Industrie 4.0

Industrie 4.0 bezeichnet allgemein eine intelligente Vernetzung von Maschinen sowie Prozessabläufen innerhalb der Industrie mit Hilfe der Informations- und Kommunikationstechnologie. Die Fertigungsprozesse verschmelzen dabei mit der Informationstechnologie. Kunden und Geschäftspartner werden somit direkt in die Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse eingebunden.


Die zentrale Technologie der Industrie 4.0 ist das Internet. Alle beteilligten Komponenten der Produktion sind mit dem Internet verbunden, sodass Unternehmen mit intelligenten Prozessen ihre Wertschöpfungsnetzwerke in Echtzeit steuern und optimieren können.

Auf Grund der globalen Vernetzung sowohl über Unternehmens- als auch Ländergrenzen hinweg erreicht die Digitalisierung innerhalb der Produktion neue Qualitäten, wie beispielsweise das Internet of Things (IoT), den Digital Twin oder Kommunikationsformen wie Machine-to-Machine. Das Ergebnis der Industrie 4.0 ist die sogenannte Smart Factory.

Industrie 4.0: die vierte industrielle Revolution

Die Bezeichnung Industrie 4.0 wird als der vierte große technologische Durchbruch betrachtet. Die Zeitrechnung der industriellen Revolutionen beginnt bereits Ende des 18. Jahrhunderts – die Entwicklung von Wasser- sowie Dampfkraft (1. Revolution).

Etwa 200 Jahre später folgte die zweite industrielle Revolution mit der Entwicklung der Fließband-, bzw. Massenproduktion.
In den 1970er Jahren nahm schließlich die dritte Revolution seinen Lauf – das digitale Zeitalter. Zuletzt beschreibt die Industrie 4.0 den aktuellen vierten großen Umbruch der Industrie: Die unternehmensübergreifende Digitalisierung.

Industrie 4.0

Vernetzung

Die Vernetzung der Maschinen untereinander ist nicht nur standortbeschränkt. Die Maschinen können sich weltweit miteinander vernetzten, egal ob das innerhalb eines Unternehmens oder mit externen Systemen, wie die vom Lieferanten oder Kunden, geschieht. Aus einzelnen Produktionsschritten wird ein umfassender Gesamtablauf. Die Vernetzung der Maschinen stellt Unternehmen dabei vor die Herausforderung, dass alle Maschinen und Komponenten internetfähig oder mit bestimmten Sensoren ausgestattet sein müssen.

Lieferanten können ihre Kunden dabei je nach Bedarf beliefern, was große Lagerhaltungen vermeidet. Gleichzeitig können Unternehmen auf störende Abweichungen oder Ausfälle reagieren: Fällt ein Lieferant beispielsweise vollständig aus, reagieren die Systeme, indem diese in Echtzeit Alternativen (Kapazitätsauslastung, Kostenberechnung, Lieferanten-Alternative etc.) analysieren.

Industrie 4.0 und das Internet

Das Internet stellt den wichtigsten Baustein der Digitalisierung dar. Jede Komponente muss digital erfasst werden, damit die Kommunikation derer untereinander funktioniert. Dabei werden Maschinen mit Sensoren oder digitalen Technologien (z. B.  RFID-Chips) ausgestattet. Die Vernetzung und Zusammenarbeit physischer und virtueller Gegenstände wird als das Internet of Things (IoT) bezeichnet.

Die gesamte Kommunikation, wie Firma zu Kunde, Mitarbeiter zu Maschine, Maschine zu Lagerbestand, findet über das Internet statt. Sind alle Komponenten miteinander vernetzt, so spricht man im industriellen Umfeld vom Industrial Internet of Things (IIoT). Das IIoT beschreibt also die Vernetzung von Maschinen, welche mit komplexer Sensorik ausgestattet sind, mit dem Ziel durch deren Kommunikation untereinander (Machine-to-Machine-Kommunikation) die Produktionsprozesse zu optimieren.

Smart Factory

Resultat einer Industrie 4.0 ist die Smart Factory, eine vollständig vernetzte Fabrik. In einer Smart Factory sind Menschen, Maschinen und Produkte miteinander verbunden, sodass vielseitige Synergien entstehen können. Eine Smart Factory stellt eine Produktionsumgebung dar, welche sich idealerweise ohne menschliche Eingriffe organisieren lässt. Als technische Grundlagen dienen cyberphysische Systeme, welche mit Hilfe des IoTs miteinander kommunizieren. Produktionszyklen werden verkürzt, Aufträge automatisch ausgelöst, Instandhaltungen und Wartungen regeln sich selbstständig – und all das auf Grund der Einbeziehung aller relevanten Echtzeit-Daten.

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Smart Products

Smart Products sind „intelligente Produkte“, welche mit einem RFID-Chip ausgestattet sind. Dieser Chip liefert Daten über Betriebs- und Produktionszustände. Diese Daten und Informationen werden über die gesamte Lebensdauer hinweg gespeichert.

Ein Produkt kann einer Maschine beispielsweise „mitteilen“, welche Anzahl oder Form es haben muss oder ob er schwarz oder weiß lackiert werden soll.

Smart Services

Smart Products sind die Grundlage dafür, den Kunden individualisierte datenbasierte Dienstleistungen anbieten zu können, sogenannte Smart Services. Jene sind „intelligente Dienstleistungen“ – sie schlagen dem Kunden maßgeschneiderte Dienstleistungen und Produkte vor:

Die Auswertung, Pflege und das Sammeln von Daten über die Auslieferung beim Kunden hinaus bietet für Unternehmen beispielsweise die Möglichkeit, dem Kunden den Verkauf von Wartungsverträgen, Echtzeitüberwachungen und Optimierungen anzubieten. Resultat: Hersteller und Kunden erhalten eine intensivere Bindung.

Unser Fachbereichsleiter Björn Lambertz

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Vorteile der Industrie 4.0

Die Industrie 4.0 bietet Unternehmen allgemein betrachtet zwei vielversprechende Vorteile:

Zum einen können Unternehmen intelligenter und schneller produzieren. Zum anderen können sie flexibel auf Änderungen, Probleme oder ungeplante Abweichungen reagieren. Sie können demnach alle Prozesse überschauen, kontrollieren und mit geringem Aufwand potenziell eingreifen.

Die Kommunikation und die Transparenz aller beteiligten Fertigungsschritte bringt Unternehmen (Produktionsunternehmen und Kunden) ebenfalls Vorteile:

Auf Grund der verschiedenen Schnittstellen, Reports als auch der Benachrichtigung in Echtzeit, bspw. durch RFID-Chips, wird eine höhere Transparenz in der Lieferkette geschaffen. Die hohe Transparenz sorgt ebenfalls für eine Verbesserung der Kommunikation: Berichte werden automatisch gesendet und die Mitarbeiter haben die Produktion in Echtzeit zu jeder Zeit im Blick.

Es lassen sich des Weiteren folgende Vorteile aus der Industrie 4.0 ableiten:

  • Wettbewerbsvorteil
  • Einsparung von Energie, Ressourcen, Zeit und Geld
  • Effizienzsteigerung
  • Automatisierte Arbeitsschritte
  • Flexible Anpassung bei individuellen Produkten (zum Preis von Massenware)
  • Einbeziehung der Kundenwünsche durch Echtzeit-Kommunikation
  • Präzise Planung
  • Kontrolle und Steigerung der Produktqualität auf Grund der Echtzeit-Daten
  • „Verschmelzung“ von Kunde, Produktion und Lieferant
  • Passgenaue Abstimmung auf alle Beteiligten

Die Vorteile des Kunden ergeben sich folgendermaßen:

  • Produkte können direkt, schnell und einfach bestellt werden
  • Individuelle Ansprüche sind dabei möglich
  • Mitverfolgung der Herstellung und Lieferung

Der Weg zur Industrie 4.0

Der Weg zur Industrie 4.0 verlangt viele Schritte ab. Ganz egal, ob Sie das Projekt Smart Factory im Ganzen angehen oder mit vereinzelten Use Cases starten: Alle Unternehmen benötigen die neusten Technologien. Lieferanten, Kunden sowie alle an der Fertigung beteiligten Unternehmensabteilungen müssen auf gemeinsame Daten zugreifen können.

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Fazit

Industrie 4.0 als die Lösung für steigende Kundenansprüche? Die Industrie 4.0 ermöglicht eine rundum transparente und nachvollziehbare Produktion sowie eine Smart Maintenance und fördert auf diese Weise die Zufriedenheit und das Vertrauen der Kunden.

Nicht nur die Kundenzufriedenheit, sondern auch viele weitere oben genannte Vorteile sind gute Gründe für den Einsatz modernster Technologien. Die Industrie 4.0 bietet darüber hinaus allen Wirtschaftszweigen vielseitige Chancen. Zukunftsfähige Unternehmen müssen sich langfristig betrachtet ohnehin diesen neuen Herausforderungen stellen, um die Chancen ergreifen zu können und nicht abgehängt zu werden.

Björn Lambertz

Björn Lambertz

Mein Name ist Björn Lambertz und ich bin begeisterter SAP Consultant bei mindsquare. Wie meine Kollegen habe ich mein Hobby zum Beruf gemacht.

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2 Kommentare zu "Industrie 4.0"

Eric Brandt - 6. April 2020 | 12:18

Worin besteht der Unterschied zwischen Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT)?

Antworten
Björn Lambertz - 20. April 2020 | 19:29

Hallo Herr Brandt,

während Industrie 4.0 die 4te Revolution der industriellen Revolution beschreibt und damit mehr am Zeitalter der Moderne hängt, beschreibt IIoT die Technologische Basis auf der diese Revolution aufsetzt.

Viele Grüße
Björn Lambertz

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Jennifer Kaiser
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