Die Industrieautomation steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Mit dem Verschmelzen von Produktion, IT und Internet wird die Fabrik immer "smarter": Maschinen und Produktionsmittel tauschen Informationen und steuern sich gegenseitig. [...]
Wenn es um die nächste Stufe der industriellen Fertigung geht, überschlagen sich die Medien förmlich mit Superlativen. Die Rede ist vom Paradigmenwechsel hin zur intelligenten Fabrik und von der vierten industriellen Revolution, kurz Industrie 4.0.
Zur Erinnerung: Die erste industrielle Revolution wurde durch die Einführung der Dampfmaschine und die Mechanisierung der Handarbeit Ende des 18. Jahrhunderts ausgelöst. Die zweite begann mit der arbeitsteiligen Massenproduktion mit Hilfe von elektrischer Energie Ende des 19. Jahrhunderts. Computergestützte Automatisierung sorgte dann ab den 1960er Jahren für die dritte große Zäsur.
Nun, nachdem die Industrie mechanisiert, elektrifiziert und digitalisiert wurde, soll mit der vierten Stufe – „Industrie 4.0“ – die Automation richtig intelligent werden. Der Grundgedanke: Produktion, IT und Internet verschmelzen. Die Fertigungsindustrie wächst mit dem Internet zusammen, modernste Informations- und Kommunikationstechnologien werden mit den klassischen industriellen Prozessen vereint.
Vergleichbar mit dem Web 2.0, das aus passiven Internet-Nutzern aktive Teilnehmer gemacht hat, kann man sich Industrie 4.0 als eine Art Web 2.0 für die Automation vorstellen, bei der die Objekte der Industrieautomation handlungsfähig werden. Dazu wird jedes dieser Objekte mit Intelligenz ausgestattet.
REALE UND VIRTUELLE WELT VERSCHMELZEN ZUNEHMEND
Konkret bedeutet das: Maschinen, Werkstücke, Transportmittel und Produkte enthalten eingebettete Systeme, sprich winzige Rechner, sowie Sensoren und Aktoren. Sie tragen Barcodes oder RFID-Chips auf der Oberfläche, die die entsprechenden Informationen enthalten. Diese sind miteinander und zum Teil mit dem Internet vernetzt und können so selbständig Informationen austauschen. Scanner und Computer lesen die Daten aus, übermitteln sie online weiter – und sorgen dafür, dass die Maschinen richtig agieren.
Die Objekte können damit selbst Entscheidungen treffen und sich selbst steuern. Auf diese Weise entsteht ein Internet der Dinge und Dienste. Die physikalische Welt und die virtuelle Welt verschmelzen zu cyber-physischen Systemen.
Mit diesem Ansatz wird „Plug and Produce“ möglich: Anlagen und Werkzeuge können innerhalb kürzester Zeit an wechselnde Produkt- oder Produktionswünsche angepasst werden. Wie ein unsichtbares Nervennetz durchzieht die intelligente Automatisierungstechnik die gesamte Produktionsanlage. Der Mensch ist dabei nicht außen vor, sondern Teil der Kommunikationskette.
„In der intelligenten Fabrik, der smart Factory, kommunizieren Menschen, Maschinen und Ressourcen wie in einem sozialen Netzwerk“, sagte Henning Kagermann, Präsident von Acatech, der nationalen Wissenschaftsakademie Deutschlands, in einem Interview mit der Tageszeitung Die Welt. „Am Ende produzieren diese Fabriken nicht nur flexibler, effizienter und ressourcenschonender als bisherige Standorte, sondern auch intelligente Produkte.“
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