Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 wird unsere Industrie verändern. Produktions- und Lieferzeiten werden durch intelligente Steuerung verkürzt und hinsichtlich des Ressourceneinsatzes optimiert werden. Die virtuelle Realität wird Produkte von noch besserer Qualität schaffen, bei kostengünstigerer Produktentwicklung, die näher an die Fertigungsprozesse rücken wird. Durch das Internet der Dinge wird die Produktion und Logistik zuverlässiger sowie für Kunden transparenter werden. Insgesamt wird die Industrie 4.0 anders als die vorangegangenen Industrierevolutionen nicht nur insgesamt die Produktivität, sondern vor allem die Flexibilität erhöhen, bis hin zur kundenindividuellen Massenproduktion.
Die Fabrik 4.0 soll…
sich selbst digital abbilden und simulieren können und gleichzeitig möglichst mit der Realität verschmelzen,
Produktionssysteme, Produkte und Dienste mit Informationen ausstatten und miteinander kommunizieren lassen,
durch Datenanalysen in ihrer Situation aufgenommen, überwacht und im Generellen optimiert werden,
sich darauf aufbauend durch künstliche Intelligenz selbst steuern und im Speziellen auch selbst optimieren können.
Industrie 4.0 ist ein Zukunftsprojekt der deutschen Bundesregierung und gilt als eine große Hoffnung für den Wirtschaft- und Technologiestandort Deutschland. Unterstützt wird die Koordination der Entwicklung von Technologien der Industrie 4.0 durch die drei großen deutschen Branchenorganisationen Bitkom (IT), ZVEI (Elektrontechnik) und VDMA (Maschinenbau). Die Unterstützung erfolgt z. B. durch Ausarbeitung von Standards für Schnittstellen, das Vertretens von Themen der Industrie 4.0 in der Öffentlichkeit und das Zusammenbringen der Industrieteilnehmer. Beim Thema Industrie 4.0 treffen sich Unternehmen aus den Branchen IT, Elektrotechnik und Maschinenbau bzw. Produktions-, Verfahrens- und Automatisierungstechnik.
Industrie 4.0 – Die Story der Industrialisierung
Die erste industrielle Revolutionstand im Zeichen der Mechanik und begann ab Ende des 18. Jahrhunderts durch den Einsatz von mechanischen Arbeitsmaschinen sowie organisatorischer Konzepte wie die Arbeitsteilung und Arbeitsplanung. Die Industrie war geboren und sie wurde geprägt von Konzepten wie den Taylorismus und technische Errungenschaften wie Dampfmaschinen oder auch Spinnmaschinen. Diese Maschinen ermöglichten erste Ansätze der Automation. Baustellenfertigungen wandelten sich aus fabrikplanerischer Sicht der Fertigungsmittelanordnung teilweise in Werkstattfertigungen um. Dampfmaschinen unterstützten nicht nur die Produktion, sondern auch die Logistik. Lokomotive und Schiffe mit Dampfantrieben erhöhten die nationale Produktivität erheblich. Die wachsende Mechanisierung mit Fokus auf Produktivität schaffte jedoch eine wenig flexible Produktion. Diese Industrialisierung verschob viele Arbeitskräfte von Agrabetrieben in Fabriken.
Die zweite industrielle Revolutionstand im Zeichen der elektrischen Energie begann Anfang der 20. Jahrhunderts und erhöhte die Produktivität erheblich. Produkte (z. B. Automobile) konnten zudem in verschiedenen Varianten hergestellt werden. Fließbänder erhöhten die Arbeitsproduktivität durch Beschleunigung und Standardisierung der innerbetrieblichen Logistik. Das Kernelement dieser Revolution war die elektrische Energie, die sich sehr viel genauer steuern lässt als Dampfmaschinen und Verbrennungsmotoren, so wurde die Reihen-/Linienfertigung möglich. Erste elektronische Schaltungen konnten zudem komplexere Arbeitsabläufe übernehmen, als nur rein mechanisch gesteuerte Maschinen.
Die dritte industrielle Revolutionstand im Zeichen der Automatisierung und begann etwa Mitte der 1970er Jahre. Die Elektronik wurde leistungsfähiger und programmierbar, was sich nicht nur positiv auf die Produktivität auswirkte, sondern auch die Wandlungsfähigkeit und Flexibilität der Fabriken verbesserte. Geprägt durch Elektrotechnik und Informatik konnten Arbeitsabläufe nach einigen Jahren bis ins Detail geplant und gesteuert werden. Dieser Revolution wurden durch Fachrichtungen wie Messtechnik oder Automatisierungstechnik stark geprägt. Maschinenbau, Elektrotechnik und zunehmend auch die Informatik griffen ineinander und sorgten für extrem leistungsstarke Produktionsstätten. Viele Linienfertigungen konnten nahezu ganz ohne Unterstützung durch menschliche Arbeitskraft arbeiten. Maschinen der Robotik ersetzen viele Arbeitsschritte, die zuvor durch menschliche Handgriffe durchgeführt werden mussten. Die Revolution stand im Zeichen der Robotik, Standardisierung und der Fabrik-/Arbeitsplanung. Nicht nur die Produktion selbst gewann deutlich an Produktivität, sondern auch die Errichtung oder Anpassung von Produktionsstätten. Produkte oder gar ganze Fabriken konnten informationstechnisch simuliert und auf Datenträgern gespeichert werden.
Die vierte industrielle Revolution – die Industrie 4.0 – hat bereits in Ansätzen seit Beginn des 21. Jahrhunderts begonnen, wird voraussichtlich jedoch erst in den nächsten zwei Jahrzehnten ihre volle Blüte erreichen. Diese vierte Revolution wird im Zeichen der Vernetzung, Datenanalyse, virtuellen Realität und künstlichen Intelligenz stehen. Die Industrie 4.0 unterscheidet sich von den ersten drei Revolutionen dadurch, dass diese nicht nur die Produktivität erhöht (dies tut sie in einigen Teilen sogar nur unwesentlich oder gar nicht), sondern dass sie Produktion und Logistik wandlungsfähiger, flexibler und transparenter gestaltet.
