Industrie 4.0 – Vision oder Revolution?

Kunden kaufen zu günstigeren Konditionen in Ländern mit einem niedrigeren Lohnniveau, wie in Osteuropa oder in Asien. Welches deutsche Unternehmen kann kein Lied davon singen? Auch weltweit führende Branchen, wie der Maschinenbau, können sich nicht auf ihren Lorbeeren ausruhen. Prof. Detlef Zühlke, wissenschaftlicher Direktor des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz, formuliert es in einem Interview mit elektroniknet.de so: „Wir werden nur dann Erfolg haben, wenn wir immer die Nase vor den Konkurrenten haben, und da tut sich sehr viel, China und Korea zum Beispiel holen mit riesigen Schritten auf.“

Das Zauberwort, um aus diesem Dilemma herzukommen, lautet „Industrie 4.0“. Die Bundesregierung hat 200 Mio. Euro für entsprechende Entwicklungsprojekte zur Verfügung gestellt, die EU im Rahmen von HORIZON 2020 noch deutlich höhere Summen. Aber was verbirgt sich hinter Industrie 4.0? Betroffen sind im Betrieb primär Engineering, Anlagenplanung, Inbetriebnahme und Wartung. Weder für die Fertigung großer Lose, wie wir sie z. B. in der Automobilindustrie vorrangig kennen, noch für die Nachrüstung wird Industrie 4.0 von entscheidender Bedeutung sein. Im Vordergrund stehen dagegen Kleinserien bis hin zur Einzelstückfertigung. Im Idealfall sollen Einzelstücke zu den gleichen Kosten wie solche aus der Massenproduktion hergestellt werden. Es geht um die Automatisierung neuer, wesentlich stärker modularer Anlagen. Das sogenannte „Internet der Dinge“ wird zum Treiber: Alle Objekte in der Fabrik werden mit einer IP-Adresse ausgestattet und vernetzt. So werden die Produkte der Zukunft die Schritte kennen, die ihnen in der Fertigung noch fehlen. Die Rede ist von „Cyber-Physical-Systems“. „Wir werden weg kommen von der klassischen hierarchisch aufgebauten Pyramidenarchitektur, in der sich die einzelnen Akteure in den horizontalen Ebenen bewegen, also beispielsweise nur Steuerungstechnik oder Leittechnik machen. In einer zukünftigen Netzwerkstruktur werden wir diese Ebenen nicht mehr identifizieren können“, so Zühlke.

Erprobt wird die Zukunft bereits in der SmartFactory in Kaiserslautern. Schon 28 Unternehmen und wissenschaftliche Organisationen sind Mitglieder, darunter BASF, Johnson Controls, Wittenstein, Siemens, Rexroth Bosch und KSB. Hinzu kommen 12 Sponsoren, z. B. Sartorius, Telekom und Emerson Process Management, sowie ein weites Netzwerk. Innovative Technologien werden bis zur industriellen Einsatzfähigkeit entwickelt. Mitglieder können Technologien zur Verfügung stellen und testen. Aber die SmartFactory dient auch als Transferstelle zwischen Wissenschaft und Industrie. Typische Projekte sind COGNITO - ein nutzerzentriertes Assistenzsystem zur Unterstützung von komplizierten Montagetätigkeiten, SmartMote zur Unterstützung des Servicepersonals mittels laufzeitadaptiver, mobiler Bediengeräte und smarte Labels, die den Produkten ein Gedächtnis verleihen und so eine intelligente Logistik unterstützen sollen.
Es heißt, dass die Wirtschaft an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution stehe. Bei den Vorgängerinnen standen die Mechanisierung mit Wasser- und Dampfkraft, die Fließbandfertigung und die Automatisierung im Fokus. Jetzt geht es um individualisierte Produkte und neue Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse. „Neue Formen der sicheren Mensch-Maschine-Interaktion und insbesondere der Leichtbaurobotik werden die Roboter sprichwörtlich aus ihren Käfigen befreien“, begeistern sich Dr. Stefan Gerlach und Moritz Hämmerle vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO im zukunftsmanager 6/2013. Von einer „kooperativen Rollenverteilung von Mensch und Maschine“ ist die Rede. Aber die Wissenschaftler sehen die erforderlichen Investitionen in Betriebsmittel, Maschinen und IT-Strukturen sowie Vernetzungs- und Kommunikationsstandard auch realistisch. Der vollständige Umbruch wird wohl eher in zwanzig als in fünf Jahren vollzogen sein, mutmaßen sie.

Dass der fertigende Mittelstand für Industrie 4.0 gut aufgestellt ist, bescheinigt Jürgen Schreier im Maschinenmarkt am 16.12.2013 auf Basis des Kernergebnisses von „IT Innovation Readiness Index 2013“, einer Studie des Marktforschungsunternehmens Pierre Audoin Consultants (PAC): „Der Industrie 4.0-Index beträgt laut Studie 6,28. Positiv floss hierbei ein, dass 70 % der befragten Unternehmen bereits IT-Fernwartung, 60 % IT-basierte Automatisierung und fast zwei Drittel intelligente Anlagen nutzen. Negativ hingegen wirke sich zum Beispiel aus, dass 47 % den Einsatz dezentral vernetzter, selbststeuernder Produktionsprozesse derzeit noch ausschließen.“ Befragt wurden rund 140 IT-Entscheider und Produktionsleiter mittelständischer Fertigungsunternehmen.

ak-t 



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