Die Zukunft der Industrie 4.0

Die Zukunft der Industrie 4.0 hat begonnen

Nach der Mechanisierung von Produktionsschritten mittels Wasser- und Dampfkraft, dem Übergang zur Massenproduktion sowie der elektronischen Informationsverarbeitung und Automatisierung, befindet sich die deutsche Industrie nun in einem weiteren Wandel. Er wird vor allem durch die zunehmende Vernetzung von Maschinen, Echtzeitdatenerfassung und -verarbeitung sowie durch autonom entscheidende Systeme geprägt und als Industrie 4.0 bezeichnet. Diese, vierte industrielle Revolution, bietet Unternehmen viele Vorteile und neue Möglichkeiten.

Was ist Industrie 4.0?

Im Grunde genommen, beschreibt der Begriff Industrie 4.0 die zunehmende Verknüpfung von industriellen Produktionsabläufen mittels moderner Informations- und Kommunikationstechnologie. Aufgrund der Vielzahl an komplexen Umsetzungsmöglichkeiten, ist eine exakte Definition schwierig. Das allgemeine Ziel ist die Verbesserung von Produktionsabläufen durch eine gesteigerte Autonomie sowie Vernetzung von Maschinen und Prozessen. Durch den Einbau von Sensoren und der Erfassung unterschiedlicher Parameter können Maschinen etwa in einen ständigen Lernprozess gebracht werden, wodurch beispielsweise die optimalen Wartungszeitpunkte identifiziert werden können oder unterschiedliche Fertigungsprozesse bestmöglich aufeinander abgestimmt werden. Auch eine verbesserte Anpassung der Produktion an Kundenwünsche wird mittels der automatisierten Erfassung und Verarbeitung von Nutzungsdaten ermöglicht. Darüber hinaus können Datenanalysen bei wichtigen Geschäftsentscheidungen helfen.

Wo ist der Unterschied zwischen Industrie 4.0 und längst bestehenden Automatisierungsverfahren?

Selbstverständlich findet der Prozess der Digitalisierung am Arbeitsplatz bereits seit Jahrzenten statt. Auch automatisierte Produktionsstätten sind kein Novum. Was die Industrie 4.0 ausmacht, ist die Implementierung des Internets in Produktionsabläufe. Dies wird durch den Begriff „Internet of Things“ (IoT) oder, speziell auf den industriellen Kontext bezogen, „Industrial Internet of Things“ (IIoT) beschrieben. Durch die Vernetzung lassen sich automatisch massenhaft Datensätze generieren (Big Data), die dann mithilfe komplexer Algorithmen, eventuell unterstützt durch Künstliche Intelligenz, umfassend analysiert werden können, um Problemlösungs- und Prozessoptimierungsansätze zu schaffen. Die zunehmende Bedeutung des Internets, sorgt auch für eine neue Arbeitsweise. So wird etwa die steigende Tendenz in der Gesellschaft hin zum „New Work“-Konzept nur dadurch ermöglicht, dass bestimmte Tätigkeiten im Prinzip von überall auf der Welt und zu flexiblen Zeitpunkten durchgeführt werden können, vorausgesetzt die digitale Infrastruktur ist gegeben. Besonders in Hinblick auf den Fachkräftemangel in Deutschland gewinnen so zum Beispiel Fernwartungen oder Ferndiagnosen an Bedeutung.

Anwendungsbeispiele für Industrie 4.0 Lösungen

Vorausschauende Wartung/Predictive Maintenance:

Um Wartungen und Reparaturen möglichst kosteneffizient durchzuführen, sollten sie nur dann stattfinden, wenn sie auch wirklich benötigt werden. Durch den Einsatz von IIoT-fähigen Systemen, lassen sich automatisiert Messwerte von Maschinen erheben, auswerten und somit der optimale Zeitpunkt für einen konkreten Handlungsbedarf berechnen.

Supply-Chain-Management:

IIoT-Technologien erlauben Unternehmen die genauere Beaufsichtigung und Kontrolle von Lagerbeständen und Warenströmen der gesamten Lieferkette. Produktionen und Dienstleistungen können dann dementsprechend effizienter und an aktuelle Umstände angepasst durchgeführt werden, was einen wichtigen Wettbewerbsvorteil bedeutet.

Cloud Computing:

Sowohl die Erfassung als auch die Verarbeitung großer Datensätze bedarf einer geeigneten technischen Infrastruktur. Unternehmen, die diese nicht selbst bereitstellen können, haben dank Cloud Computing die Möglichkeit auf die Innovationen der Industrie 4.0 zurückzugreifen.

Welche konkreten Vorteile bietet die Industrie 4.0?

Mittels den Industrie 4.0 Maßnahmen, lassen sich sämtliche Abläufe eines Unternehmens optimieren. Darin sind neben Produktion, Wartung und Lieferketten auch Marketing, Vertrieb sowie Kundendienst inbegriffen. Die daraus resultierenden Zeitersparnisse schaffen wiederum neue Ressourcen, welche zum Beispiel in Kundenzufriedenheit, Personalbeschaffung und Mitarbeiterbindung investiert werden können. Unternehmen bauen so ihre Wettbewerbsfähigkeiten weiter aus.

Die interne Kommunikation ist ein weiterer wichtiger Faktor. Industrie 4.0 Lösungen sind in der Lage, die Kooperation zwischen einzelnen Abteilungen direkt zu verbessern. Durch die Echtzeitdatenerfassung und die bereichsübergreifende Bereitstellung von Informationen, werden zudem viele potenzielle Fragen auf Anhieb beantwortet und solide Entscheidungsgrundlagen geschaffen.

Auch der unternehmensübergreifende Informationsaustausch wird maßgeblich gebessert. Durch IIoT-Systeme und umfangreiche Datenerfassung, können Probleme gelöst werden, bevor sie entstehen oder ernsthafte Schwierigkeiten nach sich ziehen. Prädiktive Analysen für die Wartung oder das Supply-Chain-Management, die auf Informationen unterschiedlicher, zusammenarbeitender Unternehmen basieren, vermögen sowohl die Geschäftspartnerschaft als auch die Leistung aller Beteiligten zu verbessern.

Alle der eben genannten Vorteile tragen auch dazu bei, dass neue Produkte, durch verkürzte Produktionsvorlaufzeiten, schneller auf den Markt gebracht werden können. Zusätzlich lässt sich ihre Qualität anhand der Erfassung von Kundendaten verbessern. Die Industrie 4.0 Technologien erlauben auch die Bereitstellung individualisierter Lösungen für Kunden.

Können kleine und mittlere Unternehmen von der Industrie 4.0 profitieren?

Gerade die kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) sollten die neuen Möglichkeiten der Industrie 4.0 nutzen. Einige Technologien können auch ohne große Investitionen oder Beeinträchtigungen der Produktion integriert werden. Kleine, unnötige Ressourcenverschwendungen durch ineffiziente Fertigungsprozesse, mögen auf den ersten Blick nicht viel Schaden für ein Unternehmen verursachen, können sich jedoch über die Zeit zu einem großen Problem entwickeln. Umso besser ist es, wenn diese Fehler frühzeitig entdeckt und Prozesse optimiert werden. Dies senkt einerseits den Energieverbrauch und sorgt andererseits für eine längere Lebensdauer von Arbeitsgeräten und Maschinen, was wiederum weniger Kosten bedeutet. Für KMU, die langfristig wettbewerbsfähig bleiben wollen, ist es wichtig schnellstmöglich Vorgehensweisen für die bestmögliche Einbindung von IIoT-Technologien zu entwickeln. Eine Hilfestellung bietet dabei die Plattform Industrie 4.0.

Plattform Industrie 4.0

Mit der Plattform Industrie 4.0 wollen Vertreter aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft, Gewerkschaften sowie Verbänden deutschen Unternehmen ermöglichen, möglichst erfolgreich an der Transformation der vierten industriellen Revolution teilzunehmen. Dadurch soll Deutschland eine Vorreiterposition in der weltweiten, produzierenden Industrie einnehmen und halten können. Das Projekt wurde gemeinsam von der Bundesregierung und den deutschen Wirtschaftsverbänden BITKOM, VDMA und ZVEI gegründet. Auf der Plattform sind Handlungsempfehlungen, Konzepte, Studien und mehr Materialien öffentlich bereitgestellt. Besonders der Mittelstand soll damit unterstützt werden.

Schlusswort

Neben all den Vorteilen der Industrie 4.0, bleibt natürlich noch zu erwähnen, dass die Implementierung neuer Technologien eine Herausforderung ist. Die Kosten könnten gerade für kleinere Unternehmen abschreckend wirken. Nichtsdestotrotz wird es in Zukunft für Betriebe jeder Größe immer wichtiger Konzepte zu erarbeiten, um mit der Entwicklung von Automatisierungs- und Vernetzungsprozessen langfristig mitzuhalten.

Bei der Planung sollte genau überlegt werden, welche Technologien am besten geeignet sind, die bestehenden Betriebsstrukturen und Prozesse bestmöglich zu unterstützen. Die Mitarbeiter sollten dabei weitestgehend mit eingebunden werden, damit eine positive Unternehmenskultur geschaffen wird, die einen nachhaltigen Wandel fördert.

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