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Technik

Industrie 4.0 und die intelligente Fertigung

Schon seit geraumer Zeit befindet sich die produzierende Industrie in einem Umbruch. Diese Transformation wird mit dem Schlagwort Industrie 4.0 umschrieben und bezeichnet die vierte industrielle Revolution.

 

Mitte des 19. Jahrhunderts war es die Dampfmaschine, welche die Massenproduktion ermöglichte. Anfang des letzten Jahrhunderts wurden die Produktionsprozesse während der zweiten industriellen Revolution um das Fließband bereichert. Der Einsatz von Computern zeichnete die dritte Revolution aus. Der jetzige Paradigmenwechsel, der erst durch den großflächigen Einsatz des Internets ermöglicht wird, beruht auf der Vernetzung und Digitalisierung von Produktion und Fertigung.

 

Industrie 4.0 verschafft Unternehmen entscheidende Wettbewerbsvorteile! (link)

Was wird unter intelligenter Fertigung verstanden?

 

Bei einer smarten oder intelligenten Fertigung werden alle Maschinen mit sensiblen Sensoren ausgestattet. Diese liefern stetig Daten über den Zustand der Anlagen an eine Zentrale, die mit einer speziellen Software ausgestattet ist.

 

Die Zentrale wertet den riesigen Datenfluss in Echtzeit aus, sodass den Entscheidern eines Betriebes so früh wie möglich Ergebnisse an die Hand gegeben werden, um die Produktionsabläufe zu optimieren. So ist es unter anderem möglich, Wartungspotenzial frühzeitig zu erkennen, damit Reparaturmaßnahmen rechtzeitig eingeleitet werden, bevor der gesamte Produktionsfluss ins Stocken gerät.

 

Betriebe, die auf intelligente Fertigung setzen, haben gegenüber ihren Konkurrenten einen Wettbewerbsvorteil, indem Zeit und Ressourcen in großem Stil eingespart werden. Wer auf den herkömmlichen Produktionsmethoden verharrt, gerät Schritt für Schritt ins Hintertreffen und verliert den Anschluss.

Die Rolle des Menschen bei Industrie 4.0

 

Die Smart Factory stellt komplette Fertigungsprozesse zur Verfügung, ohne dass es eines menschlichen Eingreifens bedarf. Das bedeutet nicht, dass der Mensch keine Rolle mehr spielt. Er muss zwar außer Wartungsaufgaben keine direkten Aufgaben mehr in der Produktion übernehmen. Seine Funktionen gewinnen aber an kontrollierenden und überwachenden Komponenten und sind in der Optimierung der Prozesse verortet. Zudem stimmt die menschliche Arbeitskraft die Schnittstellen zwischen externen Systemen und anderen intelligenten Fertigungsbetrieben ab.

Vernetzung als Basis smarter Fabriken

 

Die Smart Factory stoppt nicht am Fabriktor. Das Konzept bezieht sowohl die Lieferanten als auch die Kunden sowie die gesamte Wertschöpfungskette ein. Dadurch wird flexibler auf Kundenwünsche eingegangen. Überdies kann auf Probleme der Zulieferer Rücksicht genommen werden, indem kurzfristig die Produktion umgestellt wird, ohne längere Ausfallzeiten in Kauf nehmen zu müssen.

 

Bei Industrie 4.0 sitzen die Unternehmen auf einem riesigen Berg von Datenmaterial, das es zu monetarisieren gilt. Neue Technologien wie Big Data und Künstliche Intelligenz (KI) kommen ins Spiel. Dabei stehen nicht die Daten der Kunden oder Zulieferer im Fokus. Es schieben sich vielmehr die Prozess- und Produktionsdaten in den Vordergrund. KI schafft es, große Datenmengen aufzubereiten und zu analysieren, mit denen das menschliche Gehirn schnell überlastet wäre.

Die konkreten Vorteile smarter Wertschöpfungsketten

 

Die Vorteile, welche intelligente Fabriken durch den Einsatz digitaler Technologien vorweisen können, sind messbar. Die Vernetzung und datenbasierte Auswertung ermöglichen transparente Arbeitsabläufe. Dadurch wird eine höhere Auslastung der Anlagen ermöglicht sowie eine optimierte Ressourceneffizienz. Die Planungsgenauigkeit wird präziser und Verschwendung und Ausschuss können vermieden werden. Die Automatisierung in Verbindung mit selbstlernenden und vorausschauenden Technologien sorgt für eine erhöhte Produktivität und senkt gleichzeitig die Kosten.

 

Die Vernetzung geht mit einem weiteren Vorteil einher: Flexible Prozesse verbessern die Lieferperformance und orientieren sich näher am Kunden. War bisher ein günstiger Produktpreis nur mithilfe einer hohen Stückzahl möglich, können die Herstellungskosten der Großserienproduktion in einer smarten Fabrik bis Losgröße 1 heruntergebrochen werden.

Industrie 4.0 gemeinsam angehen

 

In Bezug auf die Digitalisierung steht die deutsche Industrielandschaft vor enormen Aufgaben. Einige der Big Player können es sich zwar leisten, eigene Entwicklungsabteilungen und kostenintensive Projekte zu unterhalten. Kleineren und mittelständischen Unternehmen (KMU) dagegen fällt es in der Regel schwer, allein die großen Aufgaben mit noch ungewissem Ausgang anzugehen.

 

Daher empfiehlt sich die Suche nach kompetenten Partnern. Die regional verteilten Mittelstandszentren des Bundes bieten Unterstützung in Form von Kooperationen und Netzwerken an. Auch viele Universitäten und Institute widmen sich seit Längerem der Problematik und konnten profunde Erfahrungen sammeln.

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