„Industrie 4.0“ ist ein Spitzname für das aktuelle Zeitalter der digitalen Technologie in der industriellen Fertigung. Die vierte industrielle Revolution, die durch die Zusammenarbeit von menschlicher und autonomer Arbeit gekennzeichnet ist, entwickelte sich jenseits der frühen Computerfähigkeiten und zeichnete sich ab Anfang der 2000er Jahre als neue Welle der Fertigung aus. Es basiert auf Cloud Computing, intelligenten Tools und optimierter Automatisierung.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
Industrie 4.0 ist eine historische und technologische Erweiterung der dritten industriellen Revolution
Seine Expansion ist durch eine Mischung aus Automatisierung, Halbautomatisierung und menschlicher Arbeit gekennzeichnet
Sie hebt die digitale Transformation als eine wichtige neue Strategie hervor
Auch bekannt als industrielles Internet oder digitale Fabrik, da es auf Cyber-Physical Systems aufbaut
Wie sind wir nun schon bei der vierten Branche angelangt?
„Industrielle Revolutionen“ sind ein historischer Rahmen für das Verständnis der technologischen Verbesserungen moderner Werkzeuge in der jüngeren Geschichte. Dieser Rahmen stützt sich auf historische Belege aus verschiedenen westlichen Zivilisationen, die etwa in der Mitte des 18. Jahrhunderts entstanden sind, wobei es sich hauptsächlich um Großbritannien, Europa und Nordamerika handelt. Die industriellen Werkzeuge und Systeme, die wir heute noch in der modernen Fertigung verwenden, gehen auf den industriellen Komplex zurück, der sich ab den 1760er Jahren entwickelte.
Die Verwendung dieses Geschichtsrahmens sowie die Schlussfolgerung, dass sich die Moderne derzeit mitten in der vierten industriellen Revolution befindet, wurde 2016 erstmals offiziell von der deutschen Regierung erwähnt. Hier ist ein kurzer Zeitplan, um Sie auf den neuesten Stand zu bringen:
Erste Industrielle Revolution
Die erste industrielle Revolution, die von etwa 1760 bis 1840 andauerte, war geprägt von mechanischer Energie, vor allem Wasser und Dampf, in groß angelegten industriellen Prozessen. Mit der Einführung unermüdlicher, billiger mechanischer Kraft brauchten die Fabriken nicht mehr für jede Aufgabe einen Menschen zu beschäftigen; eine Maschine konnte in einem unglaublich rentablen Umfang produzieren und brauchte vielleicht nur einen oder zwei Arbeiter, um sie zu bedienen.
Zweite Industrielle Revolution
Da die Fabriken die Produktionszeiten verkürzten, konnten sie mehr Artikel produzieren und in die Erweiterung ihrer Marktbasis investieren, was zu einer höheren Nachfrage führte. So ist die Massenproduktion ein weiteres Hauptmerkmal der 2. Industriellen Revolution, die nach allgemeiner Auffassung etwa zwischen 1871 und 1914 stattfand. Die Industrie 2.0 profitierte stark vom integrierten Ausbau der Telegrafen- und Eisenbahnnetze.
Entscheidende Erfindungen wie die zugängliche Elektrizität und das organisierte Fließband verbesserten die Fähigkeit der Fabriken, die modernsten mechanischen Teile in den menschlichen Arbeitsablauf einzubinden.
Dritte industrielle Revolution
Die Dritte Industrielle Revolution ist gekennzeichnet durch die erste Einführung von Computer- und Automatisierungstechnik. Sie begann im späten 20. Jahrhundert, nachdem die industrielle Technik nach den ersten beiden Weltkriegen an Fahrt verloren hatte. Der erste motorgetriebene, mechanische Computer, der Z1-Computer, wird erfunden. Mit den Anwendungen der binären und booleschen Mathematik erkundeten die Wissenschaftler schnell das digitale Zeitalter.
Vierte industrielle Revolution
Die Industrie 4.0 hat viel mit der Industrie 3.0 gemeinsam, denn sie baut auf den Anwendungen von Computersystemen auf. Nach Ansicht der meisten Historiker begann die Industrie 4.0 im frühen 21. Jahrhundert.
Insgesamt zeichnet sich Industrie 4.0 durch den Fokus auf Digitalisierung und Datenoptimierung aus, insbesondere durch Cloud Computing und das industrielle Internet der Dinge. Alle diese Technologien wurden so eingesetzt, dass sie einer so genannten digitalen Smart Factory ähneln. Genauer gesagt sind cyber-physische Systeme (CPS) die Motoren der Industrie 4.0-Spezifikationen: Sie treiben andere in diesem Zeitalter relevante Technologien an, wie künstliche Intelligenz, Big Data, maschinelles Lernen und additive Fertigung.
Industrie 4.0-Anwendungen
Es gibt nahezu unendlich viele Anwendungen für die digitale Transformation. Die Möglichkeiten der Industrie-4.0-Technologie überschneiden sich in mehreren Innovationsbereichen.
Dies sind die grundlegenden Triebkräfte für den Vorstoß der Vierten Industriellen Revolution:
die intelligente Fabrik
Robotik und künstliche Intelligenz
Cloud-Anbindung und Netzwerkintegration
Additive Fertigung
Vorausschauende Wartung und Prognosen
Verbreitung der wissensbasierten Wirtschaft
Sind wir sicher, dass wir das vierte Zeitalter der Industrie erleben?
Wo wir innerhalb dieses Rahmens wirklich stehen, können wir daran erkennen, wie sehr unsere Systeme mit der Technologie integriert sind, die diese Grenzen der industriellen Revolution definiert. Ein guter Anhaltspunkt ist ein Gleichgewicht zwischen vertikaler und horizontaler Integration.
Horizontale Integration
Das klassische Beispiel für horizontale Integration ist eine Fusion, bei der ein Unternehmen ein anderes in einer ähnlichen Branche aufkauft. In der Industrie 4.0 ist das Kennzeichen der horizontalen Integration das Vorherrschen der globalen Wissenswirtschaft. Die Industrie 4.0 hat die Globalisierung durch digitale Abläufe über Cloud Computing und sofortige Kommunikation, die für das Lieferkettenmanagement erforderlich sind, bewirkt. Heutzutage kann der Kundenstamm eines Unternehmens den gesamten Planeten umfassen, wenn es dafür werben möchte.
Vertikale Integration
Von vertikaler Integration spricht man, wenn ein Unternehmen die Verantwortung für mehr als eine Stufe in der Lieferkette einer verarbeiteten Ware oder Dienstleistung übernimmt. Stellen Sie sich ein Beispiel aus dem verarbeitenden Gewerbe vor: ein Unternehmen, das nicht nur kleine Motoren herstellt, sondern diese Motoren dann geschickt zu größeren Wartungsgeräten zusammenbaut, die dann als Endprodukt verkauft werden.
Wenn es um Technologie im Zeitalter von Industrie 4.0 geht, ist ein guter Test für die vertikale Integration zu sehen, wie viele Prozesse entlang der Produktionslinie durch industrielle Innovationen komplett verändert wurden. Mit der Einführung von automatisierten IoT-Geräten, von Sensoren über Schalter bis hin zur Nachverfolgung, wird nahezu jeder Schritt eines industriellen Prozesses durch moderne Technologie unterstützt, die alle Arbeitsabläufe und Prozesse von vor einigen Jahrzehnten in der Industrie 3.0 abgelöst hat.
Spezifische Belange der Industrie 4.0
Ähnlich wie bei den anderen industriellen Revolutionen handelt es sich bei den Problemen der gegenwärtigen Revolution um verschärfte Probleme aus dem vorangegangenen Zeitalter. Es ist normal, dass historische Systeme, die sich weiterentwickeln, unter Stress leiden, aber es ist auch wichtig, sich der Schwächen des Lebens an der Spitze der industriellen Technologie bewusst zu sein.
Sicherheit: Das wahrscheinlich größte Problem im Rahmen der industriellen Digitalisierung ist die Cybersicherheit, die eine Investition und eine Priorität darstellen muss. Mit der Digitalisierung von Vermögenswerten und der gemeinsamen Nutzung von Plattformen durch Unternehmenskonglomerate steigt auch das Potenzial für Hacker.
Erzwungene Interoperabilität: Da immer mehr Technologien (einschließlich Plattformen, Software, IoT-Geräte usw.) erfunden werden, müssen Regierungen und Organisationen sicherstellen, dass die Unternehmen, die diese Technologien entwickeln, sie im besten Interesse der Kunden bauen und nicht eine Technologie über ein Produkt monopolisieren. Eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen Softwaresystemen sowie eine bessere Integration von IT und OT werden dazu beitragen, dieses Problem zu lösen.
Ungewissheit in der Lieferkette: Angesichts allgemeiner Probleme wie Umweltzerstörung, Erschöpfung der natürlichen Ressourcen, politische Instabilität und Arbeitskräftemangel sind die globalen Lieferketten immer schwieriger zu koordinieren. Strategische Führungskräfte werden in Zukunft mehr Mühe haben, diese Herausforderungen zu bewältigen.
Wie wird die Industrie 5.0 aussehen?
In der industriellen Fertigung spricht man gerne von „Industrie 5.0“, wenn es um die neuesten technologischen Prozesse geht. Sie argumentieren, dass die fünfte industrielle Revolution ein neues Zeitalter der Zusammenarbeit mit Robotern und anderen intelligenten Maschinen einläuten wird. Während die Industrie 4.0 die Robotik und die intelligente Technologie für die menschliche Bedienung umfasste, läutet die Industrie 5.0 theoretisch ein neues Zeitalter ein, in dem die Menschen mit Robotern arbeiten und mit ihnen zusammenarbeiten.
Es ist definitiv etwas, worüber man nachdenken sollte, aber man sollte nicht das Gefühl haben, dass man jetzt schon ins Hintertreffen gerät – die meisten Branchenriesen sehen in den Anwendungen von Robotik, automatisierten Sensoren und intelligenter Technologie sowie der Interoperabilität zwischen Maschinen und Menschen immer noch die Grundlage für Industrie 4.0.
Wer weiß? Vielleicht wird eine bisher unentdeckte Technologie in Zukunft einen unerwarteten Beitrag zur Systemoptimierung leisten.
