Die Digitalisierung ist nicht mehr aufzuhalten und auch die Industrie muss sich in Produktion und generellem Betrieb dem Ruf nach neuen Technologien beugen. Die Industrie 4.0 birgt neue Perspektiven, aber auch Risiken.
Inhaltsverzeichnis: Das erwartet Sie in diesem Artikel
Digitalisierung in der Industrie: Produktion und Informationstechnik neu verzahnt
Die Digitalisierung in der Industrie ist mehr als nur die Bereitstellung von smarter Gebäudetechnik für Unternehmen, einer automatischen Steuerung für Beleuchtung und Heizung oder das Öffnen von Türen wie von Geisterhand. Vielmehr geht es um die Vernetzung aller Bauteile mit den Produktionsanlagen.
Letztere können bei Bedarf sogar eigenständig dafür sorgen, dass ein Reparaturauftrag angelegt und die Reparatur in Auftrag gegeben wird. Die intelligente Vernetzung der Maschinen, Menschen und Prozesse nennt sich Industrie 4.0 und wird auch gern als vierte industrielle Revolution bezeichnet.
Derartige Themen wurden schon immer auf der ELEKTROTECHNIK in der Messe Dortmund mitgestaltet und vorangetrieben. Mehr als 20.000 Fachbesucher nehmen regelmäßig am Austausch auf der Fachmesse für Gebäude-, Industrie-, Energie-, und Lichttechnik teil. Die nächste Messe findet im Frühjahr 2023 statt.
Grundsätzlich gilt, dass die Digitalisierung in der Industrie die Kommunikation von Mensch und Maschine sowie von Maschinen untereinander ist. (Foto: Shutterstock- Blue Planet Studio )
Die Digitalisierung in der Industrie: Eine Definition
Grundsätzlich gilt, dass die Digitalisierung in der Industrie die Kommunikation von Mensch und Maschine sowie von Maschinen untereinander ist. Der Sinn dahinter ist leicht erklärt: Es geht um das Verbessern der Wirtschaftlichkeit, um eine größtmögliche Rentabilität in der Produktion und um eine neue Zukunft, in der bei minimalem Aufwand und geringen Investitionen das größtmögliche Potenzial ausgeschöpft werden soll.
Neue Technologien werden entwickelt, um die vierte industrielle Revolution voranzutreiben. Unternehmen, die jetzt nicht auf den Zug aufspringen, werden diesen verpassen und am Ende das Nachsehen haben.
Durch die Digitalisierung wird die Industrie mit der modernen Kommunikations- und Informationstechnik verzahnt, was zum Beispiel individuelle Sonderanfertigungen leichter möglich und vor allem bezahlbar werden lässt. In allen Bereichen entstehen maßgeschneiderte Produkte, die perfekt personalisiert wurden und alles andere als Waren „von der Stange“ sind.
Der Vorteil: Diese Sonderanfertigungen kommen mit Preisen daher, die denen der Massenware ähneln bzw. mit diesen vergleichbar sind. Auch in Bezug auf die Qualität entsprechen die intelligent gefertigten Produkte den Sonderanfertigungen. Möglich wird das durch intelligent vernetzte Systeme und immer wieder optimierte Produktionsprozesse.
Wo setzt man auf die Digitalisierung in der Industrie?
Mittlerweile muss die Frage anders gestellt werden: Wo setzt man nicht auf die Digitalisierung? Alle Bereiche der Industrie bauen verstärkt auf intelligente Lösungen, ohne die die Wettbewerbsfähigkeit schon bald nicht mehr gegeben sein wird. Der Nutzen ist klar: Es geht um die Einsparung von Kosten. Diese Kostenreduktion steht der erwarteten Umsatzmaximierung gegenüber, wobei so mancher Betrieb auf die Gewinnmaximierung baut.
Aktuell sind es die Bereiche:
- Logistik
- Fahrzeugbau
- Maschinenbau
Diese Branchen stehen im Fokus der industriellen Transformation, wie die Industrie 4.0 auch genannt wird. Gleichzeitig wird auch von allen anderen Branchen gefordert, sich der Digitalisierung zu beugen bzw. entsprechend vernetzte Systeme zu nutzen, mit denen sich ganz einfach Daten übermitteln und Informationen austauschen lassen.
Maschinen sollen sich selbst steuern, die bisher üblichen Auswertungen der IT-Daten durch den Menschen sollen dann nicht mehr nötig sein. Dies wiederum könnte im besten Fall zu einer deutlich gesteigerten Produktionsrate sowie zu einer effizienteren Herstellung von Gütern führen.
Nicht alle Veränderungen bringen zunächst Vorteile ( Foto: Shutterstock-MONOPOLY919)
Die Digitalisierung in der Industrie sorgt für Veränderungen in der Zukunft
Manche Veränderungen gehen schnell und bringen nichts als Chaos mit. Andere werden über einen längeren Zeitraum vorgenommen, sodass die Menschen die Gelegenheit haben, sprichwörtlich in die Sache hineinzuwachsen. Dies heißt nichts anderes, als dass sich die Menschen an neue Dinge gewöhnen und diese anwenden. Der Nutzen der Neuerung muss aber für das erwartete Maß an Akzeptanz in jedem Fall gegeben sein.
Dieser steht bei der Digitalisierung in der Industrie außer Frage. Neue Maschinen, die untereinander vernetzt sind, werden den Menschen in vielen Bereichen überflüssig machen. Zumindest zur Bedienung von Anlagen, denn die neue Produktion wird sogar den Vertrieb und die Entwicklung mit aufnehmen. Selbst Lieferanten und Kunden werden in das neue System eingebunden werden und die entsprechenden Technologien nutzen können.
Internet als Basis für die Digitalisierung
Der Trend in der Wirtschaft geht hin zu vernetzten Maschinen, die sich selbstständig steuern. Jede einzelne Maschine und Anlage muss dafür wissen, ob noch Bauteile am Lager sind und wenn ja, wie viele. Das System kann eine Bestellung zum Lieferanten schicken, welcher wiederum die Lieferung veranlasst.
Die Maschinen können sich steuern, Produktionsabläufe planen und sogar kurzfristige Änderungen aufnehmen. Eine zentrale Steuerung gibt es nicht mehr, jetzt ist die dezentrale Eigenorganisation der Maschinen angesagt. Roboter und Maschinen entscheiden eigenständig, wie Bauteile zu verbauen sind, und treffen Entscheidungen, die früher separat programmiert werden mussten.
Möglich wird der Betrieb der Produktion erst durch das Internet. Alle Maschinen bauen auf moderne Technologien, auf digitale Informationswege und auf das Internet of Things. IoT wird es genannt und dient der Kommunikation über die Grenzen von Lebewesen und Maschinen hinaus. Diese Kommunikation hingegen benötigt einen belastbaren und vor allem schnellen Mobilfunkstandard, der wiederum in 5G bereitgestellt wird.
Möglich ist auch die Nutzung von Low Power Wide Area Networks, die auf eine kabellose Übertragung bauen und aktuell in der Erprobung sind. Sämtliche Daten lassen sich digital nachbilden, es werden praktisch digitale Zwillinge erstellt.
Diese Vorgehensweise hat gleich mehrere Vorteile:
- gleichzeitige Erfassung aller laufenden Prozesse
- Erkennen von veränderten Prozessen
- Vornehmen virtuelle Veränderungen und Simulationen
- schnelles Finden von Fehlplanungen und Fehlern
- schnelle Überprüfung von Optimierungen
Fortbildungen machen die Angestellten fit für die Neuerungen ( Foto: Shutterstock-metamorworks )
Effizienterer Betrieb ist nicht mehr möglich
Die Unternehmen sind sich einig: Das Höchstmaß an Effizienz ist erreicht, kostensparender kann nicht mehr produziert werden. Zahlreiche Tipps, die mehr Effizienz zum Ziel haben, sind nicht anwendbar bzw. bringen nicht das gewünschte Ergebnis. Was aber geht, ist die digitale Transformation! Nur sie ist noch in der Lage, die Produktion effizienter werden zu lassen.
Ein Grund dafür liegt sicherlich im Konsumverhalten der Konsumenten, die sich mehr und mehr von Massenprodukten abwenden und lieber auf Einzelanfertigungen setzen. Unikate werden als „Losgröße 1“ bezeichnet, was bedeutet, dass sie nur einmal in dieser Form vorhanden sind. Viele Käufer lechzen nach derartigen Produkten, denn sie wollen etwas Einzigartiges und Extravagantes.
Gleichzeitig soll der Preis für derartige Sonderanfertigungen nicht allzu sehr in die Höhe schießen. Effizient zu produzieren, ist auf Basis dieser Kundenwünsche nicht mehr möglich. Damit dennoch alle zufrieden sein können, ist eine intelligente Fertigung vonnöten.
Viele Unternehmen stehen vor einer großen Herausforderung und sind für alle Tipps dankbar, die die Umsetzung der industriellen Revolution 4.0 zum Ziel haben. Einer dieser Tipps zielt darauf ab, dass die Firmen mehr denn je auf starke Partner angewiesen sind, mit denen man sich über Kooperationen, Verbände und Netzwerke verbindet. So werden neue Potenziale erkannt und ausgeschöpft, es lassen sich auch teure Projekte besser finanzieren, Zeit und weitere Ressourcen werden voll ausgeschöpft. Durch das Setzen auf Partner werden alle Ressourcen ausgeschöpft.
Zusammengefasst: Das ist die Digitalisierung in der Produktion
Die Unternehmen sind heute mehr denn je gefordert, sich den modernen Forderungen nach mehr Effizienz anzupassen und Wege zu finden, mit denen die Wirtschaftlichkeit der Firmen jederzeit gegeben ist. Durch die Standardisierung vieler Fertigungsprozesse ist dies zum Teil bereits gelungen. Der andere Teil wird durch die digitale Transformation dargestellt. Maschinen, Anlagen und Menschen müssen gleichermaßen miteinander kommunizieren können, die Produktion muss auf eine individuelle Fertigung umgestellt werden.
Prozesse müssen sich selbst steuern können, außerdem sind gesammelte Daten jederzeit auszuwerten und können für Veränderungen im Unternehmen herangezogen werden. Doch obwohl alles bisher gekannte in der Produktion verändert wird, muss eines immer gleich bleiben: Der Kunde steht in jedem Fall im Mittelpunkt der gesamten Unternehmenstätigkeit und dies kann auch durch die digitale Transformation nicht geändert werden.
