Was bedeutet Industrie 4.0?

(Von Jasmin Taher) Der Begriff «Industrie 4.0» wurde durch die Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft geprägt. Diese Forschungsunion beriet von 2006 bis 2013 die deutsche Bundesregierung im Bereich Hightech-Strategien. Industrie 4.0 ist eines der Zukunftsprojekte, das dieses Beratungsgremium ausgearbeitet hatte. Um was geht es dabei? Über die Entwicklung von Industrie 4.0, ihre Bedeutung, Geschichte und ihre Vorteile.

Die Digitalisierung der Industrie, soll Produktionsstandorten einen Vorteil durch Hightech bieten und damit Standorte sichern. Die industrielle Produktion soll mithilfe von innovativer Informations- und Kommunikationstechnik modernisiert werden. Sämtliche Maschinen, Anlagen, die Logistik sowie die Artikel und Produkte selbst werden dabei vernetzt, kommunizieren untereinander und kooperieren miteinander.

Industrie 4.0 – Entstehung, Entwicklung, Geschichte, Bedeutung

Industrie 4.0: Entstehung, Entwicklung, Geschichte, Bedeutung

Industrie 4.0 in der Textilindustrie

Als Projektmanager war ich mehrere Jahre für ein Softwareunternehmen tätig, das Enterprise-Resource-Planning-Software (ERP-Software) für die Textilindustrie programmiert und implementiert.

Auch in Textilbetrieben stand in den letzten Jahren alles im Zeichen von Industrie 4.0. Nicht nur die Verwaltung, sondern auch der gesamte Betrieb und die Produktion, sollen dabei digitalisiert und vernetzt werden, um «intelligent» agieren zu können.

Der Weg zur Industrie 4.0

Die erste industrielle Revolution durch die Technisierung und die Erfindung der Dampfmaschine initiiert.
Die zweite industrielle Revolution war gekennzeichnet von der Elektrifizierung sowie der Einführung von Fliessbändern und Massenproduktion.
Die dritte industrielle Revolution fand im Zuge der Einführung von Computern und der Automatisierung von Betrieben statt.
Durch Industrie 4.0 und die damit verbundene Digitalisierung und Vernetzung wird die vierte industrielle Revolution eingeleitet.

Das Software-System ist das Herzstück von Industrie 4.0

Das Software-System – beziehungsweise zumeist sind in einem Industrie-4.0-Betrieb mehrere moderne digitale Systeme beteiligt, die über zahlreiche Schnittstellen miteinander verzahnt und verknüpft sind und untereinander kommunizieren – und die dazugehörigen Datenbanken sind das Herzstück von Industrie 4.0. Hier werden sämtliche Informationen gesammelt und verarbeitet.

Dank Industrie 4.0 weiss man immer, was sich wo befindet

In Industrie-4.0-Betrieben weiss man zu jedem Zeitpunkt, welche Dinge sich an welchem Ort befinden oder wo sie künftig zum Zeitpunkt X sein werden.

Werkstücke,
Produkte,
Hilfsmittel,
Werkzeuge,
Behälter,
Lagerorte,
Produktionsstellplätze,
Maschinen und
Anlagen sind beispielsweise mit RFID-Transpondern ausgestattet.
So werden mithilfe von RFID-Technologie Informationen und Lagerplätze oder Arbeitsgänge automatisch ans System zurückgemeldet, sobald sich Positionen oder Zustände ändern beziehungsweise die nächste Fertigungsstufe erreicht wird.
Bauteile oder Artikel kommunizieren direkt mit den «intelligenten» Maschinen in der Produktion, sodass diese ohne Umwege wissen, was als Nächstes damit geschehen soll, wie sie bearbeitet werden sollen, welche Arbeitsgänge fällig sind.
«Intelligente» Logistiklösungen mit autonomen Transportfahrzeugen kümmern sich dabei selbstständig um den Transport von Werkstücken, Werkzeugen oder Produkten.

Predictive Maintenance gehört von Industrie 4.0

Es ist wichtig, dass im Betrieb oder einer Fabrik Geräte und Maschinen stets einsatzbereit sind. Dazu wurden sie bislang in regelmässigen Intervallen inspiziert und gewartet oder eben repariert, wenn es zu einem Defekt kam.

Predictive Maintenance – oder auf Deutsch vorausschauende Wartung – gehört auch zu Industrie 4.0. Maschinen, Anlagen und Bauelemente werden mit Sensoren und Hightech ausgestattet.

So kann ein Schaden festgestellt werden, sobald die Sensoren Abweichungen vom Sollzustand messen.

Verstärkte Vibrationen,
höhere Temperaturen,
lautere Geräusche
und so weiter können auf einen bevorstehenden Ausfall oder Defekt eines Bauteils hinweisen.

Das Element kann frühzeitig vor einem Totalausfall gewartet werden, ohne dass es dadurch zu einem ungeplanten Produktionsausfall kommt. Die Bestellung eines eventuell nötigen Ersatzteils erfolgt automatisch. Die Reparatur kann geplant durchgeführt werden, ohne dass der Produktionsfluss unnötig gestört wird.

Ausserdem «lernt» das System aus den Erfahrungen und kann Wahrscheinlichkeiten für künftige Ereignisse berechnen.

Industrie 4.0 bietet Vorteile für Verbraucher

Es ist wichtig, dass im Betrieb oder einer Fabrik Geräte und Maschinen stets einsatzbereit sind. Dazu wurden sie bislang in regelmässigen Intervallen inspiziert und gewartet oder eben repariert, wenn es zu einem Defekt kam. Predictive Maintenance – oder auf Deutsch vorausschauende Wartung – gehört auch zu Industrie 4.0. Maschinen, Anlagen und Bauelemente werden mit Sensoren und Hightech ausgestattet. So kann ein Schaden festgestellt werden, sobald die Sensoren Abweichungen vom Sollzustand messen.

Verstärkte Vibrationen, höhere Temperaturen, lautere Geräusche und so weiter können auf einen bevorstehenden Ausfall oder Defekt eines Bauteils hinweisen.

Das Element kann frühzeitig vor einem Totalausfall gewartet werden, ohne dass es dadurch zu einem ungeplanten Produktionsausfall kommt. Die Bestellung eines eventuell nötigen Ersatzteils erfolgt automatisch. Die Reparatur kann geplant durchgeführt werden, ohne dass der Produktionsfluss unnötig gestört wird. Ausserdem «lernt» das System aus den Erfahrungen und kann Wahrscheinlichkeiten für künftige Ereignisse berechnen.

Industrie 4.0 / IoT = Internet of Things