Eine Implementierung von Losgröße 1 nach Industrie-4.0-Prinzipien

Zusammenfassung

Die Synergie von Maschine und IT und die daraus resultierenden Geschäftschancen und -modelle sind Zentralthema von Industrie 4.0, einer Initiative mit Fokus auf dem weiteren Ausbau der führenden Rolle des deutschen Maschinen- und Anlagebaus, die auch hohen Stellenwert im Regierungsprogramm einnimmt. Neben den laufenden Standardisierungsbemühungen – Voraussetzung für die herstellerübergreifende Kommunikation – spielen praktische Experimente, realitätsnahe Feldversuche und partnerschaftliche Pilotprojekte eine entscheidende Rolle für die Annäherung der beiden Welten und insbesondere für den zielorientierten Einsatz derer Innovationen. Die entscheidende Bedeutung der Software, die als Innovationstreiber des Maschinenbaus gesehen wird, zeigt der vom IBM-Team um die beiden Autoren gebaute Industrie-4.0-Demonstrator auf Basis eines 3D-Druckers am Beispiel des Losgröße-1-Szenarios. Ein Kunde bestellt sein individuelles Produkt über einen Web-Shop, wodurch ein Produktionsauftrag erstellt wird, der nach Freigabe durch den Verantwortlichen direkt zur Produktion geschickt wird. Dabei werden die Maschinendaten im Kontext des Auftrags auf einem Produktionsleitstand bzw. in einer Augmented Reality App live angezeigt und die gesammelten Daten zwecks tieferer Erkenntnisse bzw. Prognosen analysiert. Flexible vertikale Integration von Maschinen, deren Einbindung in die Geschäftsprozesse über die gesamte Wertschöpfung sowie die aus den Produktionsdaten gewonnenen Erkenntnisse sind einige Industrie-4.0-Szenarien, die sich an diesem Beispiel sehr gut veranschaulichen lassen.

Abstract

The synergy of machine and IT and the resulting business opportunities and models represent key features of Industrie 4.0, a high prioritized governmental initiative focusing on further expanding the leading role of German machine and plant construction. The ongoing standardization efforts are a prerequisite for cross-vendor communication. Nevertheless, early practical experiments, realistic field trials and pilot projects in partnership play a great role in the rapprochement between the two worlds and in particular for the goal-oriented use of those innovations. To show the great importance of the software, which is seen as a driver of innovation in mechanical engineering, an example was built by an IBM team led by the two authors that demonstrates the batch size 1 scenario from Industrie 4.0 based on a 3D printer. A customer orders his individual product on a web shop, a production order is created, which—after approval—is directly sent to production. The machine data are displayed live in the context of the job on a production control console respectively in an augmented reality app as well as collected for the purpose of deeper insights and forecasts. Flexible vertical integration of machines, their integration into business processes across the entire value chain as well as the insights gained from the production data are some Industrie 4.0 scenarios, which can be illustrated very well in this example.