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 √ľber Unternehmens- als auch L√§ndergrenzen hinweg erreicht die Digitalisierung innerhalb der Produktion neue Qualit√§ten, 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 gro√üe technologische Durchbruch betrachtet. Die Zeitrechnung der industriellen Revolutionen beginnt bereits Ende des 18. Jahrhunderts ‚Äď 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 schlie√ülich die dritte Revolution seinen Lauf ‚Äď das digitale Zeitalter. Zuletzt beschreibt die Industrie 4.0 den aktuellen vierten gro√üen Umbruch der Industrie: Die unternehmens√ľbergreifende Digitalisierung.

Industrie 4.0

Vernetzung

Die Vernetzung der Maschinen untereinander ist nicht nur standortbeschr√§nkt. Die Maschinen k√∂nnen 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 internetf√§hig oder mit bestimmten Sensoren ausgestattet sein m√ľssen.

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 √ľber 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 vollst√§ndig vernetzte Fabrik. In einer Smart Factory sind Menschen, Maschinen und Produkte miteinander verbunden, sodass vielseitige Synergien entstehen k√∂nnen. Eine Smart Factory stellt eine Produktionsumgebung dar, welche sich idealerweise ohne menschliche Eingriffe organisieren l√§sst. Als technische Grundlagen dienen cyberphysische Systeme, welche mit Hilfe des IoTs miteinander kommunizieren. Produktionszyklen werden verk√ľrzt, Auftr√§ge automatisch ausgel√∂st, Instandhaltungen und Wartungen regeln sich selbstst√§ndig ‚Äď und all das auf Grund der Einbeziehung aller relevanten Echtzeit-Daten.

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Smart Products

Smart Products sind ‚Äěintelligente Produkte‚Äú, welche mit einem RFID-Chip ausgestattet sind. Dieser Chip liefert Daten √ľber Betriebs- und Produktionszust√§nde. Diese Daten und Informationen werden √ľber die gesamte Lebensdauer hinweg gespeichert.

Ein Produkt kann einer Maschine beispielsweise ‚Äěmitteilen‚Äú, welche Anzahl oder Form es haben muss oder ob er schwarz oder wei√ü lackiert werden soll.

Smart Services

Smart Products sind die Grundlage daf√ľr, den Kunden individualisierte datenbasierte Dienstleistungen anbieten zu k√∂nnen, sogenannte Smart Services. Jene sind ‚Äěintelligente Dienstleistungen‚Äú – sie schlagen dem Kunden ma√ügeschneiderte Dienstleistungen und Produkte vor:

Die Auswertung, Pflege und das Sammeln von Daten √ľber die Auslieferung beim Kunden hinaus bietet f√ľr Unternehmen beispielsweise die M√∂glichkeit, dem Kunden den Verkauf von Wartungsvertr√§gen, Echtzeit√ľberwachungen und Optimierungen anzubieten. Resultat: Hersteller und Kunden erhalten eine intensivere Bindung.

Vorteile der Industrie 4.0

Die Industrie 4.0 bietet Unternehmen allgemein betrachtet zwei vielversprechende Vorteile:

Zum einen k√∂nnen Unternehmen intelligenter und schneller produzieren. Zum anderen k√∂nnen sie flexibel auf √Ąnderungen, Probleme oder ungeplante Abweichungen reagieren. Sie k√∂nnen demnach alle Prozesse √ľberschauen, 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 h√∂here Transparenz in der Lieferkette geschaffen. Die hohe Transparenz sorgt ebenfalls f√ľr 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 Kundenw√ľnsche durch Echtzeit-Kommunikation
  • Pr√§zise Planung
  • Kontrolle und Steigerung der Produktqualit√§t auf Grund der Echtzeit-Daten
  • ‚ÄěVerschmelzung‚Äú von Kunde, Produktion und Lieferant
  • Passgenaue Abstimmung auf alle Beteiligten

Die Vorteile des Kunden ergeben sich folgendermaßen:

  • Produkte k√∂nnen direkt, schnell und einfach bestellt werden
  • Individuelle Anspr√ľche sind dabei m√∂glich
  • 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 ben√∂tigen die neusten Technologien. Lieferanten, Kunden sowie alle an der Fertigung beteiligten Unternehmensabteilungen m√ľssen auf gemeinsame Daten zugreifen k√∂nnen.

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Die massenhafte Produktion an Daten, Big Data, ben√∂tigt neueste Speicherm√∂glichkeiten, wie z. B. das Cloud Computing, um diese riesigen Datenmengen aufnehmen, verarbeiten und miteinander verkn√ľpfen zu k√∂nnen.

Fazit

Industrie 4.0 als die L√∂sung f√ľr steigende Kundenanspr√ľche? Die Industrie 4.0 erm√∂glicht eine rundum transparente und nachvollziehbare Produktion sowie eine Smart Maintenance und f√∂rdert auf diese Weise die Zufriedenheit und das Vertrauen der Kunden.

Nicht nur die Kundenzufriedenheit, sondern auch viele weitere oben genannte Vorteile sind gute Gr√ľnde f√ľr den Einsatz modernster Technologien. Die Industrie 4.0 bietet dar√ľber hinaus allen Wirtschaftszweigen vielseitige Chancen. Zukunftsf√§hige Unternehmen m√ľssen sich langfristig betrachtet ohnehin diesen neuen Herausforderungen stellen, um die Chancen ergreifen zu k√∂nnen und nicht abgeh√§ngt zu werden.


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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 Gr√ľ√üe
Björn Lambertz

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