Was ist Industrie 4.0?

Dazu müssen wir uns damit befassen, warum Menschen Schwierigkeiten haben, diese Begriffe zu definieren. Die einfache Antwort lautet:Es gibt keine universelle Definition, die man nachschlagen kann.

Die Geburt von Industrie 4.0

Industrie 4.0 (in Europa auch als Industrie 4.0 bekannt) als Begriff und Konzept wurde 2011 auf der Hannover Messe zum Leben erweckt, wo Bosch die weite Integration von Informations- und Kommunikationstechnologie in die industrielle Produktion beschrieb . Die gesamte Branche interessierte sich neben der Bundesregierung für diese Idee. Unter der Leitung von Bosch-Vorstand Siegfried Dais und Henning Kagermann, ehemaliger SAP-Vorstandsvorsitzender und Präsident der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech), wurde ein Arbeitskreis Industrie 4.0 gegründet. 2013 hat dieser Arbeitskreis der Bundesregierung eine Reihe von Industrie 4.0-Umsetzungsempfehlungen vorgelegt. Von diesem Moment an war die vierte industrielle Revolution geboren, und die Mitglieder der Arbeitsgruppe wurden als die Gründerväter und treibende Kraft hinter Industrie 4.0 anerkannt.

Das 85-seitige Papier, das der Arbeitskreis Industrie 4.0 entwickelt hat, erklärt zunächst, wie wir in die vierte industrielle Revolution eintreten, daher der Verweis auf „4“ in „Industrie 4.0“. Um die vierte industrielle Revolution besser zu verstehen, hilft es, alle an die ersten drei zu erinnern und wie wir zu diesem Punkt gekommen sind.

Geschichte der industriellen Revolutionen

Die erste industrielle Revolution, die oft als „DIE“ industrielle Revolution bezeichnet wird, ist eigentlich nur die erste von bisher vier Revolutionen.

• Die erste Revolution verlagerte sich von manuell zu mechanisch, indem Dampf- und Wasserkraft genutzt und rohe Muskeln ersetzt wurden.
• Die zweite Revolution nutzte die Elektrizität und das Fließband, um eine Massenproduktion zu erzeugen.
• Die dritte Revolution begann mit Elektronik und Software, wobei das ikonischste Beispiel für das Zusammenkommen dieser beiden der Computer und die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) im industriellen Umfeld waren. Dies führte zu einer Ära der hochgradigen Automatisierung.
• Die vierte Revolution ist laut dieser Studie die Revolution, die gerade jetzt stattfindet. Die physische Welt, die digitale Welt und die virtuelle Welt prallen aufeinander und schaffen intelligente Produkte, Verfahren und Prozesse sowie intelligente Fabriken. Die Studie beschreibt weiter diese Revolution, die hauptsächlich durch cyber-physische Systeme und das Internet der Dinge ausgelöst wird um ein hochintelligentes, integriertes und automatisiertes Fertigungsökosystem zu schaffen, das weit über die traditionelle „Fabrikhalle“ hinausreicht.

Diagramm, das die vier industriellen Revolutionen darstellt, mit freundlicher Genehmigung des Autors

Wenn ich von cyber-physischen Systemen spreche Ich beziehe mich auf die Integration physikalischer Prozesse, Berechnung und Vernetzung. Laut cyberphyiscalsystems.org überwachen und steuern eingebettete Computer und Netzwerke die physikalischen Prozesse mit Rückkopplungsschleifen, wobei physikalische Prozesse Berechnungen beeinflussen und umgekehrt.

DasInternet der Dinge (IoT) bezieht sich auf ein verbundenes Netzwerk für die Kommunikation von Gerät zu Gerät, das keine menschliche oder Computerschnittstelle benötigt und normalerweise das Internet nutzt. Soweit ich das beurteilen kann, stammt der Begriff „Internet der Dinge“ überraschenderweise aus dem Jahr 1999. Ein Mitarbeiter von Proctor and Gamble hat ihn verwendet, um die Radiofrequenz-Identifikation zu beschreiben, und seitdem hat sich der Begriff kontinuierlich erweitert und weiterentwickelt, um viele davon einzuschließen Dinge. Es könnte leicht ein eigenes Diskussionsthema werden.

Der Versuch, Industrie 4.0 zu definieren

Alles in allem geht es bei Industrie 4.0 nicht nur darum, Maschinen und Produkte über das Internet zu vernetzen. Es ist ein Paradigmenwechsel wie wir Geschäfte organisieren, führen und angehen. Als Gesellschaft spüren wir bereits die Auswirkungen von Industrie 4.0. Nicht nur Unternehmen investieren, auch Regierungen auf der ganzen Welt investieren viel Geld in diese Idee als Weg der Zukunft.

Die Arbeitsgruppe charakterisiert Industrie 4.0 als ein Konzept, das sich auf die Schaffung intelligenter Produkte, Verfahren und Prozesse sowie intelligenter Fabriken konzentriert. Aber diese Aussage ist so grandios und vage, dass sie fast keine Hilfe bietet. Bei all dem visionären Gerede können wir leicht aufgeregt und energetisiert werden, aber wir haben immer noch keine Definition. Die Arbeitsgruppe Industrie 4.0 hat keine wirklich bereitgestellt – und das Fehlen einer Definition macht dieses Konzept so abstrakt und verwirrend.

Seit der Zusammenkunft des Arbeitskreises hat sich das Thema Industrie 4.0 weltweit durchgesetzt. Jedes Land hat versucht, es in seinem Kontext nach eigenem Ermessen zu definieren, was natürlich überall unterschiedliche Vorstellungen bedeutet.

Auf seiner grundlegendsten Ebene ist Industrie 4.0 ein weit gefasster Begriff, der verschiedene Perspektiven, Branchen, Unternehmensfunktionen, Technologien und Bereiche umfasst. Was ich festgestellt habe, ist, dass die meisten Experten auf diesem Gebiet seine ganzheitliche konzeptionelle Grundlage betrachten eine seiner Hauptstärken sein . Der Fokus und das Verständnis von Industrie 4.0 entwickeln sich aufgrund der hohen Aktivitäten und der kontinuierlichen Entwicklung neuer Ansätze, Konzepte und Lösungen auf Seiten von Lösungsanbietern, Hardwareherstellern, Unternehmen, Forschungseinrichtungen und sogar Regierungsbehörden ständig weiter. P>

Was ist der Unterschied zwischen Industrie 4.0, digitaler Transformation und intelligenter Fertigung?

Wie bereits erwähnt, gibt es keine einheitliche formale Definition für Industrie 4.0. Gleiches gilt für die digitale Transformation und Smart Manufacturing. Viele Organisationen und Normungsgremien haben versucht, diesen neuen Raum zu definieren, bisher ohne Erfolg. Die gemeinsame Arbeitsgruppe 21 zwischen IEC- und ISO-Normen ist wahrscheinlich am weitesten fortgeschritten, und sie haben wohl noch Jahre vor sich. Derzeit haben sie sich entschieden, sich auf den Begriff „intelligente Fertigung“ zu konzentrieren “, um ein Stück Industrie 4.0 zu nehmen und den Fokus zu verengen. Bisher lautet ihre aktuelle Definition (noch im Entwurfsstadium) für intelligente Fertigung:„Fertigung, die ihre Leistungsaspekte durch integrierte und intelligente Nutzung von Prozessen und Ressourcen in der Cyber-, physischen und menschlichen Sphäre verbessert, um Produkte zu erstellen und zu liefern Services, die auch mit anderen Domänen innerhalb der Wertschöpfungsketten von Unternehmen zusammenarbeiten.“

Das National Institute of Standards and Technology (NIST) als weiteres Beispiel definiert intelligente Fertigungssysteme als „vollständig integrierte, kollaborative Fertigungssysteme, die in Echtzeit reagieren, um sich ändernden Anforderungen und Bedingungen in der Fabrik und im Liefernetzwerk gerecht zu werden , und in den Kundenbedürfnissen. "

Es gibt unzählige andere Gruppen, die versuchen, diese Konzepte zu definieren und ihren Einsatz mit einem bestimmten Begriff zu untermauern. Bei der International Society of Automation (ISA) erkennen wir an, dass sich diese Begriffe und die damit verbundenen Konzepte weiterentwickeln und weiterhin ändern werden. Daher haben wir uns (vorerst) entschieden, uns auf das Konzept der „intelligenten Fertigung“ zu konzentrieren und es als ein Ökosystem zu betrachten, das es Fabriken, Lagern, Lieferketten usw. ermöglicht, vollständig integriert und agil zu sein, um die Kundennachfrage nach Produkten zu erfüllen oder Leistungserbringung. Obwohl man Argumente dafür vorbringen kann, zwischen anderen großen Schlagworten wie „Industrie 4.0“ und „digitaler Transformation“ zu unterscheiden, werden sie oft synonym verwendet.

Unabhängig von der Semantik laufen diese Konzepte darauf hinaus, eine enorme Datenmenge zu sammeln und zu nutzen, um bessere Entscheidungen zu treffen , indem sie Unternehmensleitern sagen, was zu tun ist und wann es zu tun ist. Das Ziel der meisten Smart-Manufacturing-Initiativen besteht daher darin, Möglichkeiten zur Automatisierung von Abläufen zu identifizieren und Datenanalysen zu nutzen, um eine bessere Agilität zu fördern, die Effizienz zu steigern, die Qualität zu verbessern und die Time-to-Market eines Unternehmens zu verkürzen. Möglich wird all dies durch den gemeinsamen Einsatz verschiedener Spitzentechnologien, die die Fertigung vernetzter, intelligenter und dynamischer machen.

Mein Rat:Was bedeutet das alles?

Wählen Sie einen Begriff und machen Sie damit weiter. Sowohl „Industrie 4.0“ als auch „intelligente Fertigung“ können eher als Visionen oder Reisen denn als Ziele mit klaren Grenzen betrachtet werden. Dies bedeutet, dass diese Konzepte wirklich im Auge des Betrachters liegen. Es kann und wird für verschiedene Menschen und verschiedene Unternehmen unterschiedliche Bedeutungen haben. Und das ist in Ordnung! Anstatt also auf eine formelle Definition der Branche zu warten, sollten Sie herausfinden, was das für Ihr Unternehmen bedeutet. Erstellen Sie mithilfe der besprochenen Konzepte eine Vision und kommunizieren Sie diese Vision in der gesamten Organisation.