Neue Geschäftsmodelle werden die Branchenregeln und -strukturen verändern. Das Wichtigste ist, dass Unternehmen bei diesem Wandel aktiv dabei sind. Sie müssen herausfinden, was Industrie 4.0 für ihr Geschäft und ihre Wertschöpfung bedeutet und sich dann fragen, was sie wann mit wem umsetzen wollen. Wer diese Fragen individuell beantwortet hat, wird Erfolg haben und seine Marktposition halten oder ausbauen.

Serviceorientierung innerhalb der Geschäftsmodelle
im Rahmen von Industrie 4.0

Kernthesen für Wertschöpfungsmodelle der Zukunft 

Anwendungsbeispiele zu Industrie 4.0 am Fraunhofer IPA

Mobiler Handling-Assistent

Grünes Licht für den nächsten Montageschritt

Im Applikationszentrum Industrie 4.0 wird ein adaptiver Montagearbeitsplatz mit Assistenzsystem und Datenerfassungssystem für biomechanische Analysen aufgebaut. Ein Teilsystem ist das neue Montageassistenzsystem mit Bewegungserkennung der Firma Schnaithmann. Die Anwendung zeigt dem Mitarbeiter mit einer Lichtmarkierung und In-situ-Projektionen an, welche Montageschritte als nächstes an der Reihe sind. Außerdem erhält er Rückmeldung, ob die Werkstücke korrekt zusammengesetzt wurden.

Flexible Vernetzung der Produktion

Sense&Act ermöglicht es dem Nutzer, beliebige Regeln wie folgt zu erstellen: Wenn ein Sensor ein definiertes Ereignis erkennt, wird eine definierte Aktion ausgeführt. Sensoren können dabei sowohl physischer Natur (Erkennung von Anlagestörungen) als auch virtueller Natur (Überwachung des Bestandes im ERP-System) sein. Mit diesen Regeln überwacht Sense&Act Ereignisse und löst automatisch definierte Aktionen aus.

Open Source in der Automatisierung

Einmal programmieren und beliebig oft einsetzen: Standardisierte Open-Source-Komponenten helfen, die Entwicklung neuer Robotersysteme effizienter zu machen. Das Robot Operating System (ROS), ein Betriebssystem für Roboter, bündelt diese Komponenten. Bisher ist es überwiegend bei Servicerobotern und in der Forschung verbreitet. Zukünftig soll es auch industrielle Systeme im Kontext der »smart factory« flexibler und leistungsfähiger machen.

Smarter Werkstückträger

Niedrige Durchlaufzeiten, rückvollziehbare Prozesse und sichere Bauteilzuführung – diese Faktoren tragen wesentlich zur Qualität und Effektivität einer Produktion bei. Mit dem »smartWT« entwickelt das Fraunhofer IPA im Rahmen eines Verbundprojekts ein cyberphysisches System, das alle drei Eigenschaften unterstützen und damit zur Umsetzung von Industrie 4.0 beitragen soll.

Marktplatz für Industrieanwendungen

Seit 2012 arbeitet das Fraunhofer IPA an der sicheren Plattform »Virtual Fort Knox« für produzierende Unternehmen. Dort sollen Daten aus der Produktion über unterschiedlichste Anwendungen, sogenannte Apps, für beliebige Endgeräte sicher nutzbar gemacht werden. Das erklärte Ziel für die föderative Plattform lautet: Industrie-4.0-Konzepte umsetzen, mit denen der Anwender seine Effizienz in der Produktion erhöht.

Anwendungsszenarien in der Lackierbranche

Das Fraunhofer IPA untersucht zurzeit, wie die maßgeblichen Elemente gestaltet sein müssen, um Effizienz und Flexibilität von Lackierprozessen zu steigern. Gerade bei immer kürzeren Reaktionszeiten, zunehmender Variantenvielfalt und sinkenden Losgrößen kann für Anlagenhersteller und Lackverarbeiter der Einsatz von cyberphysischen Produktionssystemen angebracht sein.

Beteiligungen und Initiativen für Markt und Mittelstand

100 Orte für Industrie 4.0 in
Baden-Württemberg

Mit dem Wettbewerb ist ein wichtiges Projekt der Allianz Industrie 4.0 BW gestartet. Damit sollen innovative Lösungen der Wirtschaft ausgezeichnet werden, die die intelligente Vernetzung von Produktions- und Wertschöpfungsprozessen umsetzen. Der vom Fraunhofer IPA und Fraunhofer IAO vorbereitete Wettbewerb richtet sich in erster Linie an mittelständische Unternehmen, die als Ausrüster oder Anwender Systeme und Konzepte entwickeln.
www.i40-bw.de

Allianz Industrie 4.0 BW

Baden-Württemberg will die Chancen der Digitalisierung konsequent nutzen und das Land zur weltweiten Vorreiterregion beim Thema Industrie 4.0 machen. Auf Initiative von Finanz- und Wirtschaftsminister Nils Schmid wurde deshalb die Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg ins Leben gerufen. Das Ziel der Allianz ist es, die Kompetenzen aus Produktionstechnik sowie Informations- und Kommunikationstechnik zu bündeln, alle wesentlichen Akteure zu vernetzen und durch innovative Transferangebote den industriellen Mittelstand in Richtung Industrie 4.0 unterstützend zu begleiten.
www.i40-bw.de

DG Connect der Europäischen Kommission

IPA-Institutsleiter Prof. Thomas Bauernhansl gehört dem Beirat der Generaldirektion für Kommunikationsnetzwerke, Content und Technologie, kurz DG Connect, an. Ziel ist, europäische Standards im Bereich von Industrie 4.0 zu etablieren und Möglichkeiten der Stimulierung von KMUs zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle zu finden.

Future Work Lab

Hierbei handelt es sich um ein Innovationslabor für Arbeit, Mensch und Technik. Mit greifbaren Demonstratoren, Angeboten zur Kompetenzentwicklung und Weiterbildung sowie einer Plattform für den wissenschaftlichen Austausch richtet es sich an Industrie, Arbeitnehmerverbände, Politik und Wissenschaft – und an die Produktionsmitarbeiter der Zukunft.
www.futureworklab.de

Industrial Data Space e.V.

Im Januar 2016 hat die Fraunhofer-Gesellschaft mit 16 Wirtschaftsunternehmen und der ZVEI-Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. einen gemeinnützigen Verein zum Industrial Data Space gegründet. Als eines von zwölf Partnerinstituten arbeitet das Fraunhofer IPA darauf hin, einen sicheren Datenraum zu schaffen, der es Unternehmen verschiedener Branchen und Größen ermöglicht, ihre Daten souverän zu vernetzen.
www.fraunhofer.de

Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Stuttgart/Karlsruhe

Dieses ist eines von derzeit elf Kompetenzzentren, die das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen der Initiative »Mittelstand 4.0 – Digitale Produktions- und Arbeitsprozesse« fördert. Ziel ist es, KMU sowie das Handwerk bei ihrem digitalen Transformationsprozess zu begleiten und dabei zu unterstützen, neue Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) zu entwickeln und für sich zu nutzen.
www.mittelstandkompetenzzentrum.de

Plattform Industrie 4.0

Wie der Produktionsstandort Deutschland mit Industrie 4.0 seine Wettbewerbsfähigkeit weiter steigern kann ist eine der zentralen Fragen, die Vertreter aus Unternehmen, Gewerkschaften, Wissenschaft und Politik gemeinsam beantworten möchten. IPA-Institutsleiter Prof. Thomas Bauernhansl ist als Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats mit dabei, wenn realisierbare Handlungsempfehlungen entstehen und geeignete Standards erarbeitet werden.
www.plattform-i40.de