Was ist Industrie 4.0?

Alle reden über Industrie 4.0. Aber was genau verbirgt sich hinter diesem Begriff? Und was war vorher?

Der Begriff Industrie 4.0 bezeichnet die vierte industrielle Revolution. Nach der Mechanisierung (Industrie 1.0), der Massenproduktion (Industrie 2.0) und der Automatisierung (Industrie 3.0), wird nun das „Internet der Dinge und des Service“ zu einem wesentlichen Bestandteil der Produktion. Für den Wirtschaftsstandort Deutschland haben die Technologien der Industrie 4.0 das Potential, außergewöhnliche Wachstumsmöglichkeiten und Wettbewerbsvorteile zu schaffen. Experten gehen davon aus, dass Unternehmen mithilfe von Industrie 4.0 ihre Produktivität um ca. 30 Prozent erhöhen können.

Soziale Maschinen

Intelligente Maschinen teilen Informationen miteinander, ähnlich wie es Menschen in sozialen Netzwerken tun. Sie können sich selbstständig organisieren und zusammenarbeiten, um Prozesse und Fristen zu koordinieren. Das führt zu einer flexibleren und effizienteren Produktion. Zudem kommunizieren diese Maschinen direkt mit dem gesamten IT System des Unternehmens. Dadurch wird ein ständiger Informationsfluss mit den Bereichen Verkauf oder Entwicklung ermöglicht.     

Globale Einrichtung

Der Produktionsbereich ist nicht der einzige Ort an dem Maschinen Daten miteinander teilen. Die Maschinen eines Unternehmens sind auch mit den Systemen von Zulieferern und Kunden verbunden. Dies befähigt sie dazu, selbstständig auf jede Art von auftretender Veränderung zu reagieren. Wenn ein Zulieferer nicht liefern kann analysiert die Technologie die Kapazitätsauslastung und Kosten eines alternativen Zulieferers in Echtzeit und gibt automatisch eine Bestellung auf.

In intelligenten Fabriken spielen Menschen auch weiterhin eine wichtige Rolle im Produktionsprozess. Als übergeordneter Betreiber kontrollieren und überwachen sie Produktionssequenzen im Produktionsnetzwerk. IT-basierte Assistenzsysteme wie Datenbrillen können den Blick der Betreiber von der realen Fabrik erweiterten (durch erweitere Realität). Solche Assistenzsysteme können auch an die individuellen Fähigkeiten und Bedürfnisse von Mitarbeitern angepasst werden und sie haben das Potential, es älteren Menschen zu ermöglichen, länger in der Beschäftigung zu bleiben.

Intelligente Produkte

Jedes intelligente Produkt enthält Daten zu Betriebsbedingungen und zum Produktstatus. Diese Informationen werden beispielsweise auf winzigen RFID-Transpondern gespeichert und bieten eine virtuelle Kopie eines jeden intelligenten Produkts. Die Informationen werden während der gesamten Lebenszeit des Produkts je nach Bedarf gesammelt, aktualisiert, und evaluiert, von der ersten Produktionsstufe über die tatsächliche Nutzung durch den Verbraucher, bis hin zum Recycling. Bevor die Produktion überhaupt beginnt, kennt das Produkt bereits seinen Käufer sowie die Bestellungsinformationen, seinen aktuellen Status und die Produktionsschritte, die bis zum fertigen Produkt benötigt werden. Es kann beispielsweise den Maschinen sagen, welche Form es benötigt oder ob es blau oder rot gefärbt werden soll. Kunden können Teil des Prozesses sein und deutlich stärker personalisierte Produkte erhalten, wobei die Produktionskosten gleichbleiben oder sogar sinken.

Virtuelle Produktion

Zusätzlich zum realen Produktionsbereich werden intelligente Fabriken einen digitalen Zwilling mit exakt den gleichen Produkten und Ressourcen haben. Diese digitale Kopie ermöglicht die virtuelle Simulation sämtlicher Produktionsprozesse. Diese zeigen alternative Produktionssequenzen und Möglichkeiten zur Optimierung von Produktionslinien auf. Zudem ermöglicht es das System den Ingenieuren, die Produktion in Echtzeit fernzusteuern und zu überwachen. Wenngleich es bereits heutzutage virtuelle Kopien von realen Fabriken gibt, so sind diese noch nicht in Echtzeit mit der Produktion verknüpft – sprich, Veränderungen in der virtuellen Kopie führen noch nicht direkt zu Veränderungen und der realen Fabrik und umgekehrt.

Intelligenter Service

Industrie 4.0 beschränkt sich nicht nur auf Fabriken. Schließlich machen intelligente Produkte mehr, als nur aktiv ihren eigenen Produktionsprozess zu kontrollieren; sobald sie ihrem Kunden zugestellt wurden dienen sie als Plattform für neue Geschäftsmodelle. In der Zukunft wird es Milliarden von intelligenten Produkten geben, die während ihres nützlichen Lebens über das Internet miteinander verbunden sind, und sie werden riesige Datenmengen (Big Data) über ihre eigenen Betriebsbedingten und ihren Produktstatus in der Cloud sammeln. Diese gesammelten Daten können dazu verwendet werden, Produkte zu optimieren. Zudem können intelligente Algorithmen existierende Daten mit neuen Informationen verlinken (Smart Data). Sie bilden die Grundlage, um Kunden zusätzlich zu dem physischen Produkt auch personalisierte, daten-basierte Leistungen anzubieten (Intelligenter Service). Betreiber von diagnostischen Geräten können beispielsweise die Daten aller Geräte aus ihrem Verantwortungsbereich sammeln und analysieren und diese nutzen, um neue Leistungen zu generieren, wie beispielswese mögliche Diagnosen. Im Vergleich zu heutigen Unternehmensmodellen wird die Verwendung von Daten als Fundament exponentiell besser sein.

Industrie 4.0: Wenn das Produkt die Produktion kontrolliert (Quelle: ZVEI)

Quelle: http://english.bdi.eu/article/news/what-is-industry-40/

Bildquelle: Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Industry_4.0