Die Innenstädte ersticken im Verkehr, die Kunden warten genervt auf Pakete – so geht es nicht weiter. Die letzte Meile wird zur Qual, eine Veränderung muss her. Ein Lösungsvorschlag im Rahmen unserer Themenwoche Industrie 4.0.
Als Industrie 4.0 oder im englischen Sprachraum Industrial Internet wird die Vernetzung von industriellen Maschinen untereinander und mit dem Internet bezeichnet. Die Industrie 4.0 gehört damit zum Internet of Things (IoT), das allerdings aus noch mehr Komponenten wie beispielsweise Consumer-Hardware besteht. Als treibende Kraft dieser Entwicklung gilt die Digitalisierung der Wirtschaft.
Der von der deutschen Bundesregierung geprägte Begriff hat sich inzwischen teilweise auch international als Industry 4.0 durchgesetzt und soll die vierte industrielle Revolution beschreiben: Nach der ersten industriellen Revolution durch die Dampfmaschine folgten nach dieser Logik zunächst Elektrizität, dann Computer und mit der Industrie 4.0 schließlich Vernetzung der Maschinen und Intelligenz. Im Herzen dieser vierten Revolution steht die vernetzte Fabrik, die „Smart Factory“.
Dabei geht es darum, dass über Sensoren und Vernetzung sowohl die Maschinen untereinander („Machine-to-Machine-Kommunikation“) als auch Fabriken, Lagerhäuser und die gesamte Logistikkette bis zum Endkunden Informationen austauschen, wodurch intelligente Wertschöpfungsketten entstehen können. Die Prozess- und Maschinendaten werden auch für die Früherkennung von geeigneten Wartungszeiten und Fehlern genutzt („Predictive Maintenance“).
Ziel der Smart Factory ist es auch, den Grad der Automatisierung immer weiter voranzutreiben. Auf Grundlage von Regeln trifft die verzahnte Fabrik einen immer größer werdenden Teil von Entscheidungen selbstständig und kommt daher mit weniger Arbeitskräften aus. Außerdem werden vom noch verbliebenen Personal andere Fähigkeiten erwartet: Es muss dafür in Zukunft weniger über Kenntnisse des produzierenden Gewerbes verfügen als vielmehr in der Lage sein, IT und Produktion in Einklang zu bringen.
Im Rahmen des Prototyping und der Individualisierung von Werkstücken und Teilen spielt zudem der 3D-Druck eine wichtige Rolle.
Eine weiteres Anwendungsfeld ist die Erstellunge eines digitalen Zwillings (englisch „Digital Twin“). Dabei wird möglichst jedes Bauteil einer Maschine samt physischer Eigenschaften virtuell simuliert. Somit können beispielsweise Produktionsanlagen erst virtuell getestet werden, bevor sie gebaut oder umgebaut werden – und somit Engpässe bereits vor der Realisierung erkannt werden.
Eine Reihe von Unternehmen sind angetreten, die Software-Plattform für die Vernetzung der Maschinen zu schaffen – darunter Siemens mit Mindsphere und General Electric mit Predix. Die meisten Experten gehen davon aus, dass sich im Industrial Internet anders als bei Consumern nicht einige wenige Plattformen und Betriebssysteme durchsetzen wie Android und iOS bei Smartphones. Stattdessen werden demnach, aufgrund der spezifischen Anforderungen an industrielle Fertigungsanlagen, eine Vielzahl von Systemen parallel existieren, die sich miteinander austauschen.
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