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Die 4tuelle (R)Evolution

Industrie 4.0 und Maschinen, die mitdenken

Ob man bei Buzzword Industrie 4.0 nun von einer Evolution oder gesteigert gar von einer Revolution der industriellen Produktion sprechen kann, darüber streiten und scheiden sich die Geister – nicht nur virtuell. Das Interesse an mitdenkenden Maschinen, höchster ökologischer und ökonomischer Effizienz in Fabriken und an der fortan allgegenwärtigen Automatisierung und Vernetzung von Menschen, Maschinen und Material jedenfalls, ist auch in mir geweckt worden. Und das nicht zuletzt durch die Startups und Wachstumsunternehmen aus diesem Bereich, deren Grundlagentechnologien und Geschäftsmodell für das Zeitalter Industrie 4.0 ich in den letzten Monaten für Investoren geprüft habe.

Industrie 4.0 ist nicht nur ein Modewort, sondern für einige auch ein wahrhaftes Totschlag-Argument. Mit dieser Allzweckwaffe nämlich wollen viele Visionäre die Zukunft der Produktion bereits in der Gegenwart einläuten und damit der Digitalisierung endlich auch Tor und Tür zu den Werkhallen der Welt öffnen. Doch, was genau ist Industrie 4.0 eigentlich und was haben wir davon? Müssen wir uns gar Sorgen um Arbeitsplätze in der Produktion machen oder schafft der Einzug von Internet, Mobile und Cloud Computing gar ganz neue berufliche und unternehmerische Perspektiven?

Industrie 4.0 – Eine auch künftig nicht abschließende Definition

Industrie 4.0 lässt sich grob betrachtet als ein Sammelbegriff definieren, der digitale und technische Errungenschaften wie Big Data, Cloud Computing, Cyber-Physical-Systems und auch RFID-Funkchips in sich vereint. Hinzu kommen Schlagwörter wie Smart Factory, Internet der Dinge und Dienste, Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) und Smart X.

Sie allen beschreiben das Prinzip der Vernetzung von Menschen mit Maschinen und von Maschinen mit Maschinen und Bauteilen/Komponenten innerhalb einer Fabrik bzw. während aller Schritte der Produktion und Logistik. Alle Teilnehmer dieses (Schalt)-Kreises kommunizieren ständig miteinander – über Barcodes und RFID-Chips, über Beacons und andere Near-Field-Communication-Tools. Deren Daten werden durch Computer, Mobile oder Smart Devices ausgelesen und unmittelbar weitergegeben. Alle Beteiligten an der Industrie 4.0 tauschen permanent Informationen aus, leiten daraus die richtigen Handlungen ab und setzen die jeweiligen Arbeitsschritte um.

Bauteile werden zu Datensammlern- und übermittlern. Sie teilen den Maschinen in der Fabrik mit, wo und in welchem Zustand sie sich befinden oder auch was ihnen fehlt. Diese Informationen übermitteln sie an Maschinen und/oder Menschen, welche daraufhin sofort und gezielt aktiv werden können. Die Konfiguration für die Herstellung eines Daten sendenden Bauteils erfolgt automatisch, sodass teure Rüstzeit entfällt. Sobald die Komponente für das Bauteil fertig ist, wird es ebenso automatisch auf seine Reise geschickt – womöglich in eine Werkstatt. Hier wartet man bereits darauf und auf den Kunden, denn der Chip im Bauteil kann natürlich auch Reparatur- oder Wartungstermine autonom ausmachen.

Neue digitale Denke setzt tiefgreifende industrielle Umwälzungen in Bewegung

Diese neue digitale Denke, das lässt sich aus obigem Beispiel gut erkennen, wird tiefgreifende Strukturveränderungen in der Industrie nach sich ziehen und – so die Hoffnung der Unternehmen und der Politik – den Anteil der Industrie an der Bruttowertschöpfung wieder steigern. Disziplinen wie Elektrotechnik, Maschinenbau und IT werden interdisziplinär dazu beitragen, eine neue Ära der Effizienz und Individualisierung in die Fabrikhallen zu bringen. Und alles bisher Bekannte auf den Kopf stellen. Das hat bereits die Beratergesellschaft Roland Berger Strategy Consultants in ihrer aus dem Monat März 2014 stammenden Studie INDUSTRY 4.0 – The new industrial revolution How Europe will succeed,erkannt und formuliert: “The fourth industrial revolution is already on its way. Revolutions are fast, disruptive and destructive. And there is no going back. Industry 4.0 will be an answer to the challenges lying ahead.”

Die Untersuchung beschäftigte sich vor allem damit, wie die westeuropäischen Industriestaaten ihren Rückstand in Sachen industrielle Wertschöpfung gegenüber den Emerging Markets wettmachen können. Die Antwort: Durch Industrie 4.0 und durch massive Investitionen in diesen Bereich während der nächsten Jahrzehnte. Diese sollen zu einer noch größeren Flexibilisierung und On-Demand-Herstellung in der Produktion führen – durch Daten in Echtzeit, die von Komponenten und Bauteilen selbst gesammelt, gefiltert und gesendet werden.

Bei der Industrie 4.0 geht es aber auch um eine neue Intelligenz bei Monitoring- und Entscheidungsprozessen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Es geht um das Kippen der Automatisierungspyramide, d.h. weg von Manufacturing Execution Systemen und hin zu Autonomie und Selbststeuerung durch intelligente Cyber-Physical Systemen (CPS). Es geht zudem um einen strukturellen Wandel für Fertigung und Materialfluss, eine Hinwendung zu Energie- und Kosteneffizienz dank energieoptimierter Anlagensteuerung und vollvernetzter Produktion. Kurzum. Es geht um eine signifikante Steigerung der Produktivität.

Der Einzug von Industrie 4.0: Nicht aufzuhalten, aber ebenso wenig homogen gestaltbar

Hört man sich unter den Industrie-4.0.-Experten um, wird man immer wieder darauf stoßen, dass der Einzug der Industrie 4.0 in die Werkhallen der ganzen Welt auf lange Frist nicht zu stoppen sei und das auch gar nicht versucht werden sollte. Ebenso Tenor ist jedoch, dass es nicht EINE Lösung für diese neue Art der Vernetzung von Menschen, Maschinen und Bauteilen gibt. Nein, es werden wohl vielmehr Lösungen sein, die stark von der Branche und dem Business-Modell der Unternehmen abhängig sind.

Die Entscheidung, ob man alte Strukturen zugunsten einer eher hierarchielosen Netzwerk-Umgebung in der Industrie 4.0 aufgibt und sich vielleicht auch auf branchenspezifischen Entwicklungspfade zur Verschmelzung von realer und virtueller Welt zu CPS-Systemen begibt, bei der vor allem auch Kunden und Geschäftspartner direkt und während jedes Schritt der Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse eingebunden werden, ist wahrscheinlich nur eine Frage der Form und Zeit. Zahlreiche politische, wirtschaftliche und wissenschaftliche Initiativen sprechen in jedem Fall für die Wichtigkeit, die der Industrie 4.0 in all diesen Bereichen beigemessen wird.

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