstation.
Ein nahegelegenes FTS übernimmt
und erledigt den Transport.
Das fahrerlose Transportsystem
(FTS) kennt seine Auftragsliste,
es fährt zu seinem Ziel, wenn es
angefordert wird.
Bildnachweis: Lanfer Automation GmbH & Co. KG
Lanfer Automation GmbH & Co. KG
Geschäftsführer: Guido Faßbender
Hoher Weg 13 ∙ 46325 Borken-Weseke
Tel.: +49 28 62 / 91 31 19
Fax: +49 28 62 / 591 36 00
E-Mail: automation@lanfer.de
www.lanfer-automation.de
An der Montagestation tritt ein
4
Die Montagestation kennt die anstehenden
Aufträge und ihre Prioritäten. Sie kann
warten oder Aufträge beschleunigen. Sie
erfasst den Status ihrer »Nachbarn« und
agiert entsprechend.
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Das FTS kennt seine Ladung. An der
defekten Station wird sie nicht mehr
benötigt. Automatisch erkennt das
FTS den neuen Bedarf und steuert
die Ersatzstation an.
technischer Defekt auf. Andere
Stationen erfahren dies automatisch.
Die Station ist frei, in der Nähe und übernimmt
automatisch den Auftrag. Diese Information
wird im System geteilt. Die benötigten Bauteile
werden angefordert.
Heiter bis wolkig, vereinzelt
Regen. Keine Unwetter und
Beeinträchtigungen erwartet.
Im Raum Dortmund gibt es
auf der B1 und im
Innenstadtbereich Stau.
Wir möchten unsere Teams erweitern und bieten folgende
Stellen an :
Montagestationen fordern
• Obermonteur automatisch die benötigten (w/m)
Teile an. Das Lager reagiert.
Das Lagersystem kennt seine Bestände,
auch die auf der Straße. Ebenso erhält das
Lager Informationen zur Auftragslage. Das
• Elektriker / Elektroniker Lager bestellt beim Zulieferer (w/m) und weiß,
wann der Nachschub eintrifft.
Die Montagestation
Fahrerlose • Transportsysteme
(FTS) liefern
bereit für den nächsten
Programmierer SW-Technik (w/m)
meldet, wenn das Fahrzeug
Material und Bauteile.
Montageschritt ist.
• Dualer Bachelor-Studiengang angewandte
Ein fahrerloses Transportsystem
(FTS) kennt sein Ziel und stimmt
sich mit anderen FTS ab: Es gibt
Elektrotechnik
Ein fahrerloses Transportsystem
(FTS) bringt neue
Kollisionen.
keine Warteschlangen oder
Teile in ein Lager. Der
Behälter teilt dem FTS seinen
Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung- Bestimmungsort mit. weitere Informationen
erhalten Sie hier:
www.lanfer-automation.de/unternehmen/karriere
Wer trifft die Entscheidungen im CPS?
Ladung T
A30582
B60143
C7070687
D33348
E71696
F30888
Die Palette weiß, wem
gehört, in welchem Zu
sie ist und wo ihr Ziel
Der intelligente Behälter
kennt seinen Inhalt und
Bestimmungsort.
Im »Internet of Things« sind die Dinge mit Sensoren und einem gewissen Maß a
Verstand ausgestattet. Was genau ist diese Intelligenz und wie steuert sie das CP
RFID
# Bauteil vorhanden
# FTS angefordert
# Station belegt
# Sende: belegt
RFID
GPS
RFID
Unternehmens- und Planungsdate
aus der Unternehmens-Cloud
Die Einheiten im Cyber Physical System erhalten Date
aus der Cloud und senden selbst Informationen:
eingehende Aufträge, Systemauslastung, Prognosen,
Wetterdaten, Bestandsdaten, Standortinformationen,
Verkehrslage usw.
# Auftrag angenommen
# Bauteile geladen
# Auslieferung beginnt
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Agent
Der Ag
cyberverarb
Sensor
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# FTS meld
# FTS meld
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# Empfange:
# Sende: Ers