Wachstumsfelder und Chancen mit smarten Technologien:
Keynote zum Innovationsforum 2015 "Smarte Technologien und Systeme":
DIGITALISIERUNG… DIE DIGITALE TRANSFORMATION IN DER WIRTSCHAFT
Individualisierung… von der Masse zur Personalisierung
Automatisierung… von der Manufaktur zur Automation
Algorithmisierung… Daten automatisiert auswerten
Vernetzung… Produkte kommunizieren untereinander
Sensorisierung… Produkte erfassen ihre Umwelt
Computerisierung… Computer überall (ubiquitous comp.)
Miniaturisierung… Technologien für miniaturisierte Produkte
Wachstumsfelder und Chancen mit smarten Technologien
1. 1
MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme
25.02.2015
MicroMountains Applications AG
Dr. Thomas Link
Wachstumsfelder und Chancen
mit smarten Technologien
iNNOVATIONSfORUM 2015
Smarte Technologien & Systeme
25. Februar 2015
2. 2
MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme
25.02.2015
DAS UNTERNEHMEN: MICROMOUNTAINS AG
AWARDS
drei
GRUENDUNG
2007
KUNDEN
>200
PROJEKTE
>250
MITARBEITER
10+
PARTNER
>20
Technologie- und Innovations-Dienstleister
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MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme
25.02.2015
DIGITALISIERUNG … DIE DIGITALE TRANSFORMATION IN DER WIRTSCHAFT
Miniaturisierung … Technologien für miniaturisierte Produkte
TECHNOLOGIE-TRENDS 2015
Was haben Technologie-Trendanalysen von Gartner, IBM, Forbes und Co. gemeinsam ?
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MicroMountains Applications AG
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25.02.2015
Miniaturisierung in der Elektronik
Moore’s Law: exponentielles Wachstum
Komplexität integr. Schaltkreise mit minimalen Komponentenkosten regelmäßig verdoppelt
aber: der Mensch kann eigentlich nur „linear“ wirklich gut
Beispiele
Virus-Infektion (z.B. Ebola 2014): theoretisch wäre die
gesamte Weltbevölkerung Mitte 2016 infiziert
Weizenkornlegende: auf 64 Schachbrettfelder liegen 18 Trillionen Körner
DIN-A4-Blatt falten: 50 mal Falten ergibt Stapel zwischen Erde und Sonne
TREND: MINIATURISIERUNG
Miniaturisierung in der Mechanik
Beispiel: Laserfeinstbearbeitung in der Medizintechnik
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25.02.2015
SMARTPHONES & CO.
FÜR INDUSTRIELLE ANWENDUNGEN
POTENTIAL
Kurze
Produktlaufzeiten
schlechter Support (OS)
Hohe Variantenvielfalt
CHANCEN MITTELSTAND
SMARTPHONE
STANDALONE
ADD-ONSMARTPHONE
Gerät für spezifische
Anforderungen auf Basis von
OEM-Komponenten für
Standalone-Geräte (z.B. mit
eigenem HM-Interface,
Betriebssystem,…)
„Low-Cost / Many Features“
(CPU für Berechnung und Grafik,
Energiemanagement,
Kommunikation, Sensoren,
Aktoren,…
Kombination von Smartphone
und spezifischem Add-On-Gerät
Bezug der OEM-
Komponenten
Verfügbarkeit /
Produktlebenszyklen
Bezug der OEM-
Komponenten
Verfügbarkeit /
Produktlebenszyklen
Smarte Produkte aus
Kombination
Smarte Produkte mit
hoher Funktionsvielfalt
und geringen
Materialkosten
HERAUSFORDERUNGEN
Industrielle Apps für
Produktunterstützung,
Beratung, Auswahl, …
Industrielle
Smartphones
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25.02.2015
DIGITALISIERUNG … DIE DIGITALE TRANSFORMATION IN DER WIRTSCHAFT
Sensorisierung … Produkte erfassen ihre Umwelt
Computerisierung … Computer überall (ubiquitous comp.)
Miniaturisierung … Technologien für miniaturisierte Produkte
TECHNOLOGIE-TRENDS 2015
Was haben Technologie-Trendanalysen von Gartner, IBM, Forbes und Co. gemeinsam ?
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25.02.2015
TREND: SENSORISIERUNG
Source: http://www.tsensorssummit.org
approx.
> +150%/year
2023:
100 times more
Sensors around
us than today
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25.02.2015
Validierung: hohe Datenqualität gefordert, mit Studien belegt
Zuverlässigkeit: Langzeitstabilität, Reproduzierbarkeit, Genauigkeit
Zulassung: Normen und Standards (u.a. EU, FDA)
Kostenstruktur: im Einklang mit Krankenkassen, medizinischen Einrichtungen und Patienten
TREND: MEDIZINISCHE WEARABLES
Beispiel: Tragbare medizinische Geräte
WEARABLE – tragbar und unauffällig
unauffällig: smarte Lösungen integriert in Alltagsgegenstände, meist am Körper getragen
smart: miniaturisiert, intelligent, vernetzt, drahtlos, autonom
nutzerfreundlich: hohe Benutzerfreundlichkeit durch einfache Interaktion
Medizinische Anforderungen
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25.02.2015
TREND: GESUNDHEITS- UND MEDIZINISCHE WEARABLES
Blutdruck
Blutsauerstoffgehalt - SpO2
Bewegung
Puls Atmung
www.ti.com
Elektrokardiogramm
Temperatur
Metabolisches Äquivalent
Schlafzyklus
Herzrhythmus
Ganganalyse
Gewicht- und Druckverteilung
Blutzucker
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25.02.2015
Herzrhythmus, Blutdruck
Withings
AUSZUG: MARKTPOTENTIAL UND PRODUKTANALYSE
Blutzucker
iHealth
Infektionen Ohr
CellScope
Ultraschalluntersuchungen
MobiUS scanner
Herzrhythmus, ECG, …
Steth IO
3D Tiefensensorik
Google
HIV und Syphilis Detector
Columbia University
Temeraturfeldanalyse
Flir One
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25.02.2015
DIGITALISIERUNG … DIE DIGITALE TRANSFORMATION IN DER WIRTSCHAFT
Vernetzung … Produkte kommunizieren untereinander
Sensorisierung … Produkte erfassen ihre Umwelt
Computerisierung … Computer überall (ubiquitous comp.)
Miniaturisierung … Technologien für miniaturisierte Produkte
TECHNOLOGIE-TRENDS 2015
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Innovationforum Smarte Technologien & Systeme
25.02.2015
TREND: VERNETZUNG
Vernetzungstheorien
Bsp: Telefon / Social Networks (z.B. XING)
Kommunikation entscheidet
Vernetzung von Menschen
Vernetzung von Maschinen
Kabelgebunden vs. wireless
proprietär oder standardisiert
„War of Protocols“
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Innovationforum Smarte Technologien & Systeme
25.02.2015
»Smart Metering«
In ein Kommunikationsnetz eingebundenes System mit
„intelligenten Zähler“
Reale Verbrauchs- und Nutzungsdauermessung von Strom,
Wasser, Gas
AUSZUG: VERNETZUNG IM „SMART HOME“
Hausautomation
Gesamtheit von Überwachungs-, Steuer-, Regel- und
Optimierungseinrichtungen in privat genutzten
Wohnhäusern/Wohnungen.
Haushaltsgeräte-
Automation
Vernetzung, Fernsteuerung und Programmierung von
Elektrohaushaltsgeräten wie Herd, Kühlschrank,
Waschmaschine oder Kaffeeautomat etc. pp.
www.proctic.de
Vernetzte
Unterhaltungselektronik
zentrale Speicherung von Medien wie Fotos, Musik und
Filmen, die über entsprechende Serversysteme hausweit
abrufbar sind
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25.02.2015
VERNETZUNG UND ENERGIEVERSORGUNG:
FOKUS ENERGY-HARVESTING
Typische Größenordnungen
Source Condition Source Power Harvested
Power
[µW/cm2]
Common
Efficiency
Light
Energy
Indoor
Outdoor
0.1 mW/cm2
100 mW/cm2
10
10.000
10%
10%
Vibration /
Motion Energy
Human
Industrial
1g@50Hz
10g@1000Hz
4
100
-
Thermal
Energy
Human
Industrial
20mW/cm2
100mW/cm2
30
5.000
0,2%
5%
RF GSM 0.3µW/cm2 0.1 33%
Rechenbeispiel Innenraum
Typ. Wirkungsgrad: ca. 10%
Innenbereich: 200lx
Typ. Leistungsbereich
Solarzellen: ca. 2,0µW/cm2
Fläche: 2,5 cm2
8h-Arbeitstag:
gesammelte Energie:
40µWh
Bild: EnOcean
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25.02.2015
DIGITALISIERUNG … DIE DIGITALE TRANSFORMATION IN DER WIRTSCHAFT
Algorithmisierung … Daten automatisiert auswerten
Vernetzung … Produkte kommunizieren untereinander
Sensorisierung … Produkte erfassen ihre Umwelt
Computerisierung … Computer überall (ubiquitous comp.)
Miniaturisierung … Technologien für miniaturisierte Produkte
TECHNOLOGIE-TRENDS 2015
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Innovationforum Smarte Technologien & Systeme
25.02.2015
TREND: ALGORITHMISIERUNG
Algorithmen + BigData
„Algorithmus- und Softwarekompetenz wird
entscheiden“ Prof. Brenner
(Wirtschaftsinformatik, HSG)
Beispiele Algorithmen + BigData
Wettervorhersage
Amazon: „Vorausschauende Lieferung“
„Predictive-Policing (IfmPt - Institut für
musterbasierte Prognosetechnik):
precobs generiert unter Verwendung
aktuellster Deliktdaten Prognosen, die von
Polizeibehörden für operative und präventive
Zwecke verwendet werden können.
12.09.2014
"Precob":
Polizei will
Einbrüche per
Software
vorhersagen
Lösungen für den Mittelstand ?
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25.02.2015
TREND: ALGORITHMISIERUNG
Beispiel: Industrie-Sensor 2.0 Sensor mit kontinuierlichem Monitoring und
Vorhersage bzw. Wahl der optimalen
Signalverarbeitungsparameter
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DIGITALISIERUNG … DIE DIGITALE TRANSFORMATION IN DER WIRTSCHAFT
Automatisierung … von der Manufaktur zur Automation
Algorithmisierung … Daten automatisiert auswerten
Vernetzung … Produkte kommunizieren untereinander
Sensorisierung … Produkte erfassen ihre Umwelt
Computerisierung … Computer überall (ubiquitous comp.)
Miniaturisierung … Technologien für miniaturisierte Produkte
TECHNOLOGIE-TRENDS 2015
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25.02.2015
TREND: AUTOMATION & ROBOTIK
World Robotics 2014 (weltweite Studie)
27.01.15
Bei Foxconn bauen Roboter
künftig iPhones zusammen
Die steigenden Arbeitskosten machen dem
Apple-Zulieferer Foxconn mit seinen 1,3 Millionen
Mitarbeitern zu schaffen. Künftig sollen eine
Million Roboter Smartphones wie das iPhone
zusammenbauen.
Aspekt:
Produktionsstandort Deutschland
• Hohes Qualifikationsniveau
(F&E, Produktion)
• Personalkosten nicht mehr dominant
(Energiekosten und Anlagentechnik)
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25.02.2015
Boston
Dynamics
(Google)
TREND: AUTOMATION & ROBOTIK
Im Fokus: Mensch-Maschine-
Kollaboration
14.02.2015
Roboter erleben gerade
einen Entwicklungsschub.
Mehrzweckroboter Baxter
beispielsweise kann man
neue Aufgaben beibringen
Automatisierung in
der Logistik:
Robopacker
verdrängen den
Menschen
Zukunftsvision: „Was automatisiert werden kann, wird automatisiert.“
20.02.2015
Roboter sind auf dem
Weg in unseren Alltag
Flughafen
Düsseldorf:
Parkroboter
Ray
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25.02.2015
BEISPIEL: AUTOMATISIERTE MIKROMONTAGE
Herausforderung in der Fertigung mikrotechnischer
Produkte
Trend: von der Manufaktur zur automatisierten Montage
(Kostendruck, Qualität, Stückzahlen,…)
Trend: zunehmende Komplexität erfordert Kooperation
Sondermaschinenbau oft nicht mehr zeitgemäß
(Refinanzierung immer schwieriger)!
Maßnahmen Projekt „OurPlant“
Branchenübergreifende Bedarfsanalyse
Modularisierung und Standardisierung von
Prozessmodulen
Kooperation von Spezialisten
Gemeinsame Verwertungsstrategien
…
Projekt
OurPlant
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25.02.2015
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Individualisierung … von der Masse zur Personalisierung
Automatisierung … von der Manufaktur zur Automation
Algorithmisierung … Daten automatisiert auswerten
Vernetzung … Produkte kommunizieren untereinander
Sensorisierung … Produkte erfassen ihre Umwelt
Computerisierung … Computer überall (ubiquitous comp.)
Miniaturisierung … Technologien für miniaturisierte Produkte
TECHNOLOGIE-TRENDS 2015
Was haben Technologie-Trendanalysen von Gartner, IBM, Forbes und Co. gemeinsam ?
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25.02.2015
TREND: INDIVIDUALISIERUNG
Individualisierung
beispielsweise durch
3D Druck / Additive Fertigung:
Individualisierung von Produkten
keine Losgrößen
Beispiel: Fräskopf mittels 3D-Druck
(SLM Solution)
“The Global Manufacturing Revolution” (Yoram Koren)
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25.02.2015
ZUSAMMENFASSUNG & FAZIT
Technologische Trends sind in vielen Bereichen wirksam…
Miniaturisierung, Sensorisierung, Vernetzung, Automatisierung, Digitalisierung
Märkte, Anwendungen und Produkte werden SMART…
Smart Mobility
Smart Building
Smart Healthcare
Smart Manufacturing
Innovationsmanagement – wichtiger denn je…
fundiertes Fachwissen Wissensvorsprung
geeignete Methodik systematisch Innovieren
hohe Motivation „Innovation ist kein Spaziergang“
Kooperation Vernetztes Wissen & KnowHow
30. 30
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Innovationforum Smarte Technologien & Systeme
25.02.2015
Kontakt
MicroMountains Applications AG
Romäusring 4
78050 Villingen-Schwenningen
Tel.: +49 (0) 7721 - 206 495-0
Email: service@mm-applications.com
Web: www.mm-applications.com
Ihre Ansprechpartner