Anwendungspartner
07.02.2017 – Smart Devices im Kontext menschzentrierter cyber-physischer Systeme
M. Sc. Sven SchulerFraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
MyCPS Migrationsunterstützung für die Umsetzung menschzentrierter Cyber-Physical Systems
Entwicklungspartner
Forschungspartner
Assoziierte Partner
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement IAT,
Universität Stuttgart
Kooperations- vertrag
Gründung:
IAO 1981 IAT 1991
Institutsleitung:
Prof. Dr.-Ing.
Wilhelm Bauer (seit 10/2013) Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c.
Dieter Spath (2002 – 09/2013)
Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. e.h. mult. Dr.-Ing. h.c. mult.
Hans-Jörg Bullinger (1981 – 2002)
Finanzvolumen und Mitarbeiter (2014):
34,3 Mio. €, davon 35% im Auftrag der Wirtschaft 560 Mitarbeiter
Profile des Fraunhofer IAO und IAT, Universität Stuttgart
Kurze Einführung in Industrie 4.0
Was ist Industrie 4.0?
Über IP-Adressen vernetzte Objekte mit eingebetteter Hard- und Software (Cyber-Physical Systems) interagieren mit ihrer Umwelt.
Die sich selbst organisierende Smart Factory bildet Vision und Gegenstandsbereich; ähnlich wie Smart Mobility, Smart Logistics, Smart Grid, Smart Building, Smart Health.
Nach Mechanisierung, Industrialisierung und Automatisierung wird der intelligenten Vernetzung der Industrie das Potenzial einer vierten industrielle Revolution.
Industrie 4.0 bezeichnet die echtzeitfähige, intelligente Vernetzung von Menschen, Maschinen und Objekten zum Management von Systemen.
[in Anlehnung an Plattform Industrie 4.0; DB Research]
Wandel im Verhältnis von Mensch und Arbeitswelt
Technik, Organisation und Mensch in einem neuen Dreiklang
Aufgaben von Produktions- und Wissensarbeitern wachsen weiter zusammen
Indirekte Tätigkeiten wachsen überproportional an im Verhältnis zu direkten
Routinetätigkeiten und einfache Fach- und Sacharbeit ersetzt durch Maschinen
Neue Formen der Kommunikation, Kollaboration und Kooperation
Zunahme von Entscheidungsspielräumen und dispositiver Aufgaben
Neue Qualifikationsanforderungen: Digitalkompetenz in allen Bereichen
Beherrscher Kapitän Dirigent
Führung
Beschäftigung
Organisation
Arbeitsziel
Arbeitstätigkeiten
Arbeitsmittel
Arbeitsort Qualifizierung
ARBEITEN 4.0
Mensch Gesundheit
Strategiefelder für Arbeiten 4.0
im Kontext der digitalen Transformation hin zu einer Industrie 4.0
Mensch-Roboter- Kollaboration Inhaltliche und zeitliche Flexibilität
Agile und flexible Kapazitätssteuerung On-the-job
Mobiles und vernetztes Arbeiten
Diversity Gesellschaft
Individualisierbarer Arbeitsplatz Flexible
Beschäftigungsformen
Mobile Devices
JUMP 4.0 Mobile Jobeinplanungs-Unterstützung für den Meister in der Produktion für Industrie 4.0
Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK)
01.11.2015 STEPS Sozio-technische Gestaltung und Einführung Cyber-
Physischer Produktionssysteme unter Berücksichtigung nicht F&E-intensiver Unternehmen
Topstar GmbH 01.11.2015
ADAPTION ADAPTION – Reifegradbasierte Migration zum CPPS
Festo Lernzentrum Saar GmbH 01.01.2016 CPPSprocess-AssistCPPS-basierte Assistenzsysteme für die
Prozessindustrie
GESA Automation GmbH 01.01.2016
CyProAssist Fertigungsassistenzsystem SITEC Industrietechnologie GmbH 01.01.2016 Intro 4.0 Befähigungs- und Einführungsstrategien für
Industrie 4.0
Sartorius Lab Instruments GmbH & Co.KG 01.01.2016 KoSyF Kollaborativ-synchronisierte Fertigung ZF FRIEDRICHSHAFEN AG 01.01.2016 MyCPS Migrationsunterstützung für die Umsetzung
menschzentrierter Cyber-Physical Systems
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO)
01.01.2016 RetroNet Retrofitting von Maschinen und Anlagen PI Informatik GmbH 01.01.2016 IQ40 Einführung intelligenter Qualitätsregelungssysteme
durch vernetzte Wertschöpfung
IPRI-International Performance Research Institut gGmbH
01.01.2016
NewiP Neue Wege der informationsgeführten Produktion XENON Automatisierungstechnik GmbH 01.01.2016 ScaleITShopfloor Scalierende IKT zur Produktivitätssteigerung in der
Mechatronik-Fertigung
Carl Zeiss 3D Automation GmbH 01.01.2016
Akronym Titel Koordination Projektstart
Verbundprojekte Industrie 4.0
Forschung auf dem betrieblichen Hallenboden
Forschungsprojekt myCPS
Beitrag zum Zukunftsprojekt »Industrie 4.0«
Ziel:
Gestaltung neuer Vertrauensgrenzen zwischen Mitarbeitern und Unternehmen als notwendige Voraussetzungen für Industrie 4.0-Technik auf dem betrieblichen Hallenboden
Beitrag zum Zukunftsprojekt »Industrie 4.0«
Systematische Realisierung von bewerteten Anwendungsfällen auf dem Hallenboden: In Fertigung, Montage, Intralogistik und PPS
TOOLBOX zur Einführung von Industrie 4.0
Verbreitung der Lösungen in Unternehmen und Netzwerken sowie über Schaufenster und
Multiplikatoren
Partizipative Einbeziehung und Aktivierung der Mitarbeiter und Betriebsräte
Duale Schulungs- und Beratungsangebote für die Einführung von Industrie 4.0
Anwendungspartner
Entwicklungspartner
Forschungspartner
Assoziierte Partner
MyCPS – Ausgangssituation
»Die Fabrik der Zukunft ist genauso menschenleer wie heutige Büros papierlos sind.«
Bernhard Diegner, ZVEI
(IAO-Studie »Produktionsarbeit der Zukunft – Industrie 4.0«)
Mens ch
Technik Organis ation
Ausgangsthese:
Auch die Fabrik 4.0 wird als sozio- technisches System gestaltet.
Industrie 4.0 auf dem betrieblichen
Hallenboden
Gestaltungsspielräume menschzentrierter CPS
Forschungsfragen im Projekt
Quelle: Fraunhofer IAO
Wie gehe ich m it flex ibleren Änderungen auf dem
S hopfloor um ?
Wie m us s die Interaktion ges taltet s ein?
Wie s ieht die Arbeits teilung zw is chen Mens ch und Mas chine aus ?
Wie s ieht ein integriertes IT- S icherheits konzept
aus ? Wo liegt der Mehrw ert IT- getriebener Lös ungen?
Welche Kom petenzen und
Qualifikationen w erden benötigt?
Welche Lös ung s ollte als ers te um ges etzt w erden?
Welche (Mitarbeiter-) Daten w erden
v erw endet?
Welche Aufgaben v ers chw inden, w andeln s ich oder kom m en neu hinzu?
Welche Infras truktur w ird benötigt?
Wie w erden Mitarbeiter bei der Ges taltung
beteiligt?
Welche Um s etzungs lös ung
w ird akzeptiert?
MyCPS – Anwendungsfälle im Überblick
Systematische Realisierung von 7 menschzentrierten Use-Cases
Flexibler Personaleinsatz in der Produktion
Umsetzung mobiler Interaktion und Integration von Funktionalitäten aus dem Work-Life Bereich
Digital Total Productive Maintenance
Digitalisierung der vorbeugenden/präventiven Wartung und Instandhaltung
Digitale Informationsbereitstellung
Bereitstellung von Fertigungsinformationen in der Schaltschrankmontage mit Smartglasses
Mensch-Roboter-Kollaboration
Kombination Mensch & Maschine/Montage System mittels Leichtbauroboter für den industriellen Einsatz
Intelligentes Werkzeugmanagement
Mobile aufgabenbezogene Informationsbereit-
stellung bei Fertigungs- und Instandhaltungsprozessen
Menschzentrierte Intralogistik
Gamification, Wearables, Indoor-Lokalisierung
Digitales Shopfloor-Management
Digitale Shopfloor-Tafel zur Ressourceneinplanung, Monitoring von Aufträgen,…
Flexibler Personaleinsatz in der Produktion
Umsetzung mobiler Interaktion und Integration von Funktionalitäten aus dem Work-Life Bereich
Ausgangssituation
Schwierigkeiten bei der Anpassung an schwankende Auftragslagen
Erhöhter Aufwand bei der Personalplanung
Fortschreitende Entgrenzung zwischen Arbeit und Freizeit
Erfolgreicher Testlauf von KapaflexCy
Ziele des
Anwendungsfalls
Partizipative Einführung
Verbesserung der Gleitzeitaufteilung im Schichtbetrieb
Entkoppelung der Arbeitszeit von starren Schichtzeiten
Selbstorganisierte Schichtplanung
Flexibler Personaleinsatz in der Produktion
Umsetzung mobiler Interaktion und Integration von Funktionalitäten aus dem Work-Life Bereich
Vision des flexiblen Personaleinsatzes als digitale Transformation der Schichtarbeit
Lösen der traditionellen starren Schichtzeiten in der Produktionsarbeit
Plattform als SaaS für Angestellte der Produktion auf Smart Devices
Selbstorganisierte Personaleinsatzplanung der Beschäftigten
Menschzentrierte Intralogistik
FitnessTracker@shopfloor
Ausgangssituation
Arbeitsgestaltung und Arbeitsbeanspruchung erlauben dynamische Verteilung von Arbeitsaufgaben
Hohe Affinität und Motivation für sportliche Aktivitäten der Logistikmitarbeiter
Aktuelle Smart Devices und Healthy-Trends ermöglichen neue Use-Cases
Ziele des
Anwendungsfalls
Die Vitaldaten und Wunschziele
beeinflussen den Prozess
Schutz vor
Überbeanspruchung des Mitarbeiters
Optimierte Verteilung der Kommissionier- aufträge
Bild: Screenshot Firma Viastore Homepage
Menschzentrierte Intralogistik
FitnessTracker@shopfloor
Vision der menschzentrierten Intralogistik
Verknüpfung der arbeitsbezogenen Tätigkeiten mit vitalen Indikatoren (Herzfrequenz, Schritte,…)
Betriebliches Gesundheitsmanagement on the Job durch Smart Devices
Dynamische personenindividuelle Verteilung der Arbeitsaufgaben unter Berücksichtigung von Vitaldaten
Belastung
=
Arbeitsaufgabe
Beanspruchung
= Vitaldaten
Individuelle Voraussetzungen
Bild: Screenshot SAP Firma Viastore Bild: Rohmert, W.: Das Belastungs-Beanspruchungs-Konzept.
In: Zeitschrift für Arbeitswissenschaft 38 (1984), S.193-200
MyCPS
Ausblick
Bereitstellung einer webbasierten Migrationstoolbox
Reifegradmodell zur Bestimmung der Readiness für Industrie 4.0-Projekte
Checklisten für Industrie 4.0 Projekte
Vorlagen bspw. für Betriebsvereinbarungen
Technologische Informationen für Industrie 4.0
7 detailliert aufbereitete Industrie 4.0 Anwendungsfälle
Vorgehensmodelle zur Realisierung von Industrie 4.0 Projekten
Empfehlungen für partizipative Einbeziehung und Aktivierung der Mitarbeiter
Dos & Don‘ts
FAQ
Verbreitung der Ergebnisse über Industriearbeitskreis sowie Schaufensterfabriken
Zukunftslabor Industrie 4.0 am Fraunhofer IAO in Stuttgart
Erweiterung der Zukunftsfabrik bei Wittenstein bastian in Fellbach
Verteiltes Anwendungszentrum Industrie 4.0 bei den Projektpartnern
Future Work Lab
Innovationslabor für Arbeit, Mensch und Technik am Standort Stuttgart
Erfolgreiche Indus triearbeit v on m orgen – erleben, erfahren und ges talten
Demonstratorenwelt mit drei »Arbeitswelt der Zukunft Parcours«
Beratungszentrum »Fit für die Arbeit der Zukunft«
Ideenzentrum für Arbeitsforschung
Partner-Netzwerk für Ausstatter und Nutzer-
Netzwerk für produzierende Unternehmen
Future Work Lab
Impressionen der Eröffnungsfeier
YouTube-Video
https://youtu.be/eM0T3z6jsCM
Offizielle Homepage
http://futureworklab.de/Kontakt
M. Sc. Sven Schuler
Fraunhofer Institut IAO CT Production Excellence Tel: +49 (0)711 / 970-2212
sven.schuler@iao.fraunhofer.de
www.production-excellence.iao.fraunhofer.de www.mycps40.de
