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Muehle 4.0

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by

Georg Zahnen

on 28 June 2017

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Transcript of Muehle 4.0

Industrie 4.0 - Smart Industry -
Digitalisierung - IoT

1900
1980
1990
2000
2017
2025
Technischer Fortschritt
?
1875
1950
Wir sind
hier!
Effizienz von Fahrzeugen 1973 - 2016 2,5%

Durchschnittlicher Ernteertrag 1950 - 2016 2,0%

Wirkungsgradverbesserung Thermoenergie
in Elektroenergie 1900 - 2016 1,5%

Wirkungsgrad Wasserkraft 1900 - 2016 0,1%


Lineare Effizienz- oder Ertragsverbesserung
Düsenflugzeuge 900 km/h

Hochgeschwindigkeitszzüge 200 km/h

Straßenfahrzeuge 60 - 180 km/h

Durchmesser von Ölpipelines 1-2 m

Gesamttragfähigkeit von Supertankern 300.000 dwt

Gesamtkosten Produktion loses Mehl
frei verladen in Silo-Lkw
;-) 30€/t
In den letzten 50 Jahren gab es auch in anderen Bereichen kaum Verbesserungen (Beispiele)

1982
13 kg schwer
2500 $
5-inch-display
64 KB
Software
2007
0,13 kg
500 $
150 x schneller
4GB
Apps
2032
ubiquitär/cloud/nano
kostenlos
unbegrenztes Computing
unbegrenzter Speicher
Intelligenz
25 Jahre
25 Jahre
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512
1024
2048
4096
8192
16384
32768
65536
131072
262144
524288
1048576
2097152
4194304
8388608
16777216
33554432
67108864
134217728
268435456
536870912
30 lineare Schritte:

465 m
30 exponentielle Schritte:

1.073.741.823 m

= 26 mal um die Erde!
Digitalisierung erfasst Alles
"Software is eating the world, in all sectors"
Marc Andreessen,
Gründer Netscape
Venture Capitalist
Andreessen-Horowitz
In der Zukunft wird jedes Unternehmen ein Software-Unternehmen.

Hype oder Chance
für die Müllerei?

Rust, 23. Juni 2017
AGENDA
Industrie 4.0 / Smart Industry / Digitalisierung / IoT

Linearer Fortschritt vs. Exponentielles Wachstum

Beispiele und Vorboten des Wandels

Bedeutung für die Lebensmittelkette

Chancen für die Müllerei

Ausblick in die Zukunft und Beispiel Blockchain-Technologie
Von Agrar- zu
Industrie-
gesellschaft
Fließband-
produktion
Taylorismus
Effiziente Zielerreichung
Kennzahlen
Managament by Objectives
Teamarbeit
Lean Management
KVP
I. ERSTE
Wasser- und
Dampfkraft
2. ZWEITE
Massenfertigung
Vier "Industrielle Revolutionen"
3. DRITTE
Elektronik/IT
4. VIERTE
Industrie 4.0
Smart Factory
1900
1980
1990
2000
2017
1875
1950
INDUSTRIE 4.0 (engl. Smart Manufacturing oder Internet of Things - "IoT")
?
Der technische Fortschritt verlief bis dato linear
I. ERSTE
Wasser- und
Dampfkraft
2. ZWEITE
Massenfertigung
3. DRITTE
Elektronik/IT
4. VIERTE
Industrie 4.0
Smart Factory
1900
1980
1990
2000
2017
2025
Technischer Fortschritt
?
1875
1950
Die Bedeutung und Wucht des exponentiellen Wachstums sind für uns nur schwer vorstellbar
Erste Vorboten des Wandels sind unübersehbar
1996
Börsenwert 28 Milliarden $
Mitarbeiter: 140.000
2012
Börsenwert < 100 Millionen $
Mitarbeiter: 17.000
2012
Börsenwert 1 Milliarde $
Mitarbeiter: 13
Die durchschnittliche Lebensdauer einer S&P Company ist von 67 Jahren in den 20er Jahren auf 12 heute zurückgegangen.
Quelle: Ray Wang und Wirtschaftswoche v. 17. März 2015, Autor: Michael Kroker
Marriot gab als Ziel aus, im Jahr 2015 30.000 neue Betten hinzuzugewinnen. Der CEO von AirBnB, Brian Chesky, sagte daraufhin: "Das schaffen wir in zwei Wochen".

Fahrerloses Autofahren wird lizensiert. Googles fahrerloses Auto ist 1.000.000 km unfallfrei gefahren. Mittlerweile gibt es in den USA zahlreiche Zulassungen von Unternehmen wie Google, Apple, VW, Daimler und Ford.
Die Müllerei braucht für die Zukunft neben traditioneller Stabilität noch mehr Agilität
Industrielle Roboter: 500.000$ (2009) auf 22.000$ (2015)
Faktor 23
3D LIDAR Sensoren: 20.000$ (2009) auf 79$ (2016)
Faktor 250
Vernetzte Sensoren sorgen für einen detaillierten Einblick in die Boden- und Klimaverhältnisse im Weinberg und das "Terroir".
Drohnen: 100.000$ (2007) auf 500$ (2017)
Faktor 200
3D Drucker: 40.000$ (2007) auf 100$ (2014)
Faktor 400
DNA-Analyse: 3 Mrd.$ (2000) auf 10.000.000$ (2007) auf 1.000$ (2016) Faktor 10.000+
Wie funktioniert das?
Ein Support-Vorgang startet damit, dass sich ein Servicetechniker auf der Adtance-Online-Plattform einloggt. Zum Beispiel direkt im Büro.

Am anderen Ende setzt ein Mitarbeiter vor Ort die SmartGlass auf. Er geht mit seiner Brille über eine WLAN-Verbindung online. Auf Wunsch richten wir auch diesen WLAN-Zugang auch ein – kostenlos.

Der Träger der SmartGlass erhält eine PIN auf das Display seiner Brille und gibt sie zur Identifizierung per Telefon durch. Die Verbindung steht.

Jetzt sieht der Servicetechniker auf seinem Monitor das Bild, dass die Brille vor Ort sieht. Ganz gleich, wo auf der Welt man sich befindet.

Gleichzeitig kann der Techniker mit dem SmartGlass-Träger sprechen, denn Adtance Support überträgt nicht nur das Bild, sondern auch den Ton. Der Servicetechniker kann den Mitarbeiter vor Ort einfach an die Stellen dirigieren, die er sehen will.

Der Techniker kann dabei auch Hinweise auf die Kameraansicht schicken. Zum Beispiel, indem er einen Punkt markiert.

Und die SmartGlass kann Fotos in HD-Qualität machen. Entweder direkt über einen Knopf an der Brille, oder von der Online-Plattform aus.

Vielleicht müsste sich ein weiterer Experte die Sache ansehen? Auch kein Problem, man kann Mitarbeiter aus der ganzen Welt dazu schalten. Sollte ein Fehler nicht direkt zu beheben sein, weiß man zumindest, wo das Problem liegt und welche Ersatzteile benötigt werden.

Sicherheit ist für uns beim Umgang mit Daten eine Selbstverständlichkeit. Die gesamte Verbindung ist SSL-Verschlüsselt und mit Passwörtern geschützt. Alle unsere Systeme laufen auf deutschen Servern. Auf Wunsch richten wir Kunden sogar eigene Server ein – ganz nach den internen Richtlinien.


Aachener Startup e.GO Mobile AG entwickelt in nur 1,5 Jahren ein Elektro-Fahrzeug zur Serienreife, den Streetscooter. Aktuell arbeitet man an autonom fahrenden intelligenten Kleinbus.
Predictive Maintenance / Vorsorgende Wartung
Rucon Engineering Thüringen
Drohnentechnologie in Land- und Forstwirtschaft
Nachhaltiger auf landwirtschaftlichen Flächen arbeiten
Es gibt aber zwei Pfade der Digitalisierung:
EVOLUTION
MATERIELL
PHYS. PRODUKT
INNOVATION
IMMATERIELL
DIENSTLEISTUNG
Mymuesli GmbH wächst vom belächelten 3 Mann-Unternehmen innerhalb von 9 Jahren zu einem Millionen-Unternehmen mit 800 Mitarbeitern.
pro Jahr
AirBnB ist heute wertvoller als Marrit oder Hilton.
Auch die Müllerei ist der tayloristischen Automatisierung des vergangenen Jahrhunderts noch stark verhaftet
Evolution / Prozessverbesserung
Checklisten, Audits, Zertifikate
Sensoren und Online-Messungen
detaillierte Produktbeschreibungen
Handbücher
Command and Control
Bisherige Grundannahmen sind nicht mehr gültig
- auch nicht in der Mühlenwirtschaft -
Mühlen sind seit jeher führend in den Bereichen Automatisierung, evolutionärer Entwicklung und Prozessverbesserung.
Nicht Regulierbares kann man nicht weiter regulieren.
Nicht lineare Dynamiken kann man nicht mehr "kontrollieren".
Es gibt keine Schubladen und Schablonen mehr.
Tayloristische WS-Ketten sind ein Auslaufmodell.
Nicht lineare Systeme sind nicht mehr vorhersagbar.
Zukunft lässt sich nicht vorhersagen, aber gestalten!
Beispiele aus der Lebensmittelkette
Gründung 1999

Wachstum
2008-heute
durchn. 39%

2015
13 Mio. € Gewinn

2016 Umsatz e
875 Mio. €

3D-Drucker für Lebensmittel
In-Vitro -Fleisch auf Basis geklonter Gewebezellen

"Nicht mehr der Besitz von Maschinen oder Fabriken zählt in dieser Welt, sondern die Fähigkeit, im richtigen Moment auf die richtige Ressource zugreifen zu können."
Frederik Laloux 2015
Vom austauschbaren Lieferanten zum zukunftsfähigen Geschäftsmodell
z.B.
Züchtung, Landwirtschaft, Backwaren und Endverbraucher verbinden
Gründerpreise vergeben
Startups einen Raum geben
Gründer und erfahrene Unternehmer aus der WS-Kette vernetzen
Innovationswerkstätten und -Workshops anbieten
Digitalisierung und Konnektivität als neuen Schwerpunkt ansehen
Übergreifende Communities initiieren
Innovationshub werden
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
In der Konsequenz könnten Mühlen
Automatisierung
Nutzung der Daten
I. ERSTE
Wasser- und
Dampfkraft
2. ZWEITE
Massenfertigung
3. DRITTE
Elektronik/IT
4. VIERTE
Industrie 4.0
Smart Factory
Mögliche Ansätze und neue Geschäftsmodelle für die Müllerei
Verschmelzung Food-Gesundheit (Medical Food)
Daten-Aggregation und Auswertung from farm to fork
Logistik-Optimierungen aller Art
Preisfindungsinstrumente; Preisabsicherungssysteme
Efficient Consumer Response; Kundendatenmanagment
Rückverfolgbarkeit und Kontrolle neu definieren
Intelligente Funktionen auf Smartphones (B-to-B)
Food-Assistenten auf Smartphone (B-to-C)
Analytik
Transparenz Rohstoffmärkte / Online - Plattform
...

Wir brauchen das Beste aus beiden Welten:
Stabilität und Agilität.
Erfahrene und junge Mitarbeiter.
Old Economy und New Economy.
Es gibt Antworten und Gestaltungsspielraum.
Beschäftigen Sie sich damit.
Ergreifen Sie Ihre Chance!
Digitalisierung und Vernetzung aller Elemente einer ökonomischen WS-Kette

Internet bildet die Infrastruktur

Produkte, Prozesse, Dienstleistungen automatisieren, vernetzen und autonom steuern

Entwicklung computerbasierter künstlicher Intelligenz
I. ERSTE
Wasser- und
Dampfkraft
2. ZWEITE
Massenfertigung
3. DRITTE
Elektronik/IT
4. VIERTE
Industrie 4.0
Smart Factory
Die Digitalisierung ermöglicht exponentielles Wachstum des technischen Fortschritts
© maltiase, Fotolia.com
© Alex_Traksel, Fotolia.com
"Smart Glasses" Sprechen, Filmen, Sehen
Servicetechniker dirigiert Mitarbeiter
Erfassen, koordinieren und dokumentieren aller Servicefälle aus der Ferne
Startup ADTANCE GmbH & Co. KG
Infrarotspektroskopie auf einer Handfläche
Spelltec (USA)
SCIO (Israel)
Werden Sie Teil des

"INTERNET OF FOOD"

„Im kommenden Zeitalter treten Netzwerke an die Stelle der Märkte, und aus dem Streben nach Eigentum wird Streben nach Zugang, nach Zugriff auf das, was diese Netzwerke zu bieten haben.“
Jeremy Rifkin
Firmenübergreifende Communities bilden
Externe Partner und Lieferanten und vor allem Verbraucher einbeziehen

Kontakt zu Startups und Gründern pflegen
um neue Ideen zu generieren
um die besten jungen und kreativen Leute zu bekommen
um von Startups und den Gründern zu lernen

Neue Methoden kennenlernen:
Business Model Generation, Effectuation, Scrum, Design Thinking, Agile, Lean Startup, Innovation Kick-Box, Hackathon, Prototyping, 4 h venture,...
Die Potentiale liegen außerhalb der Mühlen und abseits der Technikecke. Es gibt Methoden und Möglichkeiten, sie zu nutzen!
Run-to-Failure (RTF)
Preventive Maintenance (PM)
Condition-Based Maintenance (CBM)
Die Wirtschaft steht vor einem Kulturwandel.
Auch die Mühlen brauchen ein neues Denken.
Die großen, revolutionären Chancen der Digitalisierung liegen in der Konnektivität und Auswertung von Daten
Offenheit für neue Geschäftsmodelle
Vernetzung / Kooperation / Kollaboration
entlang der kompletten WS-Kette
branchenübergreifend
fachübergreifend
Kein Silodenken
Schnelles Wachstum
Mehr Freiheit, Agilität und neue Möglichkeiten
Die Welt ist heute "VUCA": volatility, uncertainty, complexity, ambiguity ("Ursache-Wirkung-Konfusion")
Auch Commodity-Märkte werden sich verändern!
Beispiel Stahlindustrie: Klöckner & Co.
Deadweight Tons =Tragfähigkeit
Industrieplattform für alle Marktteilnehmer: Kunden, Lieferanten und Wettbewerber
"AMAZON für Stahlindustrie"
Bis 2019 50% aller Transaktionen online

Frage:
Was zählt zu den Produktionskosten?
In der Wissenschaft, bei Beratern und in der Praxis stehen häufig Kosten und Automatisierung im Fokus
FAZ 1. Juni 2017
BCG-Studie zu Digitalisierung:

"Investitionen in die smarte, also digital vernetzte Fabrik zahlen sich aus: Industrieunternehmen können in den nächsten zehn Jahren bis zu 40% ihrer Herstellungskosten einsparen"

"Um die smarte Fabrik Realität werden zu lassen, müssen Unternehmen zwischen 13 und 19% eines Jahresumsatzes über eine Zeitspanne von zehn Jahren hinweg investieren"
Wie können die Mühlen die neuen Geschäftsmodelle erkennen und die Chancen nutzen und umsetzen?
Agilität
Traditionelle Stabilität
belastbar, zuverlässig, effizient

Expertenwissen
Maschinen
Produktionsanlagen
eingespielte Prozesse
Logistik
...

dynamisch, schnell, adaptiv

Funktionsübergreifender Austausch Fachübergreifendes Know-How
Fail Fast; Try and error
Vernetzung
Impulse von außen und innen
Brainstorming in der Cloud
Experten entlang der WS-Kette mit Anfängern zusammenbringen
Fördernde Elemente einer agilen Organisation
Nähe:
offener, respektvoller und wertschätzender Umgang miteinander
Kommunikation auf Augenhöhe
flache Hierarchien
räumliche Gestaltung

Transparenz:
transparente Strukturen und Prozesse
Mitbestimmung
Information

Offenheit:
Verlässlichkeit
gegenseitiges Vertrauen
Ehrlichkeit
Fehlerfreundlichkeit
Agilität lässt sich aktiv fördern und begleiten.
Die Rolle der Führungskräfte dabei ist wesentlich.
Gemeinsamkeiten erfolgreicher Startups und erfolgreicher digitaler Transformation
Konzentration auf den Endkunden "Customer Experience"
Kosten und Automatisierung stehen nicht im Vordergrund
Die gesamte WS-Kette einbeziehen
Dinge einfach ausprobieren
Neue Technologien nutzen
Transparenz schaffen
Intermediatoren ausschalten

Die Blockchain-Technologie kann die Interaktion in der Lebensmittelwertschöpfungskette verändern
Definition Wikipedia 8.6.17:
"Unter einer Blockchain wird eine Datenbank verstanden, deren Integrität (Sicherung gegen nachträgliche Manipulation) durch Speicherung des Hashwertes des vorangehenden Datensatzes im jeweils nachfolgenden, also durch kryptographische Verkettung, gesichert ist."
Bild Skizze


Verlagerung der Wertschöpfung

Es handelt sich um eine gemeinsam genutzte Datenbanktechnologie, die Verbraucher und Lieferant einer Transaktion direkt miteinander verknüpft.
Verwaltet wird das so entstehende Online-Netzwerk von mehreren Rechnern – den Teilnehmern der Transaktion. Bevor eine Transaktion stattfinden kann, muss diese von jedem Rechner aus bestätigt werden. Selbstverständlich verschlüsselt, um die Sicherheit der Transaktion gewährleisten zu können.
Blockchain-Technologie macht selbstausführende bzw. programmierte Verträge möglich
vereinfachen bestehende Prozesse
automatisieren bestehende Geschäftsprozesse
garantieren Fälschungssicherheit
ersetzen vertrauensbildende Intermediäre




BLOCKCHAIN: An information system that is shared between many computers and in which new information cannot be removed or changed after it has been written. In real life, it allows any set of parties to agree on some information and be certain that it will still be in the system in the future. They don't need to trust one another, nor do they need to trust a third party. Blockchains do not belong to anyone, however they can be trusted.
https://www.provenance.org/tracking_tuna_on_the_blockchain
Zukunft
Heute
Daten liegen in Silos mit limitierter Interoperabilität
Daten liegen in einem sicheren audititierten Datenhauptbuch
Zertifizierer
Interface
Mühle
Interface
Konsumenten
Interface
Heute werden die Daten in Silos abgelegt, mittels Blockchains werden die Daten öffentlich oder pseudo-anonym in geteilten Datenräumen gespeichert
Vorteile einer Informations-Architektur mittels Blockchain
Mit Blockchains sind Datenzugriff und Verifikation von allen Beteiligten möglich, nicht nur vom Zertifizierer
1. Saatgutzüchter
2. Landwirt
3. Landhändler
4. Getreidemühle
5. Backwarenhersteller
6. Endkunden einschließlich Endkonsumenten
Interoperabel
Eine modulare, dialogfähige und interoperable Plattform, die die Möglichkeit von Doppellieferungen ausschliesst.

Auditierbar
Auditierbare Aufzeichnungen werden von Unternehmen, staatlichen Institutionen, Organisationen und Kunden jederzeit eingesehen. Audits in der heutigen Form werden überflüssig!

Kostengünstig
Drastische Kostenreduzierung. Keine Kontrollkosten, keine externen Institutionen bzw. Zertifizierer nötig. Keine Mehrfacherfassung von Daten und Analyse von Qualitäten.

In Echtzeit und agil
Schneller und leichter Zugang und Einsatz

Garantierte Fortführung
Dadurch, dass keine zentrale Stelle für die Organisation nötig ist, sind Unabhängigkeit und Langlebigkeit garantiert.


Das Beispiel der Blockchain zeigt, dass die Digitalisierung erhebliche Kostenvorteile bringt und eine neue "Customer-Experience" möglich macht.

Ganz speziell bei besonders kontrollierten Lebensmittelwertschöpfungsketten wie z.B. bei Biogetreide hat die Blockchain-Technologie das Potential, die Märkte und den Informationsfluss grundlegend zu verändern.


Auch volkswirtschaftliche Zahlen zeigen den Wandel
Durch die Digitalisierung des gesamten Informationsflusses:
Lagerbestände reduzieren
kostspielige Verwaltungsprozesse abschaffen
zeitaufwendige Kommunikaionsprozesse vereinfachen
Beispiel:

Einsatz der Blockchain-Technologie

in der Getreidekette

Die Möglichkeiten sind vielfältig und können bahnbrechend sein.
keine externen Kundenaudits mehr
keine Kontrollbesuche der staatl. Behörden mehr
garantierte, eindeutige und definierte Getreidepartien
Rückverfolgbarkeit, Tracking und Tracing
Landwirte im direkten Kontakt; Händler überflüssig
Mehrwert für Endkonsumenten
Analysewerte sind garantiert und nicht manipulierbar
Doppelkontrollen sind überflüssig
Durchgehende Kontrakte und Transparenz von Landwirt bis Backwarenproduzent
Sicherer Austausch von Rezepturen und Analysedaten
...
Vorteile einer Nutzung der Blockchain-Technologie für Getreidemühlen
... man muss sich nur einmal hinsetzen und über diese gewaltigen neuen Möglichkeiten nachdenken.

Einige wenige machen das schon und werden zukünftig einen Wettbewerbsvorteil haben.

Die Digitalisierung bietet eine große Chance, dass morgen die Fäden wieder in der Mühle zusammenlaufen.
"Das Prinzip von Blockchain: Kaufvorgänge werden nicht über eine zentrale Plattform abgewickelt, sondern im Verbund aller Computer, die am System teilnehmen. Die Rechner dienen als vernetztes, dezentrales Register, das sich nicht manipulieren lässt. Sie speichern Transaktionen in laufend erweiterten, digitalen Blöcken, die bei jedem Geschäft an sämtliche beteiligten Rechner übertragen werden. Hat ein Block eine gewisse Größe erreicht, wird ein neuer geschaffen. Zusammen bilden sie eine Kette die Blockchain. Da sich das System selbst organisiert, fallen praktisch keine Kosten an." (Meffert/Meffert 2017)
Neue Geschäftsmodelle beschäftigen sich intensiv mit "Predictive Maintenance für Menschen" und werden den Gesundheitsmarkt aufmischen.
kilobit/s
megabit/s
Die Übertragungsraten von Mobilfunkgeräten werden weiter wachsen
Quelle: http://blog.wiwo.de/look-at-it/2017/06/13/von-1g-bis-5g-wie-das-mobile-internet-die-welt-veraendert-hat/
Wie lange es dauert, einen 800 MB-Film runterzuladen:
"Smart Contracts"
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