Herausforderungen der Industrie 4.0

Automatisiert, flexibel und dezentral wird die Produktion der Zukunft sein – so sieht es zumindest die Vision Industrie 4.0 vor. Die Umsetzung stellt sowohl die Technik als auch die Organisation eines Unternehmens vor Herausforderungen. [...]

Noch vor zwei Jahren war „Industrie 4.0“ lediglich ein Zukunftsbild der Bundesregierung mit dem Ziel, den internationalen Wettbewerbsvorteil der industriellen Produktion Deutschlands durch eine nachhaltige Strategie bis hin in das Jahr 2025 zu sichern und allenfalls auszubauen. Die Grundidee: Die Industrieproduktion von morgen soll fähig sein, bis auf die Einzelaufträge hinunter flexibel, wirtschaftlich und ressourcenschonend zu produzieren. Die Idealvorstellung: Der Kunde definiert den Auftrag und der steuert sich anschließend selbst von der Bestellung des erforderlichen Rohmaterials über die Reservation der Bearbeitungsmaschinen, Montagekapazitäten, Lagerhallen und erforderlichen Logistikleistung bis hin zur Qualitätskontrolle und Auslieferung. Und das über Firmengrenzen hinweg.

Industrie 4.0 soll neue Businessmodelle und Wertschöpfungsnetzwerke ermöglichen – Experten sprechen von möglichen Produktivitätssteigerungen bis zu 30 Prozent. Das wirtschaftliche Potenzial wird gemäß der kürzlich veröffentlichten Studie „Industrie 4.0 – Volkswirtschaftliches Potenzial für Deutschland“ des BITKOM (Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien) und des IAO (Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation) sehr hoch eingestuft.

ZUSÄTZLICHES WACHSTUM
Nicht weniger als 1,7 Prozent zusätzliches Wachstum in den Branchen Anlagenbau, Elektrotechnik, Automobilbau, chemische Industrie, Landwirtschaft und Informations-und Kommunikationstechnologie sollen drin liegen. Dieser Effekt wird durch den Einsatz von Technologien wie Embedded Systems, Smart Factory, Robuste Netze, Cloud Computing und IT-Security erreicht.

Bei diesem Potenzial ist es kein Wunder, dass das Zukunftsbild der Bundesregierung sehr schnell Wirkung gezeigt hat. So war beispielsweise bereits dieses Jahr auf der Messe Hannover zu sehen, wie eine Industrie-4.0-Fabrik funktioniert.

SMART FACTORY UND CPS
Die SmartFactory wurde ursprünglich von der DFKI (Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz) in Zusammenarbeit mit verschiedenen Herstellern erstellt. Sie besteht aus verschiedenen unabhängigen Produktionsmodulen, einem Handarbeitsplatz und einer Vielzahl von Informationssystemen. Drei zentrale Paradigmen stecken dahinter: das intelligente Produkt, die kommunizierende Maschine und der assistierte Bediener. Das intelligente Produkt kennt seine Auftrags-, Material- und Produktionsdaten und beeinflusst damit die Herstellung. Die kommunizierende Maschine ist eine sogenannte CPS (Cyber-Physical System)-Komponente, die mit dem intelligenten Produkt interagiert. Der assistierte Bediener ist der Mensch, der vom Produkt darüber informiert wird, wie die Montage zu erfolgen hat. Die Modellfabrik ist auf Tour und wird bei verschiedenen Veranstaltungen gezeigt (weitere Informationen auf www.smartfactory.de).