Der Begriff „Industrie 4.0“ tauchte vor einigen Jahren zum ersten Mal in der Öffentlichkeit auf – genauer gesagt im Jahr 2011, als Bundeskanzlerin Angela Merkel auf der Hannover Messe über die vierte industrielle Revolution sprach. In dem Artikel versuchen wir zu beschreiben, was diese Revolution ist und welche Veränderungen in der Industrie zu erwarten sind.
Im Gegensatz zu früheren Revolutionen sind die innovativen Lösungen, die derzeit umgesetzt werden, durch den Einsatz kollektiver Datenverarbeitung gekennzeichnet, um die Produktionskosten zu senken, die Produktivität zu erhöhen und die Logistik zu verbessern. Um das Konzept von Industrie 4.0 richtig zu verstehen, lohnt es sich, diese spezielle industrielle Revolution mit früheren technologischen Durchbrüchen zu vergleichen.
Industrie 4,0
Industrie 4.0 ist ein Konzept, bei dem Prozesse, Menschen und Maschinen integriert werden, um die Produktionsflexibilität zu erhöhen. Die vierte industrielle Revolution wurde durch mehrere neue Technologien eingeleitet. Dazu gehört insbesondere das so genannte „Internet der Dinge“, im Englischen „Internet of Things“, kurz „IoT“. Das Internet der Dinge beinhaltet die Übertragung riesiger Datenmengen und fortgeschrittene Verarbeitungsmethoden. Daher entwickelt sich die Technologie der Analyse großer Datensätze (Big Data).
Das Internet hat die Industrie, die Wirtschaft, die Finanzdienstleistungen, die Medien und unser tägliches Leben verändert. Das IoT wird über ein globales Netzwerk mit Alltagsgegenständen und -geräten wie Kühlschränken und Waschmaschinen miteinander kommunizieren. Die Industrie nutzt ihre industrielle Version, das „Industrielle Internet der Dinge“. Die globale Reichweite des Internets führt zu einer verstärkten Interaktion zwischen Maschinen sowie zwischen Maschinen und Menschen.
Wie wirkt sich das „Internet der Dinge“ auf produzierende Unternehmen aus?
Die industrielle Anwendung des Internet der Dinge wird auch solche umfassen, die die traditionellen Methoden der Datenerfassung ersetzen werden. Die Vorteile dieser Art von Lösung sind niedrigere Kosten, eine bessere Nutzung der Mitarbeiter und eine höhere Effizienz des Informationserfassungsprozesses.
Verlauf von Produktionsprozessen
- Untersuchung von Produktionsprozessen
Die Analyse ermittelt die Ursachen für die Wertschwankungen der Leistungsindikatoren, potenzielle Fehlerquellen und die Auswirkungen der getroffenen Entscheidungen. Daten aus dem IoT-Netzwerk können auch für die Wartung der Produktionshalle verwendet werden und die Parameter von Maschinen und Anlagen auslesen, die deren Leistung charakterisieren. - Intelligente Werkzeuge
Die Herstellung und Montage komplexer Produkte ist eine komplexe Aufgabe, die aus Hunderten oder Tausenden von aufeinander folgenden Aktivitäten besteht. Fehler sind schwer zu vermeiden und Fehler sind teuer. Intelligente Werkzeuge, die in das IoT-Konzept integriert sind, sollen dies verhindern. Dazu zählen Maschinen mit intelligenten Bauteilen wie innovative Drehgeber, die analoge Daten in digitale umwandeln (durch elektromechanische Sensoren).
- Analyse der Personalmaßnahmen
Dank verschiedener Arten von Sensoren, die Personalhandlungen aufzeichnen, können Unternehmen ihre Aktivitäten analysieren. Die intelligenten Geräte passen dann ihre Einstellungen an die Aufgabe an und speichern die Ergebnisse in einer Datenbank. Letztere werden in aufeinander folgenden Schritten analysiert, um die Leistung zu verbessern. - Big Data
Große Datensätze (Big Data) machen ihre Erfassung und Analyse oft über die analytischen Möglichkeiten eines Unternehmens hinaus. Fortschritte in der Speichertechnologie und der Prozessorleistung ermöglichen es uns, Möglichkeiten zur Verarbeitung großer Datensätze zu implementieren, so dass wir Trends, verborgene Muster oder Korrelationen zwischen ihnen erkennen können. Die Defizite in der IT-Infrastruktur des Unternehmens werden jedoch durch Cloud Computing überwunden. - Intelligente Produkte
Das Internet der Dinge bietet eine Erweiterung des Angebots und ermöglicht die Herstellung smarter Produkte. Solche Produkte können mit ihren Herstellern kommunizieren, indem sie ihnen verschiedene Informationen zukommen lassen, z.B. über die Informationen über den Zustand der Produkte, Umweltbedingungen oder über die Verwendung der Produkte. Auf der Grundlage dieser Informationen wird der Hersteller in der Lage sein, seinen Kunden neue und verbesserte Dienstleistungen anzubieten – wie z.B. die Fernüberwachung, die dazu dient, den Benutzer über Probleme zu informieren.
Fazit zur vierten industriellen Revolution
Die erste industrielle Revolution endete mit der Einführung mechanisch unterstützter Prozesse in der Industrie. In der zweiten Phase wurde die Produktivität in unseren Fabriken durch die Einführung von Elektrizität dramatisch gesteigert. In den 1970er Jahren gaben die Entwicklung der Informationstechnologie und die Automatisierung der Fabriken den Anstoß zur dritten Revolution.
Die vierte industrielle Revolution (Industrie 4.0) ist durch die Konvergenz der physischen und virtuellen Welt (Cyberspace) in Form von Cyber-physische Systeme (CPS) gekennzeichnet. Darüber hinaus hat diese letzte Revolution das Potenzial für gewaltige Veränderungen. Mit ihm und dem geometrischen Wachstum der Datenverarbeitung ist das traditionelle Mooresche Gesetz nicht mehr relevant. Gleichzeitig kann man sich die Auswirkungen künftiger Bedürfnisse vorstellen, wenn man sich die exponentielle Zunahme der Zahl der damit verbundenen Dinge vor Augen führt. Diese Entwicklungen zwingen alle Mitglieder der Lieferkette zu Veränderungen und zu einer engeren Zusammenarbeit mit den Partnern.
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