Industrie 4.0 – Digitalisierung der Industrie für mehr Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit

Industrie 4.0 ist ein Schlagwort, das in immer kürzeren Abständen in den Medien Erwähnung findet. Hinter dem Begriff verbirgt sich nicht mehr und nicht weniger, als eine neue Stufe der Industrialisierung. Die Vernetzung von Menschen und computergesteuerten Maschinen spielt in diesem Zusammenhang eine zentrale Rolle. Primäres Ziel der Industrie 4.0 ist die Erhöhung der Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen durch die Digitalisierung.

Industrieproduktion im Wandel

Was noch kurz vor der Jahrtausendwende als undenkbar galt, ist in der Gegenwart Realität: Der digitale Datenstrom ist zu einem Produktivitätsfaktor geworden. Um den Begriff Industrie 4.0 richtig einordnen zu können, ist es erforderlich, einen kurzen Ausflug in die Geschichte der Industrialisierung zu unternehmen.

Die erste industrielle Revolution (Industrie 1.0) begann am Ende des 18. Jahrhunderts und bestand im Wesentlichen aus der Mechanisierung. Wasser- und Dampfkraft spielten in diesem Kontext eine entscheidende Rolle.

Als zweite industrielle Revolution (Industrie 2.0) wird die Etablierung der Massenproduktion durch den Einsatz von Fließbändern und Fertigungsstrecken bezeichnet. Dampfkraft wurde durch elektrische Energie ersetzt.

Die dritte industrielle Revolution (Industrie 3.0) führte zu einer Automatisierung der Produktion. Computergesteuerte Maschinen übernahmen Tätigkeiten, die zuvor durch menschliche Hände verrichtet wurden. Möglich wurde diese neue Stufe der Produktivitätssteigerung durch den Einsatz von Informationstechnologie und Elektronik.

Industrie 4.0 – digitale Vernetzung und Kommunikation

Die digitale Vernetzung von Menschen und Maschinen und von Maschinen untereinander sowie der Datenaustausch auf allen Ebenen sind zentrale Elemente der Industrie 4.0. Vergleichbar ist dieses System mit dem sogenannten Smart Home. Im komplett vernetzten Heim, bestellt der Kühlschrank automatisch Artikel nach, springt die Waschmaschine an, wenn der Strom am billigsten ist, und werden automatisch die Rollläden vor den Fenstern hoch- oder heruntergefahren. Ähnlich sind die Abläufe in einer intelligenten Fabrik, die vollständig digitalisiert wurde. Wie in einem sozialen Netzwerk kommunizieren Geräte, Maschinen und Werkstücke miteinander und tauschen permanent Daten aus. In der sogenannten Smart Factory koordinieren die Produktionsanlagen selbstständig die Herstellungsprozesse und optimieren eigenständig die Abläufe. Im Ergebnis entsteht ein Produktivitätszuwachs durch eine höhere Effizienz, was eine steigende Wettbewerbsfähigkeit zur Folge hat.

Was für die Smart Factory im Kleinen auf einen räumlich begrenzten Standort gilt, hat auch im globalen Maßstab Gültigkeit. Die zunehmende Vernetzung und der permanente Datenaustausch optimieren die gesamte Fertigungskette. Kapazitäten für die Lagerhaltung können zurückgefahren werden, da in der Industrie 4.0 Zulieferer bedarfsorientiert und ohne Zeitverzögerung liefern können. Lieferausfälle werden kompensiert, da in der Smart Factory in Echtzeit nach Alternativen gesucht und Lösungen gefunden werden. In der Summe führen diese Maßnahmen zu einer Steigerung der Kapazitätsauslastung und somit zu einer Senkung der Kosten im Produktionsprozess.

Auswirkungen auf die Arbeitswelt

Die fortschreitende Digitalisierung in der Industrie bleibt nicht folgenlos für die Arbeitswelt. In absehbarer Zukunft werden sich viele Arbeitsbereiche grundlegend wandeln. Zwar laufen die Prozesse in einer Smart Factory weitestgehend autonom ab, doch die Steuerung und Überwachung obliegt nach wie vor dem Menschen. Durch den Einsatz von Assistenzsystemen wie Augmented Reality erhält der Operator einen neuen, erweiterten Blick auf die Produktionsabläufe. Der Mensch nimmt am digitalen Datenaustausch teil und erhält alle relevanten Informationen direkt von den Maschinen. Auf Basis der neuen Technologien wird es möglich sein, Produktionsprozesse aus der Ferne in Echtzeit zu steuern und zu überwachen.

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