Industrie 4.0 und Digitalisierung

Wenn man heute über die moderne Industrie spricht, verwendet man oft den Begriff die vierte industrielle Revolution oder Industrie 4.0. Dieser Begriff ist mit der Digitalisierung und Entwicklung der Technologien verbunden. Möchten Sie mehr zu diesem Thema erfahren? Lesen Sie diesen Artikel, wo wir die Vorteile und konkrete Beispiele von Industrie 4.0 und Digitalisierung genau betrachten.

Was ist die Industrie 4.0?

Zum ersten Mal wurde der Begriff Industrie 4.0 im Jahre 2011 im Rahmen eines Zukunftsprojekts von einer Arbeitsgruppe der deutschen Regierung auf der Hannover Messe erwähnt. Jetzt steht Industrie 4.0 für die digitale Entwicklung der Industrie.

Einfach erklärt, bedeutet die Industrie 4.0 die Digitalisierung und Vernetzung von Daten in der Industrie.

Aber warum 4.0?

Hier geht es um vier Stufen des industriellen Wandels.

Die Industrie 1.0 stammt aus dem 18. Jahrhundert, wenn Wasser- und Dampfkraft die menschliche Bedienung von Maschinen abgelöst hat.

Eine weitere Stufe ist Industrie 2.0. Das wichtigste Merkmal war die Veränderung der Produktionsprozesse durch die Einführung von Fließbändern, die half, die Herstellung von Waren viel schneller zu erledigen.

Digitale Revolution begann in den 70-er Jahren mit der Industrie 3.0. Seit dieser Zeit konnte man die Mehrheit aller Operationen in der Produktion mithilfe von PCs ausführen.

Der Hauptunterschied der Industrie 4.0 sind agile und digitalisierte Prozesse und eine völlig vernetzte Kommunikation.

Die Vorteile von Industrie 4.0

Zu den wichtigsten vorteilhaften Merkmalen der Industrie 4.0 zählen die folgenden:

Flexibilität der Produktion

Eine gute Vernetzung der Produktionsumgebungen und die Digitalisierung gibt den Unternehmen die Möglichkeit, verschiedene Stufen der Herstellung auf unterschiedenen Werken abgestimmt und effizient zu erledigen.

Dabei geht es auch um die Flexibilität der Produktionslinien, die nach Bedarf leicht umgebaut oder umgestellt werden können. Dieses modulare Prinzip bedeutet, dass verschiedene Arten von Produkten auf einer Maschine hergestellt werden können. Dies dient zur Steigerung der Produktivität und Wirtschaftlichkeit des Unternehmens.

Optimierte Logistik und transparente Lieferkette

Mit der Digitalisierung und Vernetzung aller Informationen können die Warenketten leicht und schnell von KI berechnet und optimiert werden.

Smarte Ressourcenversorgung

Hier geht es um ein sparsames Herangehen, bei dem man die Produkte über den ganzen Lebenszyklus hinweg optimal einsetzen kann. Die Nachhaltigkeit und Wiederverwendung werden schon bei der Konzipierung und Herstellung der Entwürfe in Rücksicht genommen.

Kundenorientierung

Eine tiefe Analyse der Kundendaten hilft, die Anforderungen der Zielgruppen besser zu verstehen und zu befriedigen. Es werden nur solche Produkte erstellt, die wirklich nachgefragt werden.

Effiziente Datennutzung

Die Industrie wird stark vernetzt und digitalisiert, was eine Vielzahl von Daten bedeutet. Diese Daten können nicht nur bei den aktuellen Entscheidungen helfen, sondern auch in der Perspektive von Nutzen sein. Dies kann zur Herstellung von neuen Service-Lösungen dienen.

Vereinfachte Bestellprozesse

Durch die Übermittlung von Bestandsdaten können Bestellprozesse völlig automatisiert und schnell abgewickelt werden.

Fallbeispiele für die Industrie 4.0

Big Data & Analytik

Fortschrittliche Computerfunktionen machen es jetzt einfach, riesige Datenmengen zu sammeln und zu analysieren. Die Daten können aus verschiedene Quellen kommen, zum Beispiel, von den IoT-Sensoren in Fabrikhallen und Beleuchtungssystemen oder die Daten beim Verkauf der Waren eines Ladens. Diese Daten werden verwendet, um die passendsten Entscheidungen zur Verbesserung interner Prozesse zu treffen. Ein Beispiel davon: Eine Fertigungshalle mit kleinen Sensoren, die mit jeder Maschine in einer Fabrik verbunden sind, protokolliert und analysiert ständig Informationen sowohl vor Ort als auch in der Cloud. All diese Daten werden in einen maschinellen Algorithmus eingespeist. Dieser bestimmt den Wartungsplan der Ausrüstung. Big Data hilft den Unternehmen, ihre Anlagen zu pflegen, Kosten zu senken und Ausfallzeiten zu reduzieren.

Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen beziehen sich auf Algorithmen, die in der Fertigung verwendet werden, um Daten zu verarbeiten und aus ihnen zu lernen, und danach daraus Schlussfolgerungen zu ziehen, die nicht in der ursprünglichen Programmierung enthalten waren. Ein reales Beispiel dafür, wie künstliche Intelligenz in der Fertigung eingesetzt wird, wäre die Prognose und vorausschauende Wartung. KI nutzt die zuvor erwähnten Big Data, um Marktveränderungen und Maschinenausfallzeiten vorherzusagen.

Cloud

Die Cloud ist ein Ort, der für im Internet gespeicherte Software und Daten verwendet werden kann. Es handelt sich um einen Server, der sich aus Sicherheitsgründen normalerweise nicht auf einem lokalen Computer, sondern außerhalb des Standorts befindet. Die Cloud kann verwendet werden, um die große Menge an Sensordaten, die in der Fabrikhalle gesammelt werden, und Verbraucherdaten, die durch Marktanalysen gesammelt wurden, zu speichern. In den letzten Jahren wurde es für „Cloud Manufacturing“ verwendet, was sich auf eine verteilte Fertigung über verschiedene geografische Standorte hinweg bezieht. Die Cloud kann verwendet werden, um Daten aus zahlreichen Produktionsanlagen an einem leicht zugänglichen Ort zu speichern.

Industrielles Internet der Dinge

Das Industrial Internet of Things (IIoT) bezieht sich auf den Einsatz von kleinen Sensoren, die in verschiedenen Geschäftsprozessen, einschließlich der Fertigung, Daten in Echtzeit sammeln und überwachen. Es handelt sich um eine grundlegende Industrie 4.0-Technologie, die detaillierte Erkenntnisse für die Entscheidungsfindung auf vielen verschiedenen Ebenen der Organisation liefern kann. Die IIoT-Technologie wird in der Fertigung eingesetzt, um Engpässe zu beseitigen und die Produktion voranzutreiben.

3D-Fertigung

Additive Fertigung bedeutet, Gegenstände Schicht für Schicht zu erstellen, neues Material hinzuzufügen, anstatt es zu entfernen. 3D-Druck ist eine Form der additiven Fertigung und wurde von Unternehmen wie Adidas eingesetzt. Die Schuhdesigns wurden auf der Grundlage von Big Data erstellt und sind ein weiteres reales Beispiel für Industrie 4.0, das heute von Unternehmen verwendet wird. Auch die Automobilhersteller können sich dem 3D-Druck nicht nur für das Prototyping zuwenden, sondern auch es für die Werkzeugherstellung und schließlich für die Erstellung von Teilen in größeren Stückzahlen nutzen.

Cybersicherheitstechnologie

Der Einsatz von Industrie 4.0-bezogener Technologie erfordert bestimmte Sicherheitsmaßnahmen. Blockchain und künstliche Intelligenz werden in moderner Cybersicherheitstechnologie eingesetzt und schützen Ihre IIoT-Geräte vor internen und externen Angriffen. Hersteller, die Industrie 4.0-Lösungen verwenden, erstellen Pläne für den Fall, dass Sicherheitsverletzungen auftreten.

Ist Industrie 4.0 das Richtige für Ihr Unternehmen?

Wenn Sie sich jetzt überlegen, ob die Technologien von Industrie 4.0 für Ihr Unternehmen von Nutzen sein können, müssen Sie zuerst Ihre spezifischen Bedürfnisse klar identifizieren. Hier ist eine Liste von Hauptfragen, die Ihnen dabei helfen können.

• Ist Ihre Branche mit Technologien verbunden?
• Gibt es in Ihrer Branche einen harten Wettbewerb?
• Ist die Auffindung von neuen IT-Mitarbeitern für Ihr Unternehmen eine schwierige Sache?
• Stimmen Sie zu, dass Sie häufig Produktionsunterbrechungen durch Maschinenstillstände erleben?
• Brauchen Sie Optimierung der logistischen Prozesse und der Lieferkette?
• Haben Sie eine lange Verzögerungszeit zwischen der Identifizierung und Behebung von Problemen in der Produktion?
• Möchten Sie die Effizienz und Produktivität Ihres gesamten Unternehmens steigern?
• Haben Sie Probleme mit der Aufrechterhaltung der gleichbleibenden Produktqualität?
• Möchten Sie einen Überblick über Produktion und Betrieb mit zeitnahen und umfassenden Analysen haben?

Wenn Sie auf einige der oben genannten Fragen mit „Ja“ antworten, können Sie sicher sein, dass die Technologien von Industrie das Richtige für Ihr Unternehmen sind.

Fazit

Industrie 4.0 gibt den Unternehmen viele Möglichkeiten und Chancen einer effizienten Entwicklung. Durch Kooperationen mit sicheren Partnern bzw. IT-Dienstleistern kann ein leichter Übergang in die Industrie 4.0 ermöglicht werden.

Bei der globalen Vernetzung muss man nicht vergessen, dass die Sicherheit der Daten von großer Bedeutung ist. Ein zuverlässiger IT-Partner kann hier seine Expertise teilen.