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1MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
MicroMountains Applications AGDr. Thomas Link
Wachstumsfelder und Chancen mit smarten Technologien iNNOVATIONSfORUM 2015Smarte Technologien & Systeme25. Februar 2015
2MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
DAS UNTERNEHMEN: MICROMOUNTAINS AG
AWARDS
dreiGRUENDUNG
2007KUNDEN
>200PROJEKTE
>250MITARBEITER
10+PARTNER
>20
Technologie- und Innovations-Dienstleister
3MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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 ?
4MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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
5MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
höchste Präzision im µm-Bereich berührungslos geringer Wärmeeintrag kontrollierter Prozess
Vorteile der Laserfeinstbearbeitung
Laserschneiden
Sägezahn
miyachiamerica.com
Stent
industrial-lasers.com
höchste Kantenqualität komplexe Schnitt-
geometrien wenig Nacharbeit
Beis
piel
e
Lasermarkieren
Data Matrix Code
lasea.eu
ChirurgischeInstrumente
industrial-lasers.com
Feine Markierungen Hohe Informations-
dichte
Laserbohren
Filter
industrial-lasers.com
Mikro-nadeln
med-techinnovation.com
Kleinste Durchmesser Flexibeles Layout
Laserschweißen
Sensor-kabel
laserstar.net
Schritt-macher
industrial-lasers.com
Feine Schweißnähte
Lasersintern/-schmelzen
Dental-implantat
eos.com
Cochlea Ohr-implantat
industrial-lasers.com
3-dimensionale Geometrien(Additive Fertigung)
TREND: LASERFEINSTBEARBEITUNG IN DER MEDIZIN
6MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
DIGITALISIERUNG … DIE DIGITALE TRANSFORMATION IN DER WIRTSCHAFT
Computerisierung … Computer überall (ubiquitous comp.)
Miniaturisierung … Technologien für miniaturisierte Produkte
TECHNOLOGIE-TRENDS 2015
7MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
TREND: COMPUTERISIERUNG
8MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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
9MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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 ?
10MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
TREND: SENSORISIERUNG
Source: http://www.tsensorssummit.org
approx. > +150%/year
2023: 100 times more Sensors around us than today
11MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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 unauffälligunauffällig: smarte Lösungen integriert in Alltagsgegenstände, meist am Körper getragen
smart: miniaturisiert, intelligent, vernetzt, drahtlos, autonom
nutzerfreundlich: hohe Benutzerfreundlichkeit durch einfache Interaktion
Medizinische Anforderungen
12MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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
13MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
Herzrhythmus, BlutdruckWithings
AUSZUG: MARKTPOTENTIAL UND PRODUKTANALYSE
BlutzuckeriHealth
Infektionen OhrCellScope
UltraschalluntersuchungenMobiUS scanner
Herzrhythmus, ECG, …Steth IO
3D TiefensensorikGoogle
HIV und Syphilis DetectorColumbia University
TemeraturfeldanalyseFlir One
14MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
TREND: SENSORISATION
Mensch-Maschine-Interaktion = Sensortechnologien
Innovationshöhe / Verbreitungsgrad
Sprachsteuerung
Smart Glasses / VR
Brain-InterfacesEyeTracking
Tastatur / Maus
Gestensteuerung TouchScreen
15MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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
16MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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“
17MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
»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.
ww
w.proctic.de
Vernetzte Unterhaltungselektronik zentrale Speicherung von Medien wie Fotos, Musik und
Filmen, die über entsprechende Serversysteme hausweitabrufbar sind
18MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
VERNETZUNG UND ENERGIEVERSORGUNG: FOKUS ENERGY-HARVESTING
Typische GrößenordnungenSource Condition Source Power Harvested
Power[µW/cm2]
CommonEfficiency
Light Energy
IndoorOutdoor
0.1 mW/cm2
100 mW/cm210
10.00010%10%
Vibration / Motion Energy
HumanIndustrial
1g@50Hz10g@1000Hz
4100
-
Thermal Energy
HumanIndustrial
20mW/cm2
100mW/cm230
5.0000,2%5%
RF GSM 0.3µW/cm2 0.1 33%
Rechenbeispiel InnenraumTyp. Wirkungsgrad: ca. 10%Innenbereich: 200lxTyp. LeistungsbereichSolarzellen: ca. 2,0µW/cm2
Fläche: 2,5 cm2
8h-Arbeitstag:gesammelte Energie: 40µWh
Bild: EnOcean
19MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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
20MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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 ?
21MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
TREND: ALGORITHMISIERUNG
Beispiel: Industrie-Sensor 2.0 Sensor mit kontinuierlichem Monitoring und Vorhersage bzw. Wahl der optimalen Signalverarbeitungsparameter
22MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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
23MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
TREND: AUTOMATION & ROBOTIK
World Robotics 2014 (weltweite Studie)27.01.15
Bei Foxconn bauen Roboter künftig iPhones zusammenDie 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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Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
Boston Dynamics (Google)
TREND: AUTOMATION & ROBOTIK
Im Fokus: Mensch-Maschine-Kollaboration
14.02.2015Roboter erleben gerade einen Entwicklungsschub.Mehrzweckroboter Baxter beispielsweise kann man neue Aufgaben beibringen
Automatisierung in der Logistik:Robopackerverdrängen den Menschen
Zukunftsvision: „Was automatisiert werden kann, wird automatisiert.“
20.02.2015Roboter sind auf dem Weg in unseren Alltag
Flughafen Düsseldorf:Parkroboter Ray
25MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
TREND: AUTOMATION & ROBOTIK
Komplexität in der Produktion
HERAUSFORDERUNG
MAßNAHMEN STANDARDISIERUNGMODULARISIERUNG FLEXIBILITÄT INNOVATION
basierend auf Schuh&Co., Faulhaber
DYNAMIK
• Losgröße• Durchlaufzeit• Qualität• Lieferzeit• …
VIELFALT
• Varianten• Technologien• Prozesse• Standorte• …
UNSICHERHEIT
• Märkte• Wettbewerber• Technologiewandel• …
26MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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 …
ProjektOurPlant
27MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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
TECHNOLOGIE-TRENDS 2015
Was haben Technologie-Trendanalysen von Gartner, IBM, Forbes und Co. gemeinsam ?
28MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
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)
29MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
ZUSAMMENFASSUNG & FAZIT
Technologische Trends sind in vielen Bereichen wirksam…Miniaturisierung, Sensorisierung, Vernetzung, Automatisierung, Digitalisierung
Märkte, Anwendungen und Produkte werden SMART…Smart MobilitySmart BuildingSmart HealthcareSmart Manufacturing
Innovationsmanagement – wichtiger denn je…fundiertes Fachwissen Wissensvorsprunggeeignete Methodik systematisch Innovierenhohe Motivation „Innovation ist kein Spaziergang“Kooperation Vernetztes Wissen & KnowHow
30MicroMountains Applications AG
Innovationforum Smarte Technologien & Systeme25.02.2015
Kontakt
MicroMountains Applications AGRomäusring 478050 Villingen-Schwenningen
Tel.: +49 (0) 7721 - 206 495-0Email: [email protected]: www.mm-applications.com
Ihre Ansprechpartner