Arbeit 4.0 Ein Beispiel aus der Aggregatmontage · 29.627 51.335 19.388 20.226 3.725 27.601. 5...

13.09.2016 | Dr. E. Wellbrock

Arbeit 4.0

Ein Beispiel aus der Aggregatmontage

2

thyssenkrupp - Industrial Solutions - System Engineering

13.09.2016 - Dr.-Ing. E. Wellbrock

Industrie 4.0 3

Ziele 4.0 2

Einleitung - Vorstellung System Engineering 1

Agenda

Arbeit 4.0 4

5 Beispiel 4.0

3



Vorstellung

System Engineering

4



Diversifizierter Industriekonzern: thyssenkrupp Business Areas Kennzahlen – Geschäftsjahr 2014/2015

Components

Technology

Elevator

Technology

Industrial

Solutions

Materials

Services

Steel

Americas

Steel

Europe

Umsatz (Mio €)1

6.753 7.208 6.256 14.254 1.773 8.697

Mitarbeiter2

29.627 51.335 19.388 20.226 3.725 27.601

5



Industrial Solutions Die neue Dimension des Anlagenbaus

Americas II

Europe/CIS I

Sub-Saharan Africa VI

India III Asia Pacific

MENA V

Business Unit

Business Area

Regional Organi- sationen

Assembly Systems

Car Body Technologies

Lightweight Solutions

Forming Dies

Battery & Testing Solutions

Industrial Solutions

Resource Technologies Process Technologies

Mining

Cement

Services

Fertilizer/

Coke Plant Technologies Submarines

Surface Vessels

Services Chemicals/Oil & Gas

Services

Marine Systems System Engineering

Services

6



thyssenkrupp System Engineering Organisation

4 Kontinente, 11 Länder, 4.000 Mitarbeiter, 900 Mio € Umsatz Geschäftsjahr 2014/2015

thyssenkrupp System Engineering

Ingo Steinkrüger (CEO) Uta Anders (CFO) Dr. Kerstin Böcker (CHRO)

Battery & Testing

Solutions Peter Kohlwig

• Battery Plant Technologies

• Batterietest

• Motortest

• Getriebetest

• Achstest

Lightweight Solutions Dr. Achim Agostini

• Car body manufacturing

• Hydro forming

Car Body

Technologies Thorsten Körbs

• Karosseriebau

• Endmontagetechnik

Forming Dies Thorsten Körbs

• Werkzeuge

• Prototypen

Assembly Systems Jean-Luc Guyon

• Motormontage

• Getriebemontage

• Achsmontage

• Aerospace

Global Sales & Service Dr. Achim Agostini

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Weltweit anerkannte Engineeringkompetenz Firmenhistorie thyssenkrupp System Engineering

1900 Drauz Wagenbau Werkstätte

1993

1905: Bau der ersten Drauz Karosserien

1951: Entwicklung der ersten selbsttragenden

Omnibuskarosserie

1921 Anton Nothelfer & Söhne

Mechanische Werkstätte

1952: Erster Werkzeugauftrag für

Nothelfer

1975: Erste Karosseriebauanlagen

Werkzeug- &

Anlagen-

spezialist 1974

1950 Johann A. Krause

Maschinenfabrik GmbH

1967: Erste Prüfmaschine

1971: Einstieg in die

Montagetechnik

Montage- &

Test-

spezialist 1989

199

8

2008

thyssenkrupp System Engineering „Zusammenfassung weltweit anerkannter

Engineeringkompetenzen“

FOD BTS ASY CBT LWS

Battery

& Testing

Solutions

Assembly

Systems

Car Body

Techno-

logies

Forming

Dies

Lightweigh

t

Solutions

Service

Karosseriebau-

spezialist

1900 1920 1950 1970 1990 2000 2005 2010

8



Produkte und Dienstleistungen entlang der automobilen

Wertschöpfungskette

10



Ziele 4.0

11



Future Automotive Factory - Vision System Engineering Kundenanforderungen & Features

Steigerung Produktivität

• Hohe OEE

• Reduzierung Verschwendung

Hohe Produktqualität

• Keine Kompromisse

in Produktqualität

• Nachverfolgung von Produkt

und Prozess

Flexibilität

• Produktflexibilität

• Prozessflexibilität

Einfache Handhabung

• Ergonomie

• Demographischer Wandel

• Wartungsarm

Ressourceseffizientz

• Weniger Energieverbrauch

• Weniger Platzbedarf

Wertschöpfung Investition

• Skalierbare Investition

• Reduzierung der Investition

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Industrie 4.0

14



Definition Industrie 4.0

• Nachhaltig

• Vernetzt

• Autonom

• Selbststeuernd

• (selbst) konfigurierbar

• Wissensbasiert

• Senorgestützt

• Räumlich verteilt

• Intelligent

• Wandelbar

• Effizient

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Flexibilisierung durch Datenträger

Produkt 1

RFID

Produkt 2

RFID

Produkt 3

RFID

Anwendung seit über 20 Jahren

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Vertikale Vernetzung

RFID RFID

Leitrechner zur PPS Logistik/Materialbereitstellung

17



RFID

Horizontale Vernetzung

Station to station

18



Beispiel: Stationen, die parallel arbeiten

19



RFID

Der Mensch steht im Mittelpunkt

Möglichkeiten zur Kommunikation und Interaktionsmöglichkeiten erforderlich

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Arbeit 4.0

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Der digitale Zwilling

• Interaktion/Immersion

• Prozessabsicherung

• Flexibilität/Wandelbarkeit

• Ergonomie-Untersuchung

• Schulung/Training

• Virtuelle Inbetriebnahme

Virtuelles Modell Reales Produkt

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Virtuelle Inbetriebnahme

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Smart Devices

Tools der Digitalen Fabrik Head Mounted Displays

Wearible Computing/Sensors Tabletts als mobile Bedienpulte

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Sensor-Anzug/Schutzsystem des Menschen (InSA)

Quelle: Hubert Schmitz GmbH

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Nutzung neuer Technologien

Quelle: Roland Wischnewski, RIF e.V.

Augmented Reality Product Manufacturing Information

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Neue Möglichkeiten für die Produktion Flexibilität

28



Neue Verantwortung für den Arbeitgeber Ergonomie

Quelle: BGI/GUV-I 5048-2 Ergonomische Maschinengestaltung

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Neue Ansätze der Motivation

Home Office bei System Engineering

Home Office Unfallfreie Fabrik

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Beispiel 4.0

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Mensch-Roboter-Kollaboration

Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern an gemeinsamen Arbeitsplätzen ohne trennende Schutzeinrichtungen

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Mensch-Roboter-Kollaboration

Warum sollen Menschen und Roboter zusammenarbeiten?

• Nutzung der gemeinsamen Stärken

• Vermeidung der einzelnen Schwächen

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Beispiel Montagestation

Konzept

Sichere und dynamische

Positionsüberwachung von Roboter und

Werker, um einen Kontakt zu verhindern

Prozess

Montage eines Dichtbleches an der

Vorderseite des Motors

Komponenten

Standard Industrieroboter mit sicherem

Greifer, Sicherheitsscanner, Sicherheits-

Sensoranzug für den Werker

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Neue Arbeitsmodelle durch Industrie 4.0

Sichere, modulare Werkzeuge für MRK

Methode zur Identifikation von MRK-Potentialen

Mensch und Roboter teilen sich große

Arbeitsräume

MRK mit vollem Leistungspotential

von Standardroboter

Neue, auf MRK angepasste Modelle der Arbeitsteilung von Mensch und Roboter

Fließender Wechsel von Kollaboration und

Koexistenz

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Gibt es Fragen?

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