Industrie 4.0

Was bedeutet Industrie 4.0?

Industrie 4.0 steht für Industrielle Revolution 4.0. Es handelt sich um einen ganzheitlichen Ansatz, in dem alle Bereiche und Phasen in einem Produktlebenszyklus berücksichtigt werden. Neben der Planung umfasst die Industrie 4.0 Maßnahmen für die Herstellung, den Versand, die Lieferung und das Recycling. Im Fokus stehen automatisierte und digitalisierte Methoden und Technologien, die die einzelnen Bereiche vereinfachen sollen. Durch die verschiedenen Maßnahmen und Technologien werden das Produkt, der Mensch und die Anlagen verknüpft. Unternehmensprozesse und -abläufe werden vereinfacht, wodurch die Produktivität gesteigert werden kann. Unternehmen können durch die digitalisierten und automatisierten Prozesse auch flexibel auf neue Trends, Entwicklungen und Kundenwünsche reagieren.
Durch Industrie 4.0 können Prozesse und Systeme aus verschiedenen Technologien und Branchen miteinander verknüpft werden. Die meisten Vorteile bringt Industrie 4.0 für das produzierende und verarbeitende Gewerbe in Deutschland.

Möglichkeiten durch Industrie 4.0

In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Möglichkeiten beschrieben, die sich durch Industrie 4.0 ergeben können:

• Durch die Digitalisierung können sich mehrere Unternehmen bei der Planung eines Produkts vernetzen. Die Planung und die Herstellung selbst werden flexibler.
• Die klassische Herstellung wird in einzelne Module unterteilt, die Unternehmen für spezielle Tätigkeiten zusammenstellen können. Dadurch lassen sich individualisierte Waren auch zu normalen Preisen herstellen. Insgesamt steigt dadurch die Wirtschaftlichkeit und die Produktivität in der Produktion.
• Durch Industrie 4.0 werden potenzielle und bestehende Kunden mit den Unternehmen besser vernetzt. Kunden haben die Möglichkeit, Individualisierungen an einem Produkt vorzunehmen. Zudem werden die Daten der Zielgruppe durch smarte Lösungen an das Unternehmen übermittelt. Das Unternehmen lernt die Zielgruppe besser kennen und kann die Produkte besser auf die Kundenwünsche anpassen.
• Durch Industrie 4.0 kann die Logistik optimiert werden. Lieferwege werden berechnet und die Anlagen in der Logistik senden automatisch eine Meldung an das System. Dadurch wird der Warenfluss in einer Produktion optimiert.
• In der Kreislaufwirtschaft wird der gesamte Produktlebenszyklus berücksichtigt. Unternehmen können in bereits in der Planung das Recycling für die Materialien festlegen.
• Durch Industrie 4.0 können die Daten effektiver dokumentiert und analysiert werden. Die Analyse ist für die zukünftige Planung und Investitionsentscheidungen enorm wichtig.

Ziele

Flexibilität in der Produktion, Kostensenkungen und Produktivitätssteigerungen sind die größten Ziele der Industrie 4.0. Viele Verbraucher wünschen sich individualisierte Produkte. Wichtige Ziele sind in diesem Bereich die Selbststeuerung und die Vernetzung der einzelnen Bereiche.

In einer normalen Produktion erfolgt die Steuerung der Anlagen und Maschinen über ein zentrales System. In jedem Bereich wurden Informationen und Daten der Maschinen gesammelt, die danach ausgewertet werden mussten. Bei der Industrie 4.0 verfügen die Anlagen und Maschinen über integrierte Sensoren und Kommunikationstechnologien. Die Geräte und Anlagen sind in der Lage in Echtzeit miteinander zu kommunizieren und bei Bedarf, Änderungen vornehmen zu können. Die Informationen und Daten werden automatisch an das jeweilige IT-System weitergeleitet. Alle beteiligten Bereiche erhalten die gleichen Informationen in Echtzeit.
Ein großes Ziel der Industrie 4.0 ist die einheitliche Vernetzung von Objekten und Menschen, die an der Planung und Produktion beteiligt sind. Die Mitarbeiter und Maschinen sind dank smarter Technologien und Lösungen in der Lage, sich auszutauschen oder auf Veränderungen schnell reagieren zu können.

Bei den privaten Haushalten gibt es Smart Home. In der Industrie heißt es Smart Factory. Maschinen und Anlagen steuern sich dank Algorithmen und smarter Technologien selbstständig. Durch die Vernetzung kann der Produktionsprozess optimal an die Materialwirtschaft und andere Rahmenbedingungen angepasst werden.

Wichtige Technologien in der Industrie 4.0

In Folgenden wird näher beschrieben, welche Technologien für die Vernetzung in der Industrie 4.0 wichtig sind:

• Die Kommunikationstechnologien und -lösungen sind für die Industrie 4.0 und die Echtzeit-Übertragung das A und O. Die smarten Technologien sind durch das Internet miteinander verknüpft. Unternehmen müssen sich um eine stabile und sichere Breitbandverbindung und einen effizienten Mobilfunkstandard (5G) bemühen. Neben 5G werden Übertragungswege, wie z. B. die Nahfeld-Kommunikation (NFC) und RFID wichtig sein.
• Durch IIoT (Industrial Internet of Things) werden die einzelnen Komponenten digital und automatisch erfasst. Die Anlagen und Maschinen müssen über die passenden Sensoren, Kommunikationslösungen und Speichermedien verfügen. Dieser Bereich wird als IIoT bezeichnet.
• Für die Automatisierung einzelner Herstellungsprozesse und Unternehmensabläufe muss die Robotik berücksichtigt werden. In der Robotik geht es um automatisierte Programme und Technologie, durch die die Anlagen und Maschinen eigenständig funktionieren und den Produktionsprozess automatisch optimieren können.
• Eine der wichtigsten Technologien in der Industrie 4.0 ist KI (Künstliche Intelligenz). KI-gestützte Maschinen sind in der Lage, wiederkehrende Muster zu erkennen und automatisch Anpassungen einzuleiten. Maschinen können durch Künstliche Intelligenz effizienter und vorausschauend gewartet werden. Zudem ist die Technologie wichtig für die Planung, die Steuerung und den Transport der Waren.
• Durch Sensoren und smarte Kommunikationslösungen entstehen komplexe und große Datenmengen, die in Echtzeit dokumentiert und analysiert werden müssen. Durch Big Data können die Daten optimal erfasst, ausgewertet und in Korrelation gesetzt werden. In der Industrie 4.0 können Unternehmen dank Big Data Kundennachfragen vorhersagen, Anlagen vorausschauend warten und auf bevorstehende Kapazitätsauslastungen schneller reagieren. Die großen Datenmengen können Unternehmen zudem nutzen, um ein neues Geschäftsmodell planen und umsetzen zu können.
• Cloud Computing ist eine weitere Technologie, die für die Industrie 4.0 enorm wichtig ist. Veraltete Rechenzentren verfügen über zu geringe Speicher- und Rechenkapazitäten. Die Lösung ist Cloud Computing und eine innovative IT-Infrastruktur. Unternehmen können Cloud Computing Software nutzen, um über das Internet auf relevante Unternehmens- und Produktionsdaten zugreifen zu können. Durch eine ERP-Software (Enterprise Resource Planning Softwareanwendung) können Ressourcen und Personal optimal gesteuert und verwaltet werden. Technische und kaufmännische Bereiche können miteinander verknüpft werden.

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