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Industrie 4.0 – das Internet der Dinge läutet ein neues Zeitalter ein

Erst gab es die Dampfmaschine, dann kam das Fließband und es folgte der Computer – nun ist es das Internet der Dinge, das mit der vollständigen Digitalisierung der Produktionswelt, seit 2010 bereits ein neues Zeitalter eingeläutet hat: die Ära der vierten industriellen Revolution.

Sensoren, Software und Hardware vernetzen die Fabrik der Zukunft komplett. Dadurch lassen sich Fertigungen besser steuern und diese wird auch produktiver. Dass Prozesstechnik und Automatisierungstechnik den herstellenden Unternehmen hilft, ist klar – aber auch jeder einzelne profitiert von der intelligenten Fabrik.

Das Leben eines jeden Einzelnen verändert sich

Ganz egal was, ob Turnschuhe, Autos, Computer oder Müsli – heute ist es bereits möglich, viele alltägliche Dinge ganz individuell herzustellen. Das Internet ermöglicht es dem Verbraucher, dass er selbst Einzelstücke ganz nach seinen Wünschen „konfigurieren“ kann. Das bedeutet, dass von der modernen Massenfertigung immer mehr Einzelexemplare angefertigt werden müssen. Vernetzte Maschinen unterstützen die Mitarbeiter in der modernen Fabrik bei der Erledigung solcher Aufträge.

So fertigt Bosch beispielsweise aus mehr als 2.000 verschiedenen Bestandteilen rund 200 verschiedene Varianten eines Hydraulikventils, das beispielsweise bei Traktoren zum Einsatz kommt. Das bearbeitete Teil kommuniziert dazu mit Hilfe von einem Sender und einem Empfänger, der sogenannten RFID-Funktechnologie, kontinuierlich mit seiner Umgebung. Es „sagt“ den Maschinen in der Prozesstechnik also, was sie aus ihm machen sollen und ruft den jeweiligen Arbeitsplan für die Mitarbeiter auf.

Die moderne Fabrik trägt zum Umwelt- und Ressourcenschutz bei

Eine effiziente Fertigung bedeutet auch weniger Energieverbrauch. Heute ist es dank der Automatisierungstechnik sogar möglich, digital abzubilden, an welchen Stellen wie viel Energie benötigt wird. Der Energieverbrauch von Produktionsanlagen bis hin zu einzelnen Maschinenantrieben können mit Hilfe von Software gemessen und im Anschluss dargestellt werden.

Durch das gezielte Ausschalten von Energieverbrauchern, wenn diese nicht benötigt sind, lässt sich der Energieverbrauch von Strom und Wärme verringern. Ebenfalls ist es möglich, in einigen Arbeitsgebieten durch neue Fertigungsmethoden Ressourcen zu sparen. So eröffnet beispielsweise das 3-D-Printing mit Metall viele neue Möglichkeiten, in dem die Werkstücke nicht erst gegossen werden und dann wieder aufgefräst oder gedreht werden müssen, sondern diese von Beginn an Schicht für Schicht in der gewünschten Form auftragen werden. Damit lassen sich Ersatzteile aus Metall an vielen Orten bei Bedarf ganz einfach drucken, anstelle sie in vielen Lagern aufwendig auf Vorrat zu lagern oder sie über weite Wege anzuliefern.

Es werden Arbeitsplätze durch die Industrie 4.0 gesichert

Automatisierungstechnik und Prozesstechnik müssen nicht den Wegfall von Arbeitsplätzen bedeuten. Sondern durch den technologischen Wandel entstehen neue Tätigkeitsfelder und damit wächst der Bedarf an besser ausgebildeten Fachkräften. In der vernetzten Fertigung werden Facharbeiter mit Kompetenz in den Bereichen IT, Netzwerk- und Funktechnologie sowie Prozesswissen benötigt.

Allerdings bleibt es abzuwarten, wie sich die Vernetzung der Fertigung in den Arbeitsmarktzahlen niederschlägt. Aber erste Analysen zeigen, dass die Industrie 4.0 stärkt und die Wettbewerbsfähigkeit am Hochkostenstandort Deutschland erhält und damit Arbeitsplätze sichert. Für die nächsten 10 Jahre werden durch eine Studie der internationalen Management-Beratung Boston Consulting Group fast 400.000 neue Jobs durch die Industrie 4.0 prognostiziert.

Zudem sind die Arbeitsplätze in der Fabrik der Zukunft auch ergonomischer und erweisen sich daher als altersgerechter. Die Arbeitsplätze stellen sich beispielsweise automatisch auf die Bedürfnisse, Fähigkeiten und Vorlieben desjenigen ein, der sie bedient. Das kann beispielsweise so aussehen: Ein Empfänger an der Montagestation liest dazu das Benutzerprofil, dass in einer Art digitalen Ausweis hinterlegt ist. Der Arbeitsplatz stellt sich dann für jeden Mitarbeiter automatisch ein: bspw. eine rückenschonende Bildschirmposition zur Bedienung der Maschine oder die passende Schriftgröße.

Die Industrie 4.0 kann das Vertrauen in die digitale Vernetzung stärken

Bei der Industrie 4.0 handelt es sich technologisch um eine evolutionäre Entwicklung und diese kann in jeder Fertigung eingeführt werden. Die Einführung von Prozess- und Automatisierungstechnik sichert auch die Wettbewerbsfähigkeit von kleinen und mittelständischen Unternehmen. Diese besitzen bereits heute den freien Marktzugang zu innovativen Lösungen und Nischenprodukten durch einige bereits vorhandene offene Software-Standards.

Die Industrie 4.0 ist keine deutsche Entwicklung, sondern es existieren Initiativen von Wirtschaft und Politik von den USA bis China und von Indien bis Korea, die der „Smart Factory“ den Weg ebenen sollen. Aber die deutsche Industrie verfügt weltweit über einen Vorsprung als führender Ausrüster von Fabriken – vor allem, wenn es um die Vernetzung geht.

Ganz egal, ob beim Maschinenbau, im Anlagenbau oder in der Elektrotechnik: Die Ergänzung um Software-Lösungen „Made in Germany“ gibt Deutschland die Chance, seine Position zu stärken und sogar noch auszubauen.

Allerdings werden in der Öffentlichkeit neue Technologien auch immer wieder kritisch diskutiert und manchmal auch zu kritisch. In ihren Anfangsjahren wurde der Eisenbahn der Vorwurf gemacht, sie mache aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit krank.

Die wichtigste Herausforderung der digitalen Vernetzung stellen die Sicherheit der Daten und der Schutz vor Missbrauch und der Privatsphäre dar. In der Automatisierungs- und Prozesstechnik oder besser allgemein in der Industrie 4.0 sollten der Integrität und der Sicherheit der Daten ein hoher Stellenwert eingeräumt werden. Denn funktioniert das nicht, dann wird der Erfolg der Industrie 4.0 ausbleiben.

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