Was genau versteht man unter INDUSTRIE 4.0?

Der Webstuhl wird heute als erster Schritt der Automatisierung in der Produktion verstanden. Die zweite industrielle Revolution brachte das Fließband von Henry Ford. Die elektrische Automatisierung kam durch die erste "speicherprogrammierbare Steuerung (SPS)" erst so richtig in Schwung und steht für die 3. industrielle Revolution.

Und heute, in der gerade beginnenden 4. industriellen Revolution, werden wir die einzelnen Maschinen und Anlagen für einen automatischen Datenaustausch verbinden, und dies innerhalb als auch außerhalb eines Betriebes. Wir werden hierzu private Datennetze nutzen und, wo sinnvoll, auch das Internet mit seinen grenzenlosen Möglichkeiten des Informationsaustausches in die Automatisierung einbeziehen.

Dass die datentechnische Vernetzung von Sensoren, Maschinen und Produktionsbetrieben eine 4. industrielle Revolution auslösen wird, wird auch auf Grund des Metcalfe'schen Gesetzes erwartet. Dieses besagt, dass der Nutzen eines Kommunikationssystems mit dem Quadrat der Anzahl der Teilnehmer wächst. Bestes Beispiel ist hierfür das Internet: Erst als die in den Büros einzeln vor sich hinarbeitenden Computer über Büronetzwerke und später über das Internet verbunden wurden, explodierten die Möglichkeiten und der Nutzen.

Nun ist die Vernetzung der Maschinen und Produktionsbetriebe als auch die Integration von Informations- und Internettechnologien in Sensoren, Maschinen- und Produktionsanlagen nichts was irgendjemand einfach vorschreiben oder einleiten könnte. Es ist ja vielmehr so, dass es bereits einfach geschieht. Dies ist das Indiz dafür, dass sie schon begonnen hat, die 4. industrielle Revolution.

Um diese Entwicklung zu unterstützen und zu beschleunigen, hat die Bundesregierung 2011 erste Forschungsvorhaben zur Orientierung und Definition gestartet. Ergebnis dieser Forschungsvorhaben ist der Abschlussbericht Umsetzungsempfehlungen für das Zukuntsprojekt Industrie 4.0 zur Positionsbestimmung, Vision und Handlungsanweisungen für die Forschung.

Weiterhin wurde die Plattform Industrie 4.0 für den Informationsaustausch geschaffen. Träger dieser Plattform sind die Industrieverbände BITKOM, VDMA und ZVEI.

Als Schlüsselbegriff zur Benennung der Evolution sowie zur Bezeichnung der kürzlich gestarteten Forschungsprogramme durch die Bundesregierung wurde der Begriff INDUSTRIE 4.0 gewählt.

Ziele und Hintergrundinformationen

Die Ziele, die mit INDUSTRIE 4.0 verbunden sind, sind ganz einfach:

Die Bundesregierung möchte die Wettbewerbsfähigkeit der Produktionsbetriebe und der Maschinen- und Anlagenausrüster in Deutschland stärken.

Würden wir in Deutschland dieses Ziel nicht angehen, hätte dies sicher mittel- bis langfristig deutliche Konsequenzen. Dies wäre etwa so, als hätten wir bei der Erfindung der Dampfmaschine diese ignoriert und wären einfach bei den Pferden geblieben.

Andere Staaten wie die USA, Japan und China investieren bereits ebenfalls in diese Ziele. Gerade die USA wirkt mit ihrem Förderprogrammen Advanced Manufacturing Partnership (AMP) ihrer eigenen De-Industrialisierung entgegen. Die USA sind uns etwas voraus, denken Sie doch schon länger im "Internet der Dinge" (siehe auch unten im Kasten Buchempfehlung Chris Anderson "Makers").

Im angelsächsischen Raum und auf EU-Ebene wird beim "Internet der Dinge" und dem Trend zur Digitalisierung eher von einer 3. industriellen Revolution gesprochen. Dies liegt daran, dass in diesem Raum andere Grundlagen für die Zählweise angewand werden. In Deutschland sprechen wir von INDUSTRIE 4.0.

Der Themenkomplex Industrie 4.0 besitzt als das wesentliche Element die datentechnische Verbindung von „Dingen“. Hierzu Zählen zum Beispiel die Kommunikation von Maschine zu Maschine, von Anlage zu Anlage und von Fabrik zu Fabrik.

Diese datentechnischen Verbindungen in lokalen Netzen als auch über das Internet können in vielen Bereichen eingesetzt werden, zum Beispiel im Bereich der Verkehrsflusslenkung, der intelligenten Fahrzeuge, der Telemedizin, in intelligenten Stromnetzen und natürlich in der „Smart Factory“.

Für Produktionsbetriebe geht es bei Industrie 4.0 immer um den Aspekt "Smart Factory", also die „Intelligente Fabrik“ und sicher auch um den Aspekt "Internet der Dinge".

Wenn in Produktionsbetrieben Maschinen und Anlagen datentechnisch vertikal und horizontal verbunden werden, gewinnt der Betrieb an Produktionssicherheit, Flexibilität und Geschwindigkeit. Es entsteht die „Smart Factory“.

Im Kapitel 2.5 der Forschungsroadmap Cyber Physical Systems wird beispielhaft die visionäre "Intelligente Fabrik", die "Smart Factory" beschrieben.

Wie geht es weiter?

INDUSTRIE 4.0 muss ganz sicher in den verschiedenen Branchen unterschiedlich interpretiert und umgesetzt werden.

So ist es in der Automobilindustrie Gang und Gäbe, dass das Produkt, also das entstehende Fahrzeug, den Bearbeitungsstationen von sich aus mitteilt, was zu tun ist.

In einer Brauerei ist dies in dieser Form schlicht unsinnig. Das Bier im Sudhaus oder Lagertank kann schlicht keine Informationen in Transpondern tragen wie eine Automobilkarosse.

In Betrieben wie Getränkeindustrien oder Brauereien, in Fertigungsindustrien oder Bergbau sind die Aufgaben der Produktions- und Intralogistik grundsätzlich sehr ähnlich, die Lösungen müssen jedoch wegen der sehr unterschiedlichen Produkte unterschiedlich angegangen werden.

Es liegt an Ihnen als Betreiber, den Maschinenbauern und uns Anlagenausrüstern, neue und wirtschaftliche Lösungen im Rahmen von INDUSTRIE 4.0 zu erarbeiten.

Wir bei Artschwager + Kohl sind auf solche Softwarelösungen spezialisiert. Bitte sprechen Sie uns an.

Was ist Industrie 4.0? Definition ...

Industrie 4.0 Definition

Industrie 4.0 ist die Bezeichnung für ein Zukunftsprojekt zur umfassenden Digitalisierung der industriellen Produktion, um sie für die Zukunft besser zu rüsten.“ (Quelle: Wikipedia)

Was ist Industrie 4.0?

Mit Industrie 4.0 bezeichnet man die vierte industrielle Revolution. Kennzeichen der vierten industriellen Revolution ist die intelligente Vernetzung von Abläufen und Maschinen zu digitalen Systemen. Technische Grundlage hierfür bildet eine hochentwickelte Informations- und Kommunikationstechnologie. In Zukunft wird Big Data für die Wirtschaft und Kunden weitere Akzente bei der digitalen Transformation setzen und „smart factories“ immer stärker zum Durchbruch verhelfen.

Die vierte industrielle Revolution basiert auf der dritten industrielle Revolution, die bereits in den 1970er Jahren begann und durch die elektronische Automatisierung und Prozesssteuerungen per IT geprägt war.

Basis der industriellen Revolution 4.0

Die technische Basis der industriellen Revolution 4.0 bildet die digitale Informationstechnologie. Intelligent vernetzte Systeme ermöglichen eine selbstorganisierte, automatisierte Logistik und Produktion, in der Maschinen, Menschen, Prozesse und Ressourcen miteinander sinnvoll interagieren.

Einsatzgebiete der Industrie 4.0

Die intelligente Vernetzung in Sinn der Industrie 4.0 bietet hohe Nutzung-Potenziale bei:

  • Optimierung der Intralogistik
  • Optimierung der Produktionslogistik
  • Produktions-Flexibilisierung
  • Kundenindividuelle Produktvarianten
  • Ressourcenschonung
  • Effizienzsteigerungen

Zukunft und Chancen von Industrie 4.0

Durch die intensive Vernetzung von Maschinen und Produkten können Kosten gesenkt, Ressourcen geschont und die Effizienz gesteigert werden. Transparente Abläufe und ein Echtzeit-Monitoring erlauben es Unternehmen jederzeit flexibel auf Herausforderungen und Änderungen aller Art zu reagieren.

Die digitale Transformation und die künstliche Intelligenz werden laut BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) die Arbeit der Menschen mit Sicherheit verändern. Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 wird zur Produktion kundenindividueller Smart Products führen und ganz neue Geschäftsmodelle ermöglichen.

Moderne Softwarelösungen für die Intralogistik, Produktionslogistik und Maschinensteuerung eröffnen dem Mittelstand und Großunternehmen eine maximale Flexibilität, ohne aufwändige Programmierungen.

Artschwager + Kohl ist ein Spezialist für Lagerhaltungssoftware, Produktionssoftware und Transportleitsysteme. Wir haben große Erfahrung bei der Umsetzung von modernen Industrie 4.0 Lösungen in verschiedenen Branchen. Wir beraten Sie gerne ...

Industrie 4.0 Beispiele

Beispielsammlung für den Einsatz von Industrie 4.0-Lösungen

Industrie 4.0 ist keine Zukunftsmusik mehr, sondern zwingend notwendig, um durch effizient ablaufende Fertigungsprozesse der weltweiten Konkurrenz Paroli zu bieten. Auch immer mehr Unternehmen aus dem Mittelstand nutzen die Möglichkeiten einer sinnvollen Vernetzung von Echtzeitdaten von Produktionsmitteln und Prozessen, um die Produktion und Produktionsstrecken in Produktionsstätten zu strukturieren und die Mitarbeiter-Roboter-Kollaboration zu forcieren.

Industrie 4.0 Praxisbeispiel „Produktionsausfall“

Durch eine softwaregesteuerte, sinnvolle Vernetzung von Maschinen und Fertigungsanlagen und den Einsatz von KI (Künstlicher Intelligenz) lassen sich Veränderungen und Anzeichen für drohende Defekte von Anlagen frühzeitig erkennen, sodass Produktionsausfälle und Störungen der Lieferkette bereits im Vorfeld vermieden werden. Durch moderne Datensteuerungs- und Analyse-Programme werden Daten in Echtzeit gesammelt und Mitarbeiter informiert, falls mögliche Produktionsausfälle prognostiziert werden.

Industrie 4.0 Beispiel „Qualitätssicherung“

In vielen Industrien – wie z. B. der Medizintechnik - spielt die Qualität von Bauteilen eine herausragende Rolle. Durch eine softwaregesteuerte Automatisierung und KI können Mitarbeiter von monotonen Kontrollaufgaben entlastet werden. Durch den Einsatz von KI und moderner Robotertechnik wird so eine hohe Produktionsgeschwindigkeit und ein hoher Qualitätsstandard bei geringen Fehlerquoten erreicht.

Industrie 4.0 Beispiel „Robotik“

Der Einsatz von Automatisierungssystemen und Robotern hat sich seit Jahren in der Fertigung und Lagerhaltung bewährt. Im Rahmen zukunftsweisender Industrie 4.0-Technik werden immer häufiger Cobots (kollaborative Roboter) eingesetzt, um Mitarbeiter in enger Zusammenarbeit bei monotonen und gefährlichen Arbeiten kooperativ zu unterstützen. Lagerroboter und automatische Transportsysteme verbessern und erleichtern zusätzlich das Zusammenspiel von Mensch und Maschine.

Industrie 4.0 Beispiel „digitaler Zwilling“

Eine wegweisende Industrie 4.0-Anwendung besteht in der durchgehenden Digitalisierung von Fertigungsprozessen im Rahmen einer hoch-entwickelten IT-Infrastruktur. Per digitalem Zwilling können problemlos Online-Simulationen auf Basis von in Echtzeitdaten gesendeten Anlagendaten durchgeführt werden. Durch die kontinuierliche Sammlung von Echtzeit-Maschinendaten beim digitalen Zwilling lassen sich auftauchende Probleme bereits im Vorfeld erkennen und lösen. Digitale Zwillinge werden bereits in fortschrittlichen Branchen erfolgreich eingesetzt und durch maschinelles Lernen immer weiter entwickelt.

Weitere Informationen

Kontakt

Jürgen Kohl, Geschäftsführer von Artschwager + Kohl

Sie möchten Ihr Unternehmen nach vorne bringen? Sie fragen sich, wie Industrie 4.0 Lösungen Ihnen dabei helfen können? Bitte rufen Sie mich jederzeit an. Lassen Sie uns kostenlos und unverbindlich über Ihre Gedanken sprechen. Finden wir heraus wie ich Ihnen helfen kann.

Jürgen Kohl

+49 9132 836660

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