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Totally Integrated Automation
im Digital Enterprise Auf dem Weg zu Industrie 4.0
siemens.de/tia Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Ihr Referent
Olaf Janscheidt
Siemens AG
Promotor Automatisierungstechnik
NL Essen
siemens.com/tia
Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Megatrends – Herausforderungen, die unsere Welt verändern
Digitalisierung
In Zukunft werden wir in einer durch komplexe
und heterogene Systeme verbundenen Welt
leben; bis 2020 wächst der weltweite
Datenbestand auf 44 Zettabyte an. Rund 50
Milliarden Geräte werden online verbunden sein.
Quelle: IDC, The Digital Universe of Opportunities: Rich Data and the Increasing Value of the Internet of Things, April 2014; Dave Evans (Cisco): The Internet of Things, How the Next Evolution of the Internet Is Changing Everything, April 2011
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Neue Geschäftsmodelle im Internet-Zeitalter
Von den Gelben Seiten zum Marktplatz
Vom Taxi zur Fahrgemeinschaft
Vom Buchladen zum e-book
Vom CD-Geschäft zum Streaming
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Unser Geschäft – Digital Factory
Unterstützt die
Fertigungsindustrie
weltweit auf dem Weg zu
Industrie 4.0
Mit einem umfassenden Angebot an
durchgängig integrierter Hard- und
Software sowie technologie-basierten
Services unterstützt die Division Digital
Factory produzierende Unternehmen
auf der ganzen Welt dabei, Flexibilität
und Effizienz ihrer Fertigungsprozesse
zu steigern und neue Produkte schneller
auf den Markt zu bringen.
Die vollständige Integration und digitale
Repräsen-tation der physischen
Wertschöpfungskette ist das ultimative
Ziel. Die Lösungsplattform dafür heißt
„Digital Enterprise“.
siemens.com/jb/digital-factory
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Das Internet revolutioniert die Geschäftswelt und stellt produzierende
Unternehmen vor große Herausforderungen
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Um konkurrenzfähig zu bleiben müssen Produktionsunternehmen
ihre Prozesse enorm verbessern
Time-to-
Market
verkürzen
Flexibilität
erhöhen
Effizienz
erhöhen
Qualität
steigern
• Qualitätsprozesse mit
Rückkoppelung
• Rückverfolgbarkeit und
integrierter Genealogie
Integration von Produkt-
und Produktionsprozess Flexible Produktion
Volle
Prozess Transparenz
Optimierte
Produktionsressourcen
• Kürzere
Innovationzyklen
• Komplexere Produkte
• Größere
Datenvolumina
• Individualisierte
Massenfertigung
• Volatile Märkte
• Hohe Produktivität
• Energie- und
Ressourceneffizienz
als entscheidende
Wettbewerbsfaktoren
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Nur ein ganzheitlicher Automatisierungsansatz über die gesamte
Wertschöpfungskette sichert nachhaltig die Wettbewerbsfähigkeit
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Produktdesign
Produktionsplanung
Produktions-Engineering
Produktionsausführung Services
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Totally Integrated Automation –
Die Grundlage für künftige Industriekonzepte
• Durchgängige
Datenverwaltung
• Globale Normen
• Einheitliche Schnitt-
stellen für Hardware
und Software
Kunden-
anforderungen
Totally
Integrated
Automation
IT
Level
Industrial
Data Management
Industrial
Security
Safety
Integrated
Industrial
Communication
Integrated Engineering
PLM
Teamcenter/NX
MES
SIMATIC IT
Services
Plant Cloud Services
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Das Portfolio für das Digital Enterprise
mit effizienter Interoperabilität aller Automatisierungskomponenten
Mehrwert bei allen
Automatisierungsaufgaben
Industrial
Security
Industrial
Communication
Safety
Integrated
Industrial
Data Management
Integrated
Engineering
r ol
Manufacturing Execution System
Totally Integrated Automation Portal
SCADA System Energy Management
Controller HMI IPC Communication Motion Control CNC
Power Supply Industrial Identification Distributed I/O Drive Systems Industrial Controls
Engineering Framework
To
tall
y In
teg
rate
d A
uto
ma
tio
n
Management
Operations
Field
Control
Product Lifecycle Management and Enterprise Resource Planning
Product design Product data management Production planning ERP
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Horizontale und vertikale Integration der Wertschöpfungskette
Teamcenter
Simulation
Inbetriebnahme
Cloud
Engineering
Mechanik
Elektrik
Automatisierung
Produktion
Vom Maschinenbau zum
Betrieb eines Digital Enterprise MES
SCADA
Energy Management
Data Driven Services
Wartung
NX
EPLAN
TIA Portal
TIA Portal NX & PLCSIM advanced
SIMATIC IT
SIMATIC WinCC
Mindsphere
TIA Portfolio
Digitalisierung mit TIA-Portal
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Horizontale und vertikale Integration in der Wertschöpfungskette –
Szenarien zum Start auf dem Weg zu Industrie 4.0
Simulation und
Inbetriebnahme
Engineering Produktion
MES/SCADA
Energy Management
Data Driven Services
Daten-Backbone
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1. Automatische Durchführung von Projektierungsaufgaben
2. Anbindung des PLM an die Automatisierung
3. Effizientes Cloud-basiertes Engineering
4. Virtuelle Inbetriebnahme
5. Integriertes Energy Management
6. Maschinen- uns Anlagensicherheit
7. Datenerfassung für Cloud Services
Mechanik
Elektrik
Automatisierung
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Service
Cloud 7
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6
7
4 6 Fertigungs-
bereich
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Automatische Durchführung von Projektierungsaufgaben
Anwenderszenarien
• Programme für Serienmaschinenbauer
einfach generieren
• Daten von TIA Portal mit vorgelagerten
Engineering Prozessen austauschen
• Mehr Effizienz durch schnellere Ausführung der Aufgabe
• Fehlerfreiheit durch Automatisierung gleichbleibender Prozesse
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TIA Portal
Datenbank
Manuelle Programmierung
Controller HMI
Engineering
automatisierte
Generierung
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Anbindung des PLM an die Automatisierung
Gemeinsame Datenbasis
für Mechanik, Elektrik
und Automatisierung
Mit TIA Portal Teamcenter
Gateway
• Zentrale Ablage der Daten aller
ausgelieferten Maschinen
• Versionierung und Freigabe
von Arbeitsständen
• Zusammenarbeit weltweit
verteilter Teammitglieder
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Daten-Backbone Mechanik
TIA Portal
Automatisierung
Elektrik
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Effizientes Cloud-basiertes Engineering 3
Zugriff auf TIA Portal in
einer lokalen Cloud
Mit TIA Portal Could Connector
• Reduzierter Wartungsaufwand
für Softwareinstallationen
• Änderungen werden ohne
Programmiergeräte direkt an
der Maschine durchgeführt
• Sicherer Zugang zu den
Maschinen durch automatisierte
Komponenten
PLC/HMI
Kommunications-
tunnel
TIA Portal
TIA Portal
Cloud Connector
Private cloud
TIA Portal
Cloud Connector
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• „Inbetriebnahme im Büro“ statt in der Kundenanlage
• Gefahrloser Test von Steuerungskonzepten am Modell
• Vermeiden von Beschädigungen der realen Anlage
Virtuelle Inbetriebnahme 4
Anwenderszenarien
• Funktionalität einzelner Betriebsmittel
• Ablauf der Anlage
• Zusammenwirken der einzelnen Betriebsmittel
• Normalbetrieb
• Fehlerfälle
• Performance Simulation
Mechanik Automatisierung
Virtuelles Modell
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Integriertes Energy Management 5
TIA Portal
mit Energy Suite
• Intelligente Verknüpfung von
Energie- und Produktionsdaten
• Energiemanagementprogramm
automatisch generieren
• Nahtlose Anbindung an das
Energiemanagementsystem
Energy Analytics Energy Manager PRO SCADA Mobile Endgeräte
Engineering
Energie
messen und
erfassen
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Maschinen- uns Anlagensicherheit
• Schutz von Netzwerken und TIA Komponenten gemäß dem “defense-in-depth” Sicherheitskonzept
• Detaillierte Sicherheitsinformationen aufgrund von Security Assessment und Monitoring
• Kontinuierliche Optimierung des Sicherheitskonzepts
Anwenderszenario
Mit Siemens Industrial Security
• Implementierung von Defense in Depth mit S7-
1500 und SCALANCE S unter Verwendung des
TIA Portals
• Überwachung sicherheitsrelevanter Prozesse
• Zellenschutz, DMZ und Fernwartung
• Firewalls und VPN
• Ausführung des IEC 62443 Standard
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Frei verwendbar © Siemens AG 2017
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• Sichere Datenverbindung zwischen Steuerung und MindSphere– Siemens Cloud for Industry
• Einfache Konfiguration der Verbindung
Datenerfassung für Cloud Services
Anwenderszenario
Mit Siemens cloud MindSphere
• Globaler Zugang zu Assets
• Datenanalyse
• Weiterführende Überwachung der
Maschinenperformance
• Spezifische Planung von Services
• Innovative Geschäftsmodelle für den
Maschinenbau
SIMATIC
Controller
Service provider
Data-driven services,
e.g. condition monitoring
Data-
collection
and analysis
in the cloud
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Frei verwendbar © Siemens AG 2017
Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Die Fertigung verändern
Neue Geschäfts- möglichkeiten generieren
Innovationen in der digitalen Fabrik mit Siemens realisieren
Totally Integrated Automation Portfolio
Digital Enterprise Software Suite
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Industrie 4.0
Deutschland ist auf dem Weg
• Horizontale Integration über
Wertschöpfungsnetzwerke
• Durchgängigkeit des Engineerings über die
gesamte Wertschöpfungskette
• Vertikale Integration und vernetzte
Produktionssysteme
Source: acatech, April 2013 “Umsetzungsempfehlung für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0”
Eine Initiative der deutschen Industrie, gefördert von der deutschen Bundesregierung
Eckpunkte von Industrie 4.0
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Olaf Janscheidt Siemens AG Digital Factory
Industrie 4.0
weitere Informationen
Siemens:
http://www.siemens.de/industrie-4.0
Plattform Industrie 4.0:
http://www.plattform-i40.de
ZVEI:
http://www.zvei.org/Themen/Industrie40
Bundesministerium für Wirtschaft:
http://www.bmwi.de/DE/Themen/industrie
siemens.com/tia
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