Industrie4.0

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Industrie 4.0 bezeichnet die vierte industrielle Revolution. Der Begriff wurde erstmals 2011 auf der Hannovermesse öffentlich genannt. Schon seit Jahren zeichnet sich eine grundlegende Umwälzung in der Industrie ab. Die Bundesregierung erklärte Industrie 4.0 zu einem Kernelement der deutschen Hightech-Strategie um den Produktionsstandort Deutschland zu sichern

Mittlerweile ist Industrie 4.0 zu einem weltweiten Exportschlager geworden. Ob in den USA unter dem Begriff Internet Of Things oder in Frankreich Industrie du Future es geht um die Digitalisierung der Produktion.

Ein Prozess, welcher nicht erst seit wenigen Jahren läuft. Vielmehr ist die Digitalisierung in den Produktionswerken bereits weit fortgeschritten. Zentrale Systeme, genannt Manufacturing Execution Systems (MES), sammeln schon seit langem digitale Daten aus der Produktion zu Steuerung der Anlagen, und zur optimalen Verteilung der Aufträge aus den Enterprise Ressource Programmen (ERP).


Zurzeit kursieren viele Definitionen in den Fachmedien zum Begriff Industrie 4.0.

Allen gemeinsam ist diese Einordung:

Nach der ersten Industriellen Revolution im 18. Jahrhundert, welche den Übergang von einer Agrargesellschaft zu einer Industriegesellschaft beschrieb, der zweiten industriellen Revolution im 20. Jahrhundert, die geprägt durch das Aufkommen der Massenfertigung war und der dritten Industriellen Revolution, welche um 1970 begann und den Einsatz der Speicherprogrammierbaren Steuerungen als Merkmal besaß, ist die Vierte industrielle Revolution gerade dabei zu Starten.


Industrie 4.0 Merkmale

Als erstes, wichtiges Merkmal auf dem Weg hin zu einer Industrie 4.0 wäre die Horizontale Integration über Wertschöpfungsnetzwerke zu nennen. Bisher sind alle Teilnehmer einer Wertschöpfungskette als Inseln zu sehen.

Beispielsweise in einer industriellen Produktion liefert ein Logistiker A Rohstoffe des Rohstofflieferanten an Produktionswerk A. Im Produktionswerk A werden die Rohstoffe zu Halbzeugen verarbeitet und im Anschluss, unter Zuhilfenahme eines Logistikers B, an Produktionswerk B überbracht.

Dieser Verarbeitet die Halbzeuge des Produktionswerks B und vieler anderer Lieferanten zu einem fertigen Produkt. Dieses fertige Produkt wird von einem oder vielen Kunden genutzt.

Während der Nutzung sind unter Umständen weitere Instanzen, wie Wartung und Instandhaltung, in sogenannten After Sales Services an der Wertschöpfungskette beteiligt. Wenn nun alle dieser Instanzen in einer einheitlichen durchgängigen technischen Lösung vereint sind, bildet sich ein Wertschöpfungsnetzwerk. Die ehemals einzelnen Inseln verarbeiten ihre Informationen in einheitlichen Systemen, und haben so jederzeit Zugriff auf die an der Wertschöpfung generierten Informationen. Produktionswerk B hat beispielsweise die Möglichkeit seine Bedarfe genau zu Planen. Auf diese Informationen kann der Logistiker A zugreifen und seine Routen dementsprechend Planen, um Leerfahrten und unnötige bestände zu reduzieren. Als Resultat dieses Wertschöpfungsnetzwerkes wäre die Vision einer erhöhten Effizienz zu nennen, sowie eine Erhöhung der Flexibilität und die Reduktion der Verschwendung.

Methodisches Vorgehen bei Industrie 4.0

In der Welt der "Industrie 4.0" versammeln sich viele Teildisziplinen und mehren sich die Angebote an Produkten sowie Diensleistungen. Wie also vorgehen? Für die Praxis der Industrie 4.0-Kompass von der Industrie 4.0 Plattform empfohlen:

  1. Informieren
  2. Orientieren
  3. Demonstrieren & Qualifizieren
  4. Testen
  5. Umsetzen & Kooperieren

Industrie 4.0 Referenzmodelle

RAMI 4.0

RAMI 4.0 Referenzmodell
Um für Industrie 4.0 eine einheitliche Basis zu schaffen, hat der ZVEI – gemeinsam mit seinen Partnern – RAMI 4.0 entwickelt, das Referenzarchitekturmodell für Industrie 4.0.

Themen-Gebiete

Big Data

Big Data wird für gewöhnlich als die Erfassung, Speicherung und analytische Auswertung von Daten in strukturierter und unstrukturierter Form bezeichnet. Diese Auswertungen erfolgen in Extrem Zeitnah und Ad-Hoc. Gronwald gibt für den Begriff ‘Big Data‘ noch eine sehr elegante Definition: „Big Data ist keine Technologie. Big Data verwendet Technologien, um auf die richtigen Fragen Antworten in Echtzeit zu finden und diese im Geschäftsalltag gewinnbringend umzusetzen.“ Als ein Anwendungsszenario von Big Data in der Produktion beschriebt Dorschel „das Streben nach der Optimierung der Fertigungsprozesse“, als einen Treiber der Big Data Analytics in den Unternehmen. Der Vorteil liege in der Möglichkeit die Produktion als Konstrukt mit ihren vielen Einflüssen als Einheit zu betrachten. Die vielen verschiedenen Datenquellen können Aggregiert werden um dadurch mögliche Ursache Wirkungs- Kausalitäten festzustellen. Quellen: Gronwald, Klaus-Dieter, S. 121 ff. Dorschel, Joachim, S. 107. Vgl. Dorschel, Joachim, S. 107 ff.


Cloud-Computing

Internet of Things (IoT)

Industrial Internet of Things

Plattform Industrie 4.0

Die Plattform Industrie 4.0, eine gemeinsame Aktion des ZVEI, der BITKOM und des VDMA, prägte den Begriff mit folgender Definition:

„Der Begriff Industrie 4.0 steht für die vierte industrielle Revolution, einer neuen Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten.

Dieser Zyklus orientiert sich an den zunehmend individualisierten Kundenwünschen und erstreckt sich von der Idee, dem Auftrag über die Entwicklung und Fertigung, die Auslieferung eines Produkts an den Endkunden bis hin zum Recycling, einschließlich der damit verbundenen Dienstleistungen.

Basis ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten. Durch die Verbindung von Menschen, Objekten und Systemen entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und selbst organisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich nach unterschiedlichen Kriterien wie beispielsweise Kosten, Verfügbarkeit und Ressourcenverbrauch optimieren lassen.“

Quelle: BITKOM/VDMA/ZVEI Plattform Industrie 4.0 Plattform Industrie 4.0


Weitere industriellen Revolutionen

Die Industrie kennt bereits folgende "Revolutionen"

Revolution Wasser und Dampfkraft

Mechanische Energieerzeugung und Energieumwandlung vor allem durch die Dampfmaschine.

Revolution elektrischer Energie

Mit der Verfügbarkeit der elektrischen Energie wurde auch die Massenfertigung möglich. Die Nutzung von Generatoren, Glühlampen und Motoren waren jetzt möglich.

Digital Revolution

Einsatz von Computern, Elektronik und weitere Automatisierung

Das Interesse an Industrie 4.0

Die Entwicklung des Suchbegriffes "Industrie 4.0" bei Google Deutschland laut Google Trends.

Getrieben durch die Medien und die Dienstleisterwelt, kann sich keiner dem Thema Industrie 4.0 entziehen. Ein schönes Abbild dessen, zeigen die Suchanfragen bei Google, siehe Grafik. Wichtige Suchbegriffe sind z. B.: Industrie 4.0 Definition, Plattform Industrie 4.0 & Digitalisierung.

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