Industrie 4.0 – Ursprung und Definition

Der Begriff „Industrie 4.0“ geht zurück auf die Forschungsunion der deutschen Bundesregierung und ein gleichnamiges Projekt. Das erste Mal tauchte der Begriff auf der Hannover Messe 2011 auf und wurde durch die Bundesregierung für das Projekt aufgegriffen. Die industrielle Produktion soll mit moderner Informations- und Kommunikationstechnik verzahnt werden. Technische Grundlagen hierfür sind intelligente und digital vernetzte Systeme. Die Idee dahinter beinhaltet die selbstorganisierte Produktion. Menschen, Maschinen, Anlagen, Logistik und Produkte kommunizieren und kooperieren in dieser Vision direkt miteinander. Durch die Vernetzung soll es ermöglicht werden, nicht nur einen Produktionsschritt zu optimieren, sondern eine ganze Wertschöpfungskette.

Der Oberbegriff „Industrie 4.0“ betitelt die vierte industrielle Revolution mit dem Ziel einer datengesteuerten, KI-gestützten, vernetzten und intelligenten Fabrik, der sogenannten Smart Factory. Diesen Begriff werden wir in folgenden Beiträgen noch separat beleuchten.

Die vorausgegangenen 3 Revolutionen

Die erste industrielle Revolution begann um 1760 in England. Sie wurde durch den Bau von Eisenbahnen und der Erfindung der Dampfmaschine ausgelöst und leitete die Ära der mechanischen Produktion ein.
Die zweite industrielle Revolution hatte ihren Ursprung im späten 19. Jahrhundert. Ihre maßgeblichen Treiber waren die Einführung der Elektrizität und das von Henry Ford eingeführte Fließband der Automobilindustrie. Dadurch ging die Produktion fortan deutlich schneller voran, da sich jeder Mitarbeiter nur noch auf eine Einheit konzentrieren musste.

Die dritte industrielle Revolution begann in den 1960er Jahren und wurde durch die Entwicklung von Halbleitern, Großrechnern, Personal Computern und der Einführung des Internets geprägt.
Folgerichtig befasst sich die vierte industrielle Revolution mit dem Zeitalter der Digitalisierung.

Die zukünftige Fertigung der vierten industriellen Revolution basiert auf folgenden Kernprinzipien:

• Die Vernetzung von Menschen, Maschinen und „Dingen“ in physischen und virtuellen Bereichen (das Internet der Dinge)
• Nutzung von Daten durch Werkzeuge und Systeme
• Erhöhung der Produktqualität und Verbesserung der Markteinführungsgeschwindigkeit durch virtuelle Vorabtests vor der Produktion
• KI-gestützte und datengesteuerte Planung, Fertigung, Produktion und Wartung

Diese Ära wird durch physische und digitale Trends geprägt. Klaus Schwab nennt in seinem Buch vier konkrete materielle Manifestationen der Industrie 4.0:

• Selbstfahrende Kraftfahrzeuge (PKWs, LKWs, Drohnen, Flugzeuge, Schiffe)
• 3D-Druck
• Fortgeschrittene Robotik
• Neue Materialien (zum Beispiel der Werkstoff Graphen)

Als größten digitalen Megatrend allerdings nennt er das Internet der Dinge (IoT). Durch die zunehmende Vernetzung von Menschen, Gegenständen und Maschinen mit dem Internet entstehen ganz neue Geschäftsmodelle.

Im Zentrum der Industrie 4.0 steht die vernetzte, intelligente Fabrik, die das Ziel hat, eine autonome Produktion zu erschaffen. Mit der selbstständigen Kommunikation zwischen Menschen, Maschinen, Anlagen und Produkten soll die Produktion flexibler und effizienter gestaltet werden.

Merkmale der Industrie 4.0

• Flexible Produktion
• Abgesicherte Produktion
• Geschwindigkeit
• Optimierte Logistiklösungen
• Aktive Ressourcenschonung
• Effektive Nutzung aller Daten

Die Plattform Industrie 4.0 schreibt der vierten industriellen Revolution das Potenzial zu die Wirtschaftlichkeit der Produktion zu steigern, die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie in Deutschland zu stärken und die Flexibilität der Produktion maßgeblich zu erhöhen.

Ein weiterer großer Teil dieser Bewegung ist die Smart Factory über die wir in den nächsten Beiträgen berichten werden.

Sollten Sie Fragen zu diesem Artikel haben, scheuen Sie sich nicht uns anzusprechen, wir freuen uns über einen Austausch mit Ihnen.

Quellen: wikipedia.de, wechseljetzt.de, Schulz, Thomas (Hrsg.): Industrie 4.0. Potenziale erkennen und umsetzen. Würzburg 2017. Schwab, Klaus: Die Vierte Industrielle Revolution. München 2016.