Industrie 4.0 – so funktioniert die vernetzte Produktion

Die komplette Vernetzung aller Maschinen miteinander, ohne zentrale Steuerung, das ist der Kernpunkt der Industrie 4.0. Doch was bringt sie in der Praxis?

Industrie 4.0
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Fast rasend schnell schreitet der technische Fortschritt voran und verändert so unser Leben – ob privat oder beruflich. An erster Stelle dabei steht die Digitalisierung, die aus modernen Produktionsabläufen nicht mehr wegzudenken ist. Will Deutschland auf dem Weltmarkt mithalten, muss sich die gesamte Industrie einer Optimierung unterziehen. Fachleute sprechen bei diesem Prozess von einer erneuten Revolutionierung – „der Fabrik von morgen“ oder kurz der Industrie 4.0.

Industrie 4.0 – was ist das?

Industrie 4.0 klingt nach Zukunftsvision, ist aber durchaus realisierbar und wird von vielen Firmen bereits praktiziert – aktuelle Beispiele finden Sie weiter unten im Beitrag. Der Begriff selbst ist entstanden aus einem Forschungsprojekt der Bundesregierung und bedeutet die fast komplette Digitalisierung der industriellen Produktion. Ziel ist der selbstständige Ablauf sämtlicher Fertigungsprozesse. Maschinen kommunizieren miteinander, indem eigenständig Daten erfasst und verarbeitet werden. Nach der softwarebasierten Produktentwicklung folgt die vollautomatische Produktion inklusive Verpackung und Kennzeichung mittels moderner Etikettiermaschine. Selbst das Erkennen und Beheben von Fehlern und Störungen im Produktionsablauf ist mit Industrie 4.0 möglich.

Warum die Bezeichnung Industrie 4.0?

Die Entwicklung der industriellen Produktion wird von Fachleuten in revolutionäre Phasen eingeteilt.

  • Industrie 1.0
    Begonnen hat alles mit der Mechanisierung, also der Unterstützung der menschlichen Arbeitskraft durch Maschinen und Werkzeuge. Allerdings dienten die Maschinen damals nur zur Energiezufuhr.
  • Industrie 2.0
    Nach bzw. mit der Mechanisierung kam die Massenproduktion. Dadurch wurde es möglich, hohe Stückzahlanfragen eines einzelnen Produktes zu bedienen.
  • Industrie 3.0
    Bei der Automatisierung ging die Revolution der Industrie wieder einen Schritt weiter. Um Prozessabläufe besser steuern zu können, kamen in dieser Phase künstliche Systeme zum Einsatz.
  • Industrie 4.0
    Das Kernstück der Industrie 4.0 ist die Vernetzung verschiedener Technologien, insbesondere der Einsatz intelligenter Maschinen und Service-Roboter.

Wie funktioniert Industrie 4.0?

Die menschliche Arbeitskraft wird entlastet, weil Service-Roboter Aufgaben übernehmen, die kraftaufwendig sind oder ein hohes Maß an Zeit kosten würden. Dadurch wird nicht nur die Quantität der Produktion erhöht, auch die Produktqualität wird durch die präzise, autonome Herstellung der Produkte verbessert. Ebenso lassen sich, zum Beispiel durch fahrerlose Transportfahrzeuge, die Abläufe in der Zulieferung, Logistik und dem Versand optimieren.

Während früher alle Fertigungsabläufe zentral, meist über den Anlagen- und Maschinenführer, gesteuert wurden, erfolgt diese Aufgabe in der Industrie-Fabrik 4.0 eigenständig. Dank dieser modernen Technologien – auch Internet der Dinge genannt – ist es möglich, physische und virtuelle Gegenstände miteinander zu vernetzen. Sogar das Nachbestellen benötigter Produktionsmittel bei externen Lieferanten erfolgt digital und völlig ohne menschliches Eingreifen.

Was bringt Industrie 4.0?

Industrie 4.0 soll dem Wirtschaftsstandort Deutschland Wettbewerbsvorteile sichern und somit die Wachstumschancen erhöhen. Dank der Einführung der modernen Kommunikationstechnik werden enorme Produktivitätssteigerungen erwartet. Experten gehen von bis zu 30 Prozent bis zum Jahr 2025 aus. Durch die Digitalissierung der Industrie ist es möglich transparenter, effizienter und in Echtzeit mit Kunden, Lieferanten und Geschäftspartnern zusammen zu arbeiten. Fehler werden vermieden und Kosten mininmiert.

Industrie 4.0 – Firmen-Beispiele aus der Praxis

Wie anfangs bereits angesprochen, nutzen bereits viele Firmen Industrie 4.0. Selbst wenn nicht sofort alle Abläufe digitalisiert werden können, machen sich teilweise Einführungsschritte positiv bemerkbar. Hier einige Beispiele, zusammengetragen auf einer Landkarte von der Plattform Industrie 4.0.

  1. F&M Maschinenbau GbR – Berlin
    Durch die Nutzung von Barcode-Scannern und Open Source Hardware wurden die Anschaffungskosten gesenkt. Durch den Einsatz intelligenter Software bleiben offene Aufträge, benötigte Fremdleistungen und Produktionszeiten immer im Blick.
  2. guupis GmbH & Co. KG – Potsdam
    Die Firma entwickelt und vermarktet Hard- und Softwareprodukte. Durch die Vernetzung von Experten, Dienstleistern und Unternehmen, wird eine schnellere Wertschöpfung erreicht.
  3. smartPORT logistics – Hamburg
    Komplett vernetzte Infrastruktur des Hamburger Hafens – dadurch sind eine schnellere Abfertigung und ein erhöhter Warenumschlag möglich geworden.
  4. ABB STOTZ-KONTAKT GmbH – Heidelberg
    In der Zweigstelle der ABB STOTZ-KONTAKT Gmbh in Heidelberg wurde eine neue Monatgeline mit intelligenter Automatisierung erstellt, die die kostengünstige Produktion von Groß- und Kleinserien ermöglicht.
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