Der Begriff Industrie 4.0 bezeichnet die intelligente Vernetzung von industriellen Maschinen und Abläufen durch die moderne Informations- und Kommunikationstechnologie. Häufig spricht man in diesem Zusammenhang von der vierten industriellen Revolution. Was genau gemeint ist, welche Technologien in der Industrie 4.0 eine Rolle spielen und wer sie bereits nutzt, verrät der Artikel.
Selbstständig kommunizierende Bauteile und Produktionsanlagen, die ihre eigene Reparatur veranlassen – das ist Industrie 4.0. Möglich wird all das durch die intelligente Vernetzung von Menschen, Maschinen und industriellen Prozessen. Zum Teil entstehen so völlig neue, auf Daten basierende Produkte, Produktionsverfahren und Geschäftsmodelle.
Von der Idee über die Entwicklung bis hin zur Fertigung – die Industrie 4.0 beeinflusst den gesamten Lebenszyklus eines Produkts. In der Industrie 4.0 ist die Fertigung eng mit modernen IT- und Kommunikationstechnologien verbunden. Die Wertschöpfungsketten sind weltweit vernetzt, was neue, ressourcenschonende Formen der Zusammenarbeit ermöglicht. Produktionsstätten werden flexibler und effizienter. Intelligente Maschinen übernehmen die Koordination der Produktionsprozesse und Roboter unterstützen bei der Montage schwerer Bauteile.
Für Unternehmen aller Branchen bieten sich zahlreiche Möglichkeiten, die Technologien der Industrie 4.0 zu nutzen. Ein großer Bereich, in dem die digitale Transformation bereits zum Einsatz kommt, ist die Automobil- und Zulieferindustrie.
Folgende Möglichkeiten gibt es schon:
Vernetzte Produktion: Die industrielle Herstellung eines Produkts erfordert viele Teilschritte, die entweder von Menschen oder Maschinen übernommen werden. Mit digitalen Technologien kann man viele davon beschleunigen, beziehungsweise vereinfachen. Zum Beispiel lassen sich einzelne Arbeitsschritte besser koordinieren und abstimmen. Außerdem kann man die Auslastung der Anlagen und Maschinen besser planen.
Flexible Fabrik: Schon heute sind viele Produktionsstraßen als Modulsysteme aufgebaut, deren einzelne Teile sich schnell zusammen- oder auseinanderbauen und so an verschiedene Bedürfnisse anpassen lassen. Dies bietet den Vorteil, individualisierte Produkte in flexibel einstellbaren Stückzahlen herzustellen. Sowohl für die Unternehmen als auch für die Kunden steigt damit die Wirtschaftlichkeit.
Kundenzentrierte Lösungen: In einigen Branchen haben Konsumenten im Rahmen von Industrie 4.0 die Möglichkeit, ihre Produkte nach persönlichen Wünschen mitzugestalten. Häufig kommt hinzu, dass smarte Produkte wie Smartphones, die bereits vom Kunden verwendet werden, Daten an die Hersteller senden. Dieser nutzt die gewonnenen Daten, um seine Produkte und den Service zu verbessern. Produzent und Kunde rücken so immer näher zusammen.
Verbesserte Logistik: Auch der Warenfluss profitiert von intelligenten Technologien und vernetzten Maschinen. So können spezielle Algorithmen die optimalen Lieferwege berechnen und Maschinen sind in der Lage, selbstständig Meldungen an die zuständigen Personen zu senden, wenn sie repariert werden müssen oder neues Material benötigen.
Daten: Durch das Zusammenführen und Analysieren von Daten – beispielsweise zu Produktionsabläufen oder dem Zustand von Produkten – ergeben sich wertvolle Erkenntnisse für die Effizienzsteigerung in der Produktion. Aus diesen Hinweisen können sich zudem neue Services und Geschäftsmodelle entwickeln – beispielsweise wenn man seinen Kunden eine "vorausschauende Wartung" anbietet.
Umweltgerechte Kreislaufwirtschaft: Umfangreiche Datensammlungen verraten uns viel über den Lebenszyklus von Produkten. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass man bereits im Design von Produkten festlegen kann, inwieweit die verwendeten Materialien recycelt werden können. Eine ressourcenschonende Produktion wird so immer realistischer.
Zwar ist die Industrie 4.0 noch nicht in allen Branchen und Fabriken vollständig angekommen. In vielen Bereichen hat sich die industrielle Fertigung aber bereits zu einer vernetzten Produktion entwickelt, in der digitale Technologien wie die Automatisierungstechnik zum Einsatz kommen. Häufig wird zwischen vier zentralen technologischen Bereichen der Industrie 4.0 unterschieden:
Konnektivität und Kommunikation (Industrial Connectivity Services)
Daten und Analytik
Neue Fertigungstechnologien
Mensch-Maschine-Interaktion
In den 1970er Jahren steckte die Informationstechnologie noch in den Kinderschuhen. Desktop-PCs, erste Anwendungen der Office-IT und computergestützte Automatisierungen zogen in industrielle Fertigung ein. Zentrale Technologie für die Industrie 4.0 ist dagegen nicht der Computer, sondern das Internet. Die weltweite Vernetzung verleiht der digitalen Produktion eine ganz neue Qualität.
Doch warum spielt die Industrie 4.0 überhaupt eine so große Rolle? Der Grund ist, dass Kosten, Innovationen, Schnelligkeit die Hauptmerkmale des weltweiten Wettbewerbs darstellen. Daten sind zum essenziellen Erfolgsfaktor geworden. Um der Konkurrenz standzuhalten, sind Unternehmen daher aufgefordert, Daten zu sammeln, verfügbar zu machen und in effizientere Produktionsprozesse umzusetzen. Auf diesem Weg wird die Produktion dynamischer, Produktionszyklen verkürzen sich und Reparaturen können bereits von den Maschinen selbst ausgelöst werden.
Neben einer Reihe an Chancen birgt die Industrie 4.0 auch gewisse Risiken. Welche das sind, haben wir im Folgenden aufgeführt:
Vorteile der Industrie 4.0
Nachteile der Industrie 4.0
Bei der Industrie 4.0 handelt es sich um eine technologische Revolution, die bahnbrechende Technologien wie das Internet of Things, maschinelles Lernen, Big Data und Analytics umfasst. Diese wiederum schaffen neue Möglichkeiten und Chancen, die uns ohne die jeweiligen Technologien der Industrie 4.0 nicht zur Verfügung stehen würden. Allein in Deutschland sind etwa 15 Millionen Jobs direkt und indirekt mit der produzierenden Industrie verbunden. Da die Industrie 4.0 dazu beiträgt, Prozesse effizienter zu gestalten, bietet sie der Wirtschaft und damit etlichen Arbeitnehmern also enorme Potenziale. Bereits jetzt schon gibt es zahlreiche Industrie-4.0-Lösungen, die Unternehmen helfen, ihre digitale Fertigung neu zu gestalten, ihren gesamten Betrieb zu vernetzen und sich auf die Wünsche ihrer Kunden zu konzentrieren. Daraus ergeben sich nicht nur deutliche Verbesserungen der Produktivität, sondern auch Kostensenkungen und Optimierungen der Markteffizienz.
