Weiterbildung Industrie 4.0

Dank Industrie 4.0 in die Zukunft

Industrie 4.0 ist ein Marketingbegriff und steht für ein Zukunftsprojekt der deutschen Bundesregierung. Dabei verweist die Zahl auf die sogenannte vierte industrielle Revolution. Die Zukunft der maschinellen Arbeit wird mit hohen Anforderungen verknüpft: Intelligenz, Effizienz und Nachhaltigkeit. Aufgrund der schnell zunehmenden Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft ist es sinnvoll, die Produktion mit modernsten Informations- und Kommunikationstechniken zu verzahnen. Industrie 4.0 zeigt uns, wie die Zukunft aussehen wird.

Individuelle Produktion als neuer Standard

Ohne technische Grundlagen geht es allerdings nicht. Hierfür sind digital vernetzte Systeme nötig, die ohne Hilfe selbstorganisiert produzieren können. So arbeiten zukünftig Menschen, Maschinen und Produkte kommunikativ zusammen und kooperieren im Einklang miteinander. Dadurch entstehen intelligente Wertschöpfungsketten, die den Produktlebenszyklus beeinflussen können – von der Produktentwicklung, der Fertigung und Wartung bis hin zum Recycling. Prozessabläufe werden zwar so automatisiert und standardisiert, aber trotzdem individuell auf den Kunden ausgerichtet. Denn jede Anfertigung wird bei Bestellung angestoßen und individuell erstellt.

Das hat den Vorteil, dass Unternehmen noch besser auf die persönlichen Kundenwünsche eingehen und maßgeschneiderte Produkte herstellen können. Damit kann die individuelle Fertigung der Produkte zum neuen Standard werden. Doch trotz der Individualisierung können die Kosten der Produktion gesenkt werden.

Prozesse in der Logistik und der Supply Chain

Gerade die Logistik ist eng an die Industrie 4.0 geknüpft. Sie steht vor immer größeren Herausforderungen, weil sie auf Änderungen der Marktbedingungen schnell und ohne viel Aufwand reagieren muss. Die individuellen und dynamischen Nachfragen, sowie ein zunehmender Wettbewerbs- und Kostendruck gehören aktuell dazu und werden auch in der Zukunft eine Rolle spielen. Die Verbindung von digitaler und physischer Welt wird durch cyber-physische Systeme (CPS) geschaffen. So ein System agiert mit verschiedenen Logistikelementen, die alle für sich autonom handeln und die Verknüpfung zur physischen Welt herstellen. Transportprozesse werden dabei mit Fertigungsprozessen vernetzt.

Durch die Verzahnung innerhalb der Wertschöpfungskette und die Vernetzung der einzelnen Unternehmen untereinander werden dabei nicht nur einzelne Produktionsschritte, sondern die gesamte Wertschöpfungskette optimiert, etwas, das in der heutigen Zeit das Supply Chain Management koordiniert. Insgesamt werden die Wirtschaftlichkeit und Flexibilität der Produktion gesteigert.

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Das Ergebnis der Vernetzung

Durch die Vernetzung entstehen smart Factories. Die intelligente Fabrik wird vollständig modular aufgebaut, mit standardisierten Schnittstellen, modernsten Informationstechnologien und einer hochflexiblen automatisierten Fertigung. Maschinenbau trifft sozusagen Big Data. So werden neueste Technologien mit derzeitigen Maschinen verknüpft, um eine neue Ära digitaler Kommunikation einzuleiten. Autonome Roboter arbeiten dabei Seite an Seite mit Menschen. Dazu sollen Werkzeugmaschinen dank Sensoren und Messdaten signalisieren, wann sie eine Wartung brauchen.

Die Maschinen reden dabei untereinander, um sich die nächsten Produktionsschritte mitzuteilen, eine Machine-to-Machine-Kommunikation. Wie das möglich ist? Der Weg führt weg vom Personal Computer. Stattdessen werden kleinere Computerchips in Gegenständen eingebettet, die den Menschen unmerklich unterstützen sollen.

Die kleine Intelligenz speist Daten ins Netz und empfängt von dort auch Steuerungsbefehle. Dies nennt sich das Internet der Dinge (Internet of Things, kurz IoT). Dasselbe Prinzip wird auf die großen industriellen Maschinen erweitert, damit diese Kommunikation überhaupt stattfinden kann.

Menschen und Maschinen arbeiten zusammen

Die Maschinen ersetzen keine Mitarbeiter. Es findet nach wie vor eine Mensch-Maschine-Interaktion statt. Natürlich wird der Prozess automatisiert. Trotzdem benötigen Unternehmen qualifizierte Mitarbeiter, die dann die Verantwortung übernehmen (müssen). Man erzielt mehr Produktivität mit einer kostengünstigen Automatisierung. Um die Low Cost-Automation umzusetzen, benötigt ein Unternehmen technologische und technische Lösungen. Es gilt, ein effizientes Zusammenwirken von Mensch und Maschine zu entwickeln.

So besteht die Möglichkeit, Produktionen in einem One-Piece-Flow zu gestalten. Mitarbeiter bleiben nicht mehr an ihrem Arbeitsplatz, sondern begleiten ihr Produkt während der gesamten Anfertigung. Dadurch können Produktvarianten schneller umgesetzt werden. Die Mitarbeiter konzentrieren sich auf ihren Vorgang und müssen sich so nicht für andere Fertigungen neu informieren. Die Qualifikationen und Verantwortung der Mitarbeiter steigen dabei deutlich.

Der Weg in die Zukunft

Liest man jetzt von der Industrie 4.0, fragt man sich willkürlich, wo werde ich sein, wenn es soweit ist. Kleinen und mittelständischen Unternehmen droht nicht das aus. Im Gegenteil. Altbewährte Geräte können einfach „aufgerüstet“ werden. Außerdem wird durch die Vernetzung mit anderen Betrieben das Überleben des Kleinen gesichert. So kann die Industrie 4.0 gerade für diese Unternehmen die Zukunft sein.

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