Industrie 4.0

Was versteht man unter Industrie 4.0?

Mit der Bezeichnung „Industrie 4.0“ soll das Ziel zum Ausdruck gebracht werden, eine vierte industrielle Revolution einzuleiten. Die Versionsziffer „4.0“ wird mit Bezug zur Software-Entwicklung verwendet, und soll die Bedeutung entsprechend unterstreichen. Der Begriff entstammt einem gleichnamigen Projekt in der Hightech-Strategie der deutschen Bundesregierung. So schreibt das Bundesministerium für Forschung und Bildung dazu: "Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Durch das Internet getrieben, wachsen reale und virtuelle Welt zu einem Internet der Dinge zusammen. Mit dem Projekt Industrie 4.0 wollen wir diesen Prozess unterstützen."

Die bisherigen industriellen Revolutionen waren:

1. industrielle Revolution: Mechanisierung mit Wasser- und Dampfkraft

2. industrielle Revolution: Massenfertigung mit Hilfe von Fließbändern und elektrischer Energie

3. industrielle Revolution: Einsatz von Elektronik und IT zur Automatisierung der Produktion

Die Bezeichnungen erste, zweite und dritte industrielle Revolution wurden historisch im Nachhinein gebildet.

Die Kritiker werfen der Initiative vor, dass die Ziffer 4.0 einen Bezug zu den Vorgänger-Revolutionen herstellen und zum Ausdruck kommen soll, dass die Veränderung eine gleiche Bedeutung hat und damit erstmals eine industrielle Revolution ausgerufen wird, bevor sie stattgefunden hat. Die technologische Grundlage, die Mikroelektronik bzw. die Digitalisierung, sei außerdem bereits wesentlicher Bestandteil der dritten industriellen Revolution gewesen.

Andererseits kommt mit dem Begriff Initiative ja bereits zum Ausdruck, dass es sich um ein Zukunftsprojekt handelt, um damit die technologische Zukunft zu sichern.

Der Begriff selbst ist eine deutsche Wortschöpfung, einen übersetzten Begriff in Richtung "Industry 4.0" gibt es im englischen nicht, gleichwohl wurden jedoch in allen bedeutenden Industrienationen ähnliche Initiativen gestartet.

Für weitere Details und Interpretationen seien die Seiten der Fraunhofer Gesellschaft sowie des VDI empfohlen.

Wie Industrie 4.0 die Steuerung der Wertschöpfung verändert >> vier Organisationsgestaltungsprinzipien

Industrie 4.0 ist ein Organisationgestaltungskonzept, das aus vier grundlegenden Organisationsgestaltungsprinzipien besteht.

–Vernetzung: Maschinen, Geräte, Sensoren und Menschen können sich miteinander vernetzen und können über das Internet der Dinge oder das Internet der Menschen kommunizieren.

–Informationstransparenz: Sensordaten erweitern Informationssysteme digitaler Fabrikmodelle, um so ein virtuelles Abbild der realen Welt zu erstellen.

–Technische Assistenz: Assistenzsysteme unterstützen den Menschen mit Hilfe von aggregierten, visualisierten und verständlichen Informationen. Menschen werden bei anstrengenden, unangenehmen oder gefährlichen Arbeiten physisch unterstützt.

–Dezentrale Entscheidungen: Cyberphysische Systeme sind in der Lage, eigenständige Entscheidungen zu treffen und Aufgaben möglichst autonom zu erledigen. Nur in Ausnahmefällen, zum Beispiel bei Störungen oder Zielkonflikten, überträgt es die Aufgaben an eine höhere Instanz.

Was wir darunter verstehen >> unser Ansatz

Unsere Automationslösungen beinhalten bereits seit einigen Jahren einige der vorgenannten Attribute, die Digitalisierung ist bereits weit vorangeschritten. Darüber hinaus wird vieles, was bereits jetzt technisch möglich ist, zwar nachgefragt aber schlussendlich aus Kostengründen in der Produktion oft noch nicht realisiert.

Bei einigen Aspekten stehen aktuell auch noch Sicherheits- oder Datenschutzaspekte in den aktuellen Fertigungsumgebungen im Weg.

Wir sind jedenfalls bereit für die vierte industrielle Revolution!

So haben wir zum Beispiel gemeinsam in einem Zukunftsprojekt mit der Hochschule Furtwangen am "Roboter mit Gefühl" geforscht. Unter dem Projektnamen ForceRob untersuchen wir -gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie- Möglichkeiten und Einsatzfälle von Robotern mit Kraft-Momenten-Sensorik. Diese verleiht Robotern ein bisher nicht gekanntes Gefühl um ohne Eingriff eines Programmierers oder Bedieners auf externe Einflüsse selbstständig zu reagieren.

Die Ergebnisse dieses Forschungsprojektes fließen in Lösungen entsprechender Kundenaufgaben mit ein. Beispielhaft haben wir dazu in einer Demoanwendung einen Montagevorgang mit Gefühl mit gleichzeitiger Qualitätskontrolle und Bauteilklassifizierung vorgestellt. Link zum YouTube-Video

Ferner bieten wir bereits jetzt an unseren Anlagen Visualisierungen aller erforderlicher Sensoren und Aktoren. Da die Informationen ohnehin gesammelt und verarbeitet werden, bieten wir bereits jetzt eine Plattform, diese auch übergeordneten digitalen Fabrikmodellen zur Verfügung zu stellen. Außerdem bieten wir bereits jetzt die Möglichkeit, Daten und Ergebnisse von Fertigungsschritten sowie Material- bzw. Funktionsprüfungen, die in unseren Anlagen durchgeführt werden, zu speichern und zu archivieren und können somit eine lückenlose Rückverfolgbarkeit realisieren und diese Informationen natürlich auch dezentralen Schnittstellen und ERP-Systemen zur Verfügung stellen.

Ebenso rückt mehr und mehr die Anbindung von Automationsanlagen in Netzwerkumgebungen digitaler Fabriken über den Standard OPCUA in den Fokus und wird von uns angeboten und realisiert. Mehr zum Thema auf unserer Wissensseite Automation meets ERP mit OPC UA

Mit intelligenten Greifsystemen, die ihrerseits sowohl direkt mit den Robotern an denen sie montiert sind kommunizieren, als auch mit übergeordneten Systemen sind wir in der Lage unseren Kunden funktionellen Mehrwert anzubieten.