Intelligente Fabriken: Industrie 4.0 revolutioniert die Produktion

Industrie 4.0 steht für die intelligente Vernetzung von Produktentwicklung, Produktion, Logistik und Kunden. Die vierte industrielle Revolution, die Verschmelzung von Produktionstechnik mit Informationstechnologie, wird den Wirtschaftsstandort Deutschland verändern. Die volkswirtschaftlichen Potenziale von Industrie 4.0 sind groß. Intelligente Fabriken sind der nächste Schritt im Bereich des Internets der Dinge.

Der Wirtschaftsstandort Deutschland kann von der vierten industriellen Revolution kräftig profitieren. Durch die so genannte Industrie 4.0 sind allein in sechs volkswirtschaftlich wichtigen Branchen bis zum Jahr 2025 Produktivitätssteigerungen in Höhe von insgesamt rund 78 Milliarden Euro möglich.

Durchschnittlich 1,7 Prozent pro Jahr und Branche können als zusätzliche Bruttowertschöpfung erzielt werden. Der Begriff umschreibt den Gesamtwert aller produzierten Waren und Dienstleistungen, abzüglich der Vorleistungen. Besonders stark können der Maschinen- und Anlagenbau, die Elektrotechnik und die chemische Industrie profitieren.

Zu diesem Ergebnis kommt die Studie „Industrie 4.0 – Volkswirtschaftliches Potenzial für Deutschland“. Das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO hat sie im Auftrag des Hightech-Verbands BITKOM erstellt.

„Industrie 4.0 ist ein echter Produktivitätstreiber – die Wertschöpfungsketten verändern sich durch die Digitalisierung und Vernetzung von Produktion und intelligenter Produkte“, sagte BITKOM-Präsident Dieter Kempf bei der Vorstellung der Studie auf der Hannover Messe. Die „Anwendungen erstrecken sich von der Produktentwicklung über die Produktion und Logistik bis zu unterstützenden Bereichen wie Qualitätssicherung, Kundenservice oder Personalplanung“, so Kempf. Immer kürzere Produktzyklen und steigende Produktvarianten mit kleinen Losgrößen bis zum Unikat können so wirtschaftlich bewältigt werden.

Untersucht wurden in der Studie sechs Branchen, die vom Zusammenwachsen von Produktion und Internet besonders früh und stark betroffen sind: Maschinen- und Anlagenbau, Elektrische Ausrüstung, Chemische Industrie, Kraftwagen- und Kraftwagenteile, Informations- und Kommunikationstechnologie (ITK) sowie Landwirtschaft. In den drei erstgenannten Branchen ist jeweils ein zusätzliches Wachstum in Höhe von 2,2 Prozent pro Jahr möglich.

Der Maschinenbau ist Anwender und Anbieter der neuen Technologien. Die riesigen anfallenden Betriebs-, Zustands- und Umfelddaten können genutzt werden, um effizienter zu produzieren. Zudem können die eigenen Produkte mit Industrie-4.0-Technologien ausgestattet werden und so beispielsweise neue Service-Modelle entstehen. Die Branche der elektrischen Ausrüster umfasst vor allem die Herstellung elektrischer und optischer Geräte.

Mit Industrie 4.0 können ihre komplexen Produktionsprozesse fast in Echtzeit überwacht werden. Das schafft höhere Transparenz und senkt Lagerkosten. Zudem können die weltweit verteilten Produktionsprozesse nach dem Motto »Plug and Produce« einfacher eingerichtet und angepasst werden.

Etwas niedriger fallen die Chancen für den Automobilbau aus. Hier wird ein zusätzliches Potenzial von 1,5 Prozent pro Jahr erwartet. Die Branche gilt primär als Anwender von Industrie 4.0, insbesondere in der Produktion und Logistik. Allerdings können die neuen Technologien auch in den Fahrzeugen eingebaut werden (mehr zur Verschmelzung von Drohne und Auto – hier).

Das erhöht die Verkehrssicherheit und erleichtert das Management von Ersatzteilen und Wartung. Für die ITK-Branche als Anbieter von Industrie-4.0-Technologien wird ein Potenzial in Höhe von 1,2 Prozent pro Jahr gesehen. Chancen ergeben sich vor allem aus neuen Produkten und Dienstleistungen für eine einfache, flexible und echtzeitnahe Produktionsplanung und -steuerung. Die zusätzlichen Wachstumschancen in der Landwirtschaft liegen ebenfalls bei rund 1,2 Prozent. Sie kann insbesondere von der Vernetzung von Landmaschinen untereinander sowie dem Einsatz mobiler Geräte profitieren.

„Industrie 4.0 hat das Zeug dazu, unsere industrielle Wertschöpfung so zu revolutionieren wie das Internet die Wissensarbeit“, sagte Wilhelm Bauer vom Fraunhofer IAO. Bislang könne man allerdings nur einen kleinen Teil der erwarteten Potenziale einordnen. Viel werde davon abhängen, ob und wie es in Deutschland gelingen werde, neue Geschäftsmodelle in den traditionellen Industriebranchen einzuführen. Um das volle Potenzial der Industrie 4.0 zu heben, müsse das Ökosystem aus Mensch, Technik und Organisation ganzheitlich betrachtet werden. Bauer: „Voraussetzungen für den erfolgreichen Einsatz von Industrie 4.0 sind Standards auf der Technologie- und Anwendungsseite sowie Regeln für schnelle und schnittstellenfreie Kommunikation, Datenschutz und Datensicherheit.“

Intelligente Fabrikanlagen sind der nächste Schritt im „Internet der Dinge“, das Einzug in alle Lebensbereiche des Menschen hält. Egal ob im Haushalt, Auto oder in Produktionsanlagen. Sogenannte eingebettete Systeme begleiten uns in unserem Alltag. Kaffeemaschinen, Toaster und sogar Pflanzen können „mitreden“ und angesprochen werden. Das Fraunhofer-Anwendungszentrum Industrial Automation (IOSB-INA) forscht und arbeitet mit dem inIT – Institut für industrielle Informationstechnik und der Produktionstechnik der Hochschule OWL an der Fabrik der Zukunft, der SmartFactoryOWL.

Im Verborgenen arbeiten Computersysteme, die mit dem Internet vernetzt, dem Benutzer viele Annehmlichkeiten ermöglichen. Für Produktionsanlagen heißt das, Anlagen steuern sich selbst, Werkstücke, die über das Band laufen, sagen selbst wohin sie transportiert und weiterverarbeitet werden wollen. Dadurch wird die Produktion flexibel und Produkte mit kürzeren Lebenszyklen sowie Einzelfertigung möglich.

Im Rahmen der Hightech-Strategie der Bundesregierung wurde dem Trend der Verschmelzung von Produktionstechnik mit Informationstechnologie ein klingender Name gegeben: „Industrie 4.0“, die vierte industrielle Revolution. Technologisch basiert Industrie 4.0 auf dem „Internet der Dinge“ (IOT=Internet of things), welches die Trennung von virtueller und realer Welt weitgehend aufhebt (mehr hier).

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Kommentare

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  1. hugin sagt:

    PRODUKTE UND KONSUMWAHN
    Nach den 2. Weltkrieg war eine große Nachfrage nach allen Produkten. Nach einer gewissen Sättigung mußte die Nachfrage geweckt werden. Heute werden Sachen produziert, die kein Mensch wirklich braucht ! Z.B. „Ostereier-Sammelsackerl“, Katzenfutter „Schönes Fell“ zu 34.- € per Kg, Elektronic-Ramsch und Anderes.
    Beim kommenden Crash werden die elementaren Grundbedürfnisse wieder an erster Stelle stehen!

  2. webmax sagt:

    „Effizienter produzieren“ – das heißt im Klartext großflächiger Arbeitsplatz-Abbau, mehr nicht

    ALSO: Endlich weg mit der Lohnsteuer!!! Her mit der Rohstoffsteuer!

    Denn die gehören uns allen – und wer sie gewinnsteigernd nutzt, soll zahlen!

  3. Fred Aspen sagt:

    „Immer kürzere Produktzyklen und steigende Produktvarianten mit kleinen Losgrößen bis zum Unikat können so wirtschaftlich bewältigt werden.“

    Genau das ist völliger Blödsinn. Die Technologien sind inzwischen alle ausgereift, es gibt keinen Grund ständig was Neues zu bringen. Besser wären langlebige Produkte mit hoher Qualität, für die es 20 Jahre lang Ersatzteile gibt. Statt immer schnellere Produktzyklen einfach Dinge herstellen die DURCHDACHT und GETESTET sind. Und dann erst auf den Kunden loslassen. Bei den Produktpaletten wäre weniger Vielfalt und dafür längerer Service ebenfalls wünschenswert. Aber vielleicht sind die Chinesen in 5 oder 10 Jahren soweit, dann muss man keine Schnellschüsse Made in Germany mehr kaufen.

  4. Nachdenker sagt:

    Wir Ingenieure leisten in allen Bereichen eine hervorragende Leistung. Leider hat der Einzelne nur wenig und die Gesellschaft garnichts davon.