Die Vierte Industrielle Revolution, ihre Ursprünge und Entwicklung im 21. Jahrhundert

Der Begriff „Industrie 4.0“, abgekürzt I4.0 oder einfach I4, entstand 2011 aus einem Projekt der Hightech-Strategie der Bundesregierung zur Förderung der Digitalisierung der Fertigung.

In ihrem Bestseller „Why Nations Fail:The Origins of Power, Prosperity, and Poverty“ argumentieren die amerikanischen Ökonomen Daron Acemoglu und James Robinson, dass „die weltweite Ungleichheit heute existiert, weil einige Nationen im 19 Vorteil der industriellen Revolution und der Technologien und Organisationsmethoden, die sie mit sich brachte, während andere dazu nicht in der Lage waren.“

Die Ursprünge von Industrie 4.0

2011 forderte das Bundesministerium für Bildung und Forschung Industrie und Wissenschaft auf, Vorschläge zur kreativen Disruption der produzierenden Industrie zu formulieren. Ziel war es, der deutschen Industrie die Möglichkeit zu geben, die vierte industrielle Revolution aktiv mitzugestalten.

2013 legte die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (Acatech) einen auf Drängen des Ministeriums entwickelten Forschungsplan und Umsetzungsempfehlungen vor. Diese wurde auf der „National Roadmap for Embedded Systems“ aufgebaut.

Acatech-Vorstandsvorsitzender Henning Kagermann:„Die Fabrik der Zukunft verbindet eine nie dagewesene Flexibilität mit optimaler Ressourcennutzung. Industrie 4.0 bietet Deutschland die Chance, seine Position als Produktionsstandort, Fertigungsausrüster und Anbieter von IT-Business-Lösungen weiter zu stärken.“

Darüber hinaus waren die Hauptziele der deutschen Initiative die Grundlage für die „Digitale Agenda“ der Europäischen Union, die von der Europäischen Kommission als Teil der Europa-2020-Ziele verabschiedet und zur „Digitalen Agenda Industrie 4.0“ weiterentwickelt wurde. Today ist eines der sieben Vorzeigeprojekte Europas, das für 5 % des BIP der EU verantwortlich ist und einen Marktwert von 660 Milliarden € pro Jahr hat.

Henrik von Scheel, einer der Vordenker der deutschen Digitalen Revolution und Begründer von Industrie 4.0, argumentiert:„Im Wesentlichen sind die Menschen das Herzstück von Industrie 4.0 – nicht die Technologie. Seit der erste Höhlenmensch einen Feuerstein geformt hat, hat sich die Menschheit über die Fähigkeit definiert, sich mit Werkzeugen auszustatten, um ihre Umwelt zu verwalten. Im Zeitalter von Industrie 4.0 wird das nicht anders sein. Im Vergleich zu früheren industriellen Revolutionen haben sich die 3. und 4. Revolution eher exponentiell als linear entwickelt“, und „die 4. industrielle Revolution bringt die Verschmelzung der digitalen, der physischen und der virtuellen Welt und ist die bedeutendste Strukturwandel der letzten 250 Jahre. In ihrem Ausmaß, Umfang und ihrer Komplexität wird die Transformation anders sein als alles, was die Menschheit jemals zuvor erlebt hat. Es stört jede Branche und Wirtschaft in jedem Land.“

Bild mit freundlicher Genehmigung von Henrik von Scheel

Das Internet der Dinge, Edge-Computing, KI, maschinelles Lernen und 3D-Druck haben die entscheidende Verbindung geschaffen, um Industrie 4.0 zu ermöglichen

Während die Grundlagen der aktuellen Technologie, die für Industrie 4.0 erforderlich ist, in den letzten 30 Jahren des letzten Jahrhunderts begannen, fand das exponentielle Wachstum von Konnektivität, Datenerfassung und -verarbeitung sowie Rechenleistung erst in den letzten zwanzig Jahren statt.

Die Geburt des Internets der Dinge (IoT), das die zuvor begrenzten M2M-Verbindungen ersetzte, und die Einführung schneller drahtloser Konnektivität mit 4G-Netzwerken ermöglichten die Bereitstellung von Millionen von Sensoren.

Darüber hinaus werden jetzt Edge-Computing und maschinelles Lernen verwendet, um Entscheidungen in Sekundenbruchteilen zu sammeln, zu verarbeiten und zu treffen, was eine weitere Automatisierung, vorausschauende Wartung und nachhaltige Produktivität ermöglicht.

Außerdem eröffnen neue Fertigungstechnologien wie der 3D-Druck neue Wege, um schnell neue Teile herzustellen, neue Materialien einzuführen und die Produktions- und Logistikkosten zu senken.

All diese Technologien und Innovationen waren während der aktuellen Pandemie von grundlegender Bedeutung, da die Produktion mit den fortschrittlichen Technologien, über die wir heute verfügen, aufrechterhalten und in einigen Fällen wieder aufgenommen wurde.

In den folgenden Kapiteln dieser Serie werden wir die verschiedenen Technologien und Bausteine ​​sowie die Herausforderungen und Bedrohungen bewerten, die die 4. industrielle Revolution mit sich bringt.