Industrie 4.0 – die vierte industrielle Revolution

Wir befinden uns momentan an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution – der Industrie 4.0. Dieser Begriff wurde durch die Hightech-Strategie der Bundesregierung als Zukunftsprojekt ins Leben gerufen. Ziel soll eine intelligente Fabrik (Smart Factory) sein, in der der Mensch immer mehr zum Dirigent der Produktion wird und diese sich selbst organisiert.

Die reale und virtuelle Welt wachsen immer weiter zusammen. Im privaten Bereich beispielsweise hat das Internet schon einen sehr wichtigen Stellenwert eingenommen. Dies soll nun auch in der Industrie geschehen (Internet der Dinge und Dienste).

Maschinen, Rohlinge und Betriebsmittel vernetzen sich und kommunizieren miteinander. Die Produktion wird effizienter, flexibler und individueller

Ein kleiner Rückblick

Früher wurde alles durch die Muskelkraft von Mensch und Tier bewerkstelligt. Bis die Dampfmaschine erfunden wurde. Sie leitete die erste Revolution ein. In dieser Zeit wurde Muskelkraft durch Wasser- und Dampfkraft zu ersetzt und damit die Mechanisierung vorangetrieben. Produkte konnten plötzlich schneller und in größerer Stückzahl gefertigt werden. Jedoch wurde diese Zeit durch die zweite Revolution abgelöst, in der man mit Hilfe elektrischer Energie und Fließbändern die Massenfertigung eingeleitet hat.

In der dritten, auch digitale Revolution genannt, hat man begonnen, Informationstechnologien zu nutzen, um die Produktion zu automatisieren. Nun konnten Arbeitsschritte von Maschinen übernommen werden, die vorher nur von Hand zu bewerkstelligen waren. Hier befinden wir uns auch heute noch. Jedoch an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution.

Der Begriff Industrie 4.0 wurde das erste Mal in Jahre 2011 auf der Hannovermesse veröffentlicht. Am 8. April 2013 hat der Arbeitskreis Industrie 4.0 unter Vorsitz von Siegfried Dais (Robert Bosch GmbH) und Henning Kagermann (acatech) auf der diesjährigen Hannovermesse ihren Abschlussbericht übergeben. Seither hat die Plattform Industrie 4.0 ihre Arbeit aufgenommen. Hier koordinieren die drei Branchenverbände Bitkom, VDMA und ZVEI die zukünftigen Aktivitäten.

Möglichkeiten von Industrie 4.0

Die deutsche Industrie nimmt eine Vorreiterrolle in der vierten industriellen Revolution ein. Es wird sich nicht nur technologisch vieles ändern, sondern auch wirtschaftlich und gesellschaftlich. Internet der Dinge und Dienste, mobile Endgeräte (Smartphones, Tablets) und auch das Cloud Computing werden die kommenden Jahre enorm beeinflussen.

Cyber-Physische Systeme (CPS), die eine Verschmelzung von physikalischer und virtueller Welt darstellen, schreiten in der Entwicklung immer weiter voran. Produkte kommunizieren durch Informations- und Kommunikationstechnologie Systeme (IKT-Systeme) mit anderen Produkten und mit den bearbeitenden Maschinen. Hierzu werden leistungsfähige eingebettete Systeme verwendet, bei denen Deutschland eine führende Stellung einnimmt.

Letztendlich soll die Produktion nicht mehr zentral organisiert, sondern dezentral, dynamisch und hoch flexibel gesteuert werden.

Zusätzlich zur stärkeren Automatisierung in der Industrie ist die Entwicklung intelligenterer Monitoring- und autonomer Entscheidungsprozesse relevant, um Unternehmen und ganze Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit steuern und optimieren zu können. Neuartige Geschäftsmodelle und erhebliche Optimierungspotenziale in Produktion und Logistik gilt es zu erschließen. Hinzu kommen neue Dienstleistungen für wichtige Anwendungsbereiche, wie die in der Hightech-Strategie identifizierten Bedarfsfelder Mobilität, Gesundheit sowie Klima und Energie.

Die Vorteile und Potenziale:

• Individualisierung
  Durch die Industrie 4.0 kann sogar die Produktion von Kleinstmengen (Losgröße 1) rentabel werden, da hier auf individuelle Kundenwünsche eingegangen werden kann
• Flexibilisierung
  Aufgrund der Globalisierung wird es immer wichtiger, auf Veränderungen schnell und flexibel reagieren zu können.
• Optimierte Entscheidungsfindung
  Durch intelligente Monitoringprozesse kann die Wertschöpfungskette durchgehend transparent gemacht werden. Entscheidungsprozesse können in nahezu Echtzeit gesteuert und optimiert werden
• Ressourcenproduktivität und -effizienz
  Es wird möglich, die Produktivität und Effizienz während des Prozesses und in nahezu Echtzeit zu optimieren
• Wertschöpfungspotenziale durch neue Dienstleistungen
  Es werden sich aufgrund neuartiger Problemstellungen (z.B. große Datenmengen – Big Data) neuartige Dienstleistungen entwickeln
• Demografiesensible Arbeitsgestaltung
  Die Arbeit kann an die Möglichkeiten der Belegschaft angepasst werden. Vielfalt (Alter, Geschlecht, Kultur) kann als Chance gesehen werden
• Work-Life-Balance
  Aufgrund einer erhöhten Flexibilität kann sehr gut auf die Bedürfnisse der Belegschaft eingegangen und ihnen ein hoher Grad an Ausgleich von Beruf- und Privatleben gewährleistet werden
• Wettbewerbsfähigkeit als Hochlohnstandort
  Im Bereich der eingebetteten Systeme (embedded systems) nimmt Deutschland eine Führungsrolle ein. Im Bezug auf die Produktion sind die asiatischen Länder führend in der Massenproduktion. Die deutsche Industrie und die Industrie europäischer Länder sind dies in der zunehmenden Entwicklung einer individuellen Fertigung von Einzelstücken sowie Kleinserien.

Das folgende Video vom VDMA zeigt sehr schön, um was es sich bei der Industrie 4.0 handelt und welche Auswirkungen sie auf den ganzen Planeten haben wird.

http://www.youtube.com/watch?v=pFXOAOtw-zo

Visionen – Wie wird sich die Arbeit entwickeln?

Wie kann unsere Industrie in der vierten industriellen Revolution aussehen? Um dies genauer zu beschreiben, bedarf es einiger Erläuterungen. In den folgenden Artikeln möchte ich einige Fachgebiete und -begriffe genauer beleuchten. Zuletzt gehe ich auch kritisch auf die Industrie 4.0 ein. Könnte sich die Arbeit entfremden oder wird der Bezug dazu sogar noch näher hergestellt?

• Internet der Dinge und Dienste
• Cyber-Physische Systeme CPS
• Eingebettete Systeme – embedded systems
• Beispiele aus der Praxis
• Kritik – Entfremdung der Arbeit?