Totally Integrated Automation im Digital Enterprise€¦ · Quelle: IDC, The Digital Universe of Opportunities: Rich Data and the Increasing Value of the Internet of Things, April

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

[email protected]

siemens.com/tia

mailto:[email protected]

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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



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



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

http://www.siemens.com/JB/DIGITAL-FACTORY







Das Internet revolutioniert die Geschäftswelt und stellt produzierende

Unternehmen vor große Herausforderungen



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



Nur ein ganzheitlicher Automatisierungsansatz über die gesamte

Wertschöpfungskette sichert nachhaltig die Wettbewerbsfähigkeit

1 2 3

5 4

Produktdesign

Produktionsplanung

Produktions-Engineering

Produktionsausführung Services



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

https://intranet.industry.siemens.com/mpm-sim/search/downloader?objectId=8a4c16b8d9c64ad68846d878ddde5f10



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



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



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

2

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

1 3 5

Service

Cloud 7

1

2

3

4

5

6

7

4 6 Fertigungs-

bereich



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

1

TIA Portal

Datenbank

Manuelle Programmierung

Controller HMI

Engineering

automatisierte

Generierung



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

2

Daten-Backbone Mechanik

TIA Portal

Automatisierung

Elektrik



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



• „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



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



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

6



• 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

7



Die Fertigung verändern

Neue Geschäfts- möglichkeiten generieren

Innovationen in der digitalen Fabrik mit Siemens realisieren

Totally Integrated Automation Portfolio

Digital Enterprise Software Suite



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



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




http://www.plattform-i40.de/



http://www.zvei.org/Themen/Industrie40

http://www.bmwi.de/DE/Themen/industrie



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Siemens AG

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