Industrie 4.0 Wertschöpfungsprozesse verbinden

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1 Industrie 4.0 Wertschöpfungsprozesse verbinden Dr.-Ing. Kurt D. Bettenhausen Vorsitzender der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Statement zum VDI-Pressegespräch anlässlich der VDI-Tagung Industrie , 11:00 12:00 Uhr Maritim-Hotel Düsseldorf Es gilt das gesprochene Wort. Sehr geehrte Damen und Herren, Lassen Sie mich mit den Kernaussagen beginnen: 1. Die deutsche Automation spielt in der Champions- League. 2. Industrie 4.0 muss alle industriellen Wertschöpfungsketten in Zukunft noch flexibler miteinander verbinden. 3. Andere Industrienationen sind in den Themen von Industrie 4.0 tätig nur unter einem anderen Titel. 4. Das Projekt Industrie 4.0 braucht Geschwindigkeit und Inhalte, um unsere Spitzenposition zu erhalten entsprechende Förderung ist erforderlich. In der Automation sind wir erstklassig wir spielen bereits in der Champions League und haben ein Ecosystem aus Weltmarktführern, großen, mittelständischen und hochspezialisierten kleinen Unternehmen, dass andere Regionen und Länder erst einmal aufbauen müssen diesen Vorsprung gilt es nachhaltig zu verteidigen. Industrie 4.0 ist eine deutsche Initiative darum hat sie auch einen deutschen Namen erhalten. Diese Initiative hat dazu geführt, dass wesentliche Player zusammen an einem Strang ziehen: Das gemeinsame Ziel war, ist und bleibt es, die Produktion am Hochlohnstandort Deutschland auch in Zukunft effizient und damit wettbewerbsfähig zu halten. Nach wie vor werden jährlich immer noch deutsche Produktionskapazitäten ins Ausland verlagert. Obwohl dieser Trend inzwischen rückläufig ist, müssen wir weitere Schritte tun, um die Produktion in heimischen Gefilden zu stärken und unsere Wettbewerbsfähigkeit dauerhaft zu sichern. So kommt das Projekt Industrie 4.0 gerade recht, um die Attraktivität des Produktionsstandorts weiter zu stärken. Das Gute 1

2 ist, dass die Bundesregierung Aktivitäten zum Projekt Industrie 4.0 fördert und dass sich viele Unternehmen, Forschungseinrichtungen verschiedener Fachdisziplinen und Verbände für den Erfolg einsetzen. Hierin steckt aus unserer Sicht auch das Neue: Die Ideen und Ziele zum Erfolg des Standortes Deutschland gemeinsam umzusetzen. Darüber hinaus werden sich nicht nur Perspektiven für die Produktion in Deutschland, sondern auch für heimische Ausrüster und Dienstleistungsanbieter ergeben. Die gemeinsame Aufgabe der unterschiedlichen Disziplinen liegt nun darin, Produkte und Dienstleistungen zu entwickeln, die eine zusätzliche Wertschöpfung in Deutschland ermöglichen. Wir auf unserer Seite sehen das Projekt als so wichtig an, dass wir in der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik ein übergreifendes Fokusprojekt gegründet haben, um unsere Industrie 4.0 -relevanten Aktivitäten zu bündeln und so zusammenzufassen, dass wir uns als Automatisierer optimal in die Plattform Industrie 4.0 einbringen können. Über uns wurde darüber hinaus der Wissenschaftliche Beirat der Plattform durch drei konkrete Benennungen fachlich gestärkt. Alle Wertschöpfungsketten mit Industrie 4.0 verbinden Wenn wir hier über Wertschöpfung sprechen, müssen wir und vor Augen führen, dass Industrie 4.0 in verschiedenen Wertschöpfungsketten der industriellen Produktion eine Rolle spielt [Bild 1 nach Epple]. Hierbei handelt es sich um die vier Wertschöpfungsketten - der Produkt- und Produktlinienentwicklung, - der Verfahrens- und Anlagenentwicklung, - der Produktion und des After-Sales-Service sowie - des Anlagenbaus und des Anlagenbetriebs. Heute kommen in diesen Wertschöpfungsketten unterschiedliche IT- Lösungen zum Einsatz: Automatisierungssysteme, MES-Systeme, Engineeringsysteme, Entwicklungssysteme, Instandhaltungssysteme etc. Die Herausforderung von Industrie 4.0 liegt u.a. darin, die Wertschöpfungsketten mithilfe einer durchgängigen IT- Unterstützung noch weiter zusammenzubringen und damit einen Effizienzgewinn zu erzielen. Das bedeutet, dass in der Softwarearchitektur Tools verwendet werden, die sich heute auf Grund ihrer Spezialisierungen und Aufgaben in ihrer Struktur, Semantik, ihren Ausführungskonzepten und auch nichtfunktionalen Eigenschaften stark unterscheiden. Wir benötigen daher eine Gesamt-Referenzarchitektur, die beschreibt, wie diese heterogenen Software-Konzepte in der Industrie 4.0 miteinander interagieren können. Diese Forderung stellt hohe Ansprüche an alle Beteiligten sowohl technisch-wissenschaftlich wie auch an ihre Kooperationsfähigkeit. Es kommt darauf an, eine Systemlandschaft zu schaffen, auf der Informationen leicht, direkt und sicher ausgetauscht werden können. Insbesondere muss sichergestellt werden, dass jeder Wertschöpfungsprozess auf andere Prozesse 2

3 inklusive seiner Zustände und Ergebnisse einfach, direkt, online und in Echtzeit zugreifen kann. Das alles kann aber nicht beliebig vorausgeplant werden: Die neue Systemlandschaft muss so flexibel gestaltet werden, dass sie neue Anforderungen an die bereitzustellenden Information genauso abbilden kann, wie verglichen damit relativ kurzfristige Änderungen der Anforderungen während der Bearbeitung von Aufträgen oder wie wir gemeinhin sagen at runtime. Nutzung der Cloud ist Voraussetzung Um dies zu erreichen, ist der breite Einsatz der einer offenen und vernetzten IT-Infrastruktur allgemein als Cloud bekannt eine wesentliche Voraussetzung oder neudeutsch enabling technology. Dazu gehört noch eine technische Ebene tiefer eine leistungsfähige Breitbandinfrastruktur, die die Talente dort einbindet, wo sie arbeiten und wohnen. Viele hochspezialisierte Unternehmen und Individualpersonen leiden auch heute noch unter fehlender Bandbreite! Wie wir aus eigenen Umfragen aus dem vergangenen Jahr wissen, ist es bis dahin noch ein recht weiter Weg: 50% der Befragten haben angegeben, dass die Cloud nicht genutzt wird. Diejenigen, die die Cloud einsetzen, realisieren darüber Dienste, an die keine hohen Anforderungen im Hinblick auf Reaktionszeiten gestellt werden. Aufgrund der von Herrn Appel angesprochenen Problematik rund um die IT-Sicherheit, haben wir auch die Frage gestellt, ob sich Cloud Computing in der industriellen Automation überhaupt durchsetzen wird. Immerhin glauben fast 2/3 der Befragten an den Erfolg der Cloud in der industriellen Automation. Nur etwa 8 % sind der Auffassung, dass sich die Cloud auf keinen Fall durchsetzen wird. Die Sicht auf den Erfolg der Cloud ist unterschiedlich: Berufsanfänger sind hier am optimistischsten. Bei der Aufteilung 3

4 nach Einsatzbereichen sehen diejenigen, die in Entwicklung und Produktion tätig sind, mit etwa 70% an, dass die Cloud kommen wird. Projektleiter haben eine eher pessimistische Sicht auf die Dinge. Wir haben auch die Frage gestellt, wann denn mit der breiten Nutzung der Cloud rechnen kann. Wertet man die nachfolgende Grafik aus, dann heißt dies, dass in 2018 der Einsatz der Cloud selbstverständlich wird. Offen ist aber noch, in welchem Umfang hierzu lassen sich keine Angaben machen. Unsere Aussage Mitte 2013 lautete: Die Nutzung der Cloud wird in der Automation erst in ca. 5 Jahren als selbstverständlich erwartet. Das erste Jahr ist bereits vorbei bleiben noch vier! Eines jedoch sollte uns Mut machen: Diejenigen, die die Cloud bisher privat oder beruflich genutzt haben, haben eher gute Erfahrungen gemacht. Nur etwa 6 % geben an, schlechte Erfahrungen gemacht zu haben und dass sich die Erwartungen nicht erfüllt haben. 4

5 Wir schätzen für die industrielle Realisierung der Basis, d.h. eine funktionsfähige Industrie 4.0-Dienstplattform, mindestens acht Jahre. Dazu gehören neben der Cloud eine Systemplattform, die notwendigen Dynamiken inkl. Big Data sowie die Self X Capability mit lernenden Algorithmen und autonomen Entscheidungsstrategien. Der Forschungsbedarf steigt dabei von Stufe zu Stufe. Und es werden Fördergelder notwendig sein, um Deutschland hier weiter voran zubringen. Auch andere Industrienationen sind nicht untätig: So ist in den USA unter dem Titel Advanced Manufacturing Programme eine ganze Reihe von Aktivitaeten im Rahmen eines milliardenschweren Programms unterwegs: AMP Advanced Manufacturing Partnership: eine private, nationale Initiative zur Revitalisierung der Produktion in den USA, die vom US-Präsidenten im Jahr 2011 ins Leben gerufen wurde. Das AMP Steering Committee hat seine 16 Empfehlungen in drei Kategorien abgegeben: 1. Enabling Innovation 2. Sicherung der Nachwuchsförderung Einwanderung 3. Verbesserung des Geschäftsklimas NAMII The National Additive Manufacturing Innovation Institute: Unter dem Slogan America Makes sind hier eine Reihe von Bemühungen zu additiven Produktionsverfahren eingeleitet worden. NNMI National Netword for Manufacturing Innovation: 15 Institute haben sich hier strategisch zusammengeschlossen. AMNPO The Advanced Manufacturing National Program Office: Eine Einrichtung, die von Nationalen Standardisierungsinstitut (NIST) geführt wird, um alle in diesem Programm beteiligten Bundesagenturen zu koordinieren. 5

6 Es ist also sehr deutlich zu erkennen, dass die USA sehr viel mehr Geld als Deutschland investiert nicht nur in Entwicklungsmaßnahmen sondern auch in strukturelle Maßnahmen. Auch in China gibt es Aktivitäten, die unter dem Titel Intelligent Manufacturing laufen und Bestandteil des aktuellen Fünf-Jahres- Plans der chinesischen Regierung sind und ebenfalls schnell voranschreiten. Wir dürfen uns unserer Stärken in Deutschland aber durchaus bewusst sein. Lassen Sie mich zusammenfassen: 1. Die deutsche Automation spielt in der Champions- League. 2. Industrie 4.0 muss alle industriellen Wertschöpfungsketten in Zukunft noch flexibler miteinander verbinden. 3. Andere Industrienationen sind in den Themen von Industrie 4.0 tätig nur unter einem anderen Titel. 4. Das Projekt Industrie 4.0 braucht Geschwindigkeit und Inhalte, um unsere Spitzenposition zu erhalten entsprechende Förderung ist erforderlich. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Anhang: Angaben zur Methode der Umfrage von Mitte