Mit dem Begriff Industrie 4.0 werden hoch industrialisierte Produktionsprozesse bezeichnet, bei denen Menschen und digitalisiert betriebene Maschinen Arbeits- und Fertigungsprozesse gemeinsam bewältigen. Die virtuelle und reale Welt der Fabrikation greifen dabei im Rahmen des sogenannten IoT (Internet of Things) ineinander. Im Bereich der Dienstleistungen spricht man gesondert von Dienstleistungen 4.0 oder auch noch spezieller von Pflege 4.0.
Beispiele für Industrie 4.0
Fertigung
Teil der Industrie 4.0 sind Fertigungsprozesse, die durch aufwendige Software hoch automatisiert ablaufen. Wird ein Fehler im Fertigungsprozess bemerkt oder geht das verwendete Material zur Neige, kann das über eine signalgesteuerte Statusmeldung zurückgemeldet werden. Auch „smarte“ Elemente im Fertigungsprozess, die beispielsweise Daten sammeln und sensorgesteuert eingesetzt werden können, kennzeichnen die Industrie 4.0.
In Werkhallen der Industrie 4.0 arbeiten „Co-Robots“ gemeinsam mit menschlichen Produktionskräften. Sie steuern über Sensoren den Ablauf der Fertigung oder können über einen Greifarm direkt bei der Fließbandarbeit zur Hand gehen. Fahrassistenten können benötigte Fertigungsteile dorthin zustellen, wo sie gerade benötigt werden.
Zulieferung
Die Zuliefererprozesse finden in der Industrie 4.0 weitestgehend ohne menschliche Beteiligung statt und werden von selbstgesteuerten Autos oder Drohnen übernommen. Zugestellte Produkte können während ihres Versands sensorgesteuert verfolgt werden. So können Prozesse im Kundenservice oder bei der Lieferung im Bedarfsfall anzupassen und zu optimieren.
Anforderungen an die Infrastruktur
Bei der Transformation der Produktionsprozesse zeigen sich auf dem Weg in die Industrie 4.0 hohe technologische sowie personelle Herausforderungen.
Schnelle Datenübertragung
Um digitalisiert gesteuerte Systeme zuverlässig in die Arbeitsprozesse einzubinden, sind die Anforderungen an eine konstante Übertragungsgeschwindigkeit einer sehr schnellen Datenverbindung extrem hoch. Ein entsprechendes Breitbandnetz ist in Deutschland derzeit noch nicht flächendeckend verfügbar. Für viele Unternehmenszwecke ist eine konstante Datenübertragung von über 300 Mbit/s eine Grundvoraussetzung. So können notwendige Fertigungsprozesse verlässlich digitalisiert steuern zu können.
Qualifiziertes Personal
Insbesondere im Mittelstand sind die personellen Voraussetzungen für einen Einsatz hoch entwickelter, digitaler Techniken zur Kontrolle von Lagerbeständen oder der effizienten, beschleunigten Kommunikation zwischen einzelnen Abteilungen und Zulieferern und im Rahmen des Customer Relationship Management (CRM) noch nicht überall gegeben. Mitarbeiter bedürfen vielfach zusätzlicher Qualifikationen und Fortbildungen, die oft mit Kosten für die Unternehmen verbunden sind.
IT-Sicherheit
Fertigungsprozesse, die weitestgehend digital gesteuert werden, sind besonders sensibel für Cyberangriffe. Dem Datenschutz und der IT-Sicherheit kommt daher in der Industrie 4.0 sehr hohe Bedeutung zu. Gleichzeitig ist es notwendig, im globalisierten Handel internationale Standards zu etablieren, die es möglich machen, Fertigungsprozesse im Bedarfsfall auch auslagern und an anderer Stelle fortsetzen zu können.
Finanzierung
Um die bestehenden Strukturen in die Industrie 4.0 zu überführen und entsprechend umzugestalten, sind hohe Investitionen notwendig, mit denen die Unternehmen allein überfordert wären. Daher werden von der Bundesregierung über Förderprogramme Mittel bereitgestellt. Die Einführung von IT-Strukturen soll damit finanziell oder durch die Bereitstellung von Know-how unterstützt werden.
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