Vernetzung – Herausforderung und Chance für die Kommunikation
Industrie 4.0 steht für den weltweiten Wandel des Produktionsprozesses im digitalen Zeitalter. Warum 4.0? Industrie 4.0 gilt als die vierte industrielle Revolution nach der Dampfmaschine (ersetzte die Handarbeit), der Massenproduktion (ermöglicht durch das Fließband) und dem Computer (Automatisierung). Die Digitalisierung und die schnelle, kostengünstige Verarbeitung großer Datenmengen werden die gesamte Wertschöpfungskette – die Entwicklung von Maschinen, die Produktion und die Zusammenarbeit mit Kunden – von Grund auf verändern.
Produktionsprozesse im digitalen Wandel
In der sogenannten Smart Factory wirken zahlreiche Komponenten zusammen. Das ermöglichen Cyberphysische Produktionssysteme (CPS). Big Data und Echtzeit-Kommunikation verbinden das Internet der Dinge mit dem Internet der Dienste. International spricht man vom Internet of Things: Die virtuellen Doppelgänger (die Daten) der Dinge kommunizieren selbstständig miteinander, um so die Prozesse optimal zu gestalten. Innerhalb, aber auch außerhalb der Smart Factory sind Daten miteinander vernetzt: Die Systeme eines Unternehmens kommunizieren mit solchen von Lieferanten und Kunden. Entlang der gesamten Wertschöpfungskette können einzelne Prozessschritte so auf Abweichungen reagieren (siehe Abbildung unten).
Die Merkmale von Industrie 4.0
Informationen in Echtzeit. Weil die Daten-Doppelgänger der Dinge zeitgleich und in vollem Umfang („echtzeitig“) zur Verfügung stehen, weiß das Produktionssystem genau über den Zustand, die Beanspruchung und die Benutzung von Maschinen und Anlagen wie auch über die Materialien und die Produkte Bescheid – und kann die Prozesse optimieren oder Produkte besser an die Anforderungen der Kunden anpassen.
Sich selbst steuernde Systeme vor Ort. In der Produktion und auch bei der Nutzung von Gütern werden Sensoren (Fühler, die z. B. Wärme, Durchfluss, Konsistenz, Oberflächenstruktur u. ä. erfassen), Aktuatoren (Bauelemente, die elektrische Werte zum Beispiel in Bewegungen umsetzen) und Prozessoren in der Lage sein, selbst Auswertungen vorzunehmen und einfache Entscheidungen eigenständig zu treffen.
Schnelle Verbindung von Hersteller, Betreiber und Nutzer. Über das Intra- oder Internet sind alle Beteiligten miteinander verbunden und können in Echtzeit auf einer Plattform zusammenarbeiten.
Analyse riesiger Datenmengen („Big Data“). Software analysiert die Daten zeitgleich zum Prozess mithilfe statistischer Auswertungsmethoden. Die Werkzeuge der Datenanalyse erkennen an den Messwerten bedeutungsvolle Muster, die für die Verbesserung von Produkten und Prozessen genutzt werden.
Kleine, flexible Roboter arbeiten in unmittelbarer Nähe des Menschen und übernehmen dank zahlreicher Sensoren bisher händische Aufgaben.
Aus diesen Bausteinen von Industrie 4.0 werden sich in den nächsten Jahren teilweise selbsttätig agierende Bereiche in der Produktion aufbauen, die das Bearbeiten, Bestücken, Messen und die Anforderung neuer Werkstücke weitgehend selbstgesteuert vollziehen. Die Wirtschafts- und Arbeitswelt wandelt sich dadurch nachhaltig: Die Cyberpyhsischen Produktionssysteme optimieren die Prozesse, sparen Ressourcen und machen die Produktion effizienter. Die Funktionsumfänge werden größer, für den Kunden entstehen flexible und schnelle Leistungen.
Kommunikation wird zum bestimmenden Element. Industrie 4.0 kann keiner allein. Die Vernetzung mit Kunden, aber auch Zulieferern wird zum Schlüsselfaktor der neuen Produktionswelt. Mit neuen digitalen Prozessen können sich Unternehmen mit ihren Maschinen und direkt mit ihren wichtigsten Stakeholdern austauschen: über Datenauswertungen der laufenden Maschinen bei Kunden weltweit und in Echtzeit, über die laufende Aktualisierung von Kundendaten für Verbesserungen und Innovationen und auf Service-Plattformen. Dafür gilt es, alle relevanten Stakeholder zu aktivieren – in Marketing, Sales und Kommunikation.
Das Veränderungstempo in den Unternehmen zieht an. Die Digitalisierung verlangt Know-how weit über die ursprünglichen Leistungen und Produkte des Unternehmens hinaus. Bestehende Mitarbeiter müssen geschult und weitergebildet werden. Nachwuchskräfte mit digitalem Know-how und IT-Experten werden immer gefragter. Jedes Unternehmen entlang der Supply Chain hat die Möglichkeit, Systemanbieter zu werden – und somit an der Spitze der Wertschöpfungskette zu stehen.
Verbindung von digitaler und realer Welt im Produktionsprozess: Industrie 4.0
