Industrie 5.0 entschlüsselt: Was es für die moderne Fertigung bedeutet

Die erste industrielle Revolution begann im 18. Jahrhundert mit Erfindung und Weiterentwicklung der Dampfmaschine. Weitere technologische Fortschritte brachten Massenproduktion und Automatisierung. Diese Technologien stellten die ersten drei Evolutionsstufen der industriellen Revolution dar, mit Industrie 4.0 als der Epoche, in der wir heute leben. Oder befinden wir uns bereits in der fünften?

Industrie 4.0

Industrie 4.0 nutzt digitale Technologien, um die Automatisierungslandschaft im Fertigungsprozess zu transformieren. Sie vernetzt alles miteinander, um Kommunikation und Effizienz zu verbessern.

Während Industrie 3.0 Rechenleistung für Teilautomatisierung nutzte, setzt Industrie 4.0 auf Daten, um den Automatisierungsgrad zu erhöhen und Vorhersagefähigkeiten für künftige Ereignisse einzuführen. Ermöglicht wird dies durch eine Reihe von Technologien, die vernetzen, erfassen und berechnen:

• Informationssysteme: Management-Informationssysteme (MIS) und Enterprise-Resource-Planning-Software (ERP) speichern und verteilen Daten unternehmensweit. Als digitale Werkzeuge ermöglichen sie schnellen, globalen Informationsaustausch.
• IoT: Das Internet der Dinge (IoT) verbindet Sensoren und Datenerfassungsgeräte mit einem Netzwerk. Alle industriellen Komponenten können so ans Internet angebunden werden – fähig, Daten zu erfassen und über das Netz zu senden.
• Schnelle Netzwerkkonnektivität: IoT-Geräte verbinden sich über Netze mit sehr niedriger Latenz, was große Datenmengenübertragung unterstützt.
• Recheninfrastruktur: Kritisch für Speicherung und Verarbeitung von Daten. Industrie 4.0 nutzt Edge- und Cloud-Computing. Edge Computing verarbeitet Daten von IoT-Geräten sofort und sendet nur kritische Daten an die Cloud.
• Big-Data-Analytik: Hardware muss mit Softwarefähigkeiten gekoppelt sein, um die von IoT-Geräten gesammelten Datenmengen zu verarbeiten. Machine-Learning-Algorithmen generieren Erkenntnisse aus Big Data.

Das Zusammenspiel aller Technologien ermöglicht wertvolle Erkenntnisse aus den riesigen Datenmengen der IoT-Geräte. Diese treiben Prozessverbesserungen, erhöhte Automatisierung und Qualitätskontrolle voran. Ein weiterer signifikanter Aspekt ist die Vorhersagefähigkeit der Big-Data-Analytik: vorausschauende Wartung, Bedarfsprognose, Rohstoffpreisvorhersage und andere Prognosen, die Geschäftsprozesse begünstigen.

Industrie 5.0

Da die Epochen der industriellen Revolution namentlich serialisiert sind, wird die nächste Evolutionsstufe Industrie 5.0 heißen. Doch was genau Industrie 5.0 ausmacht, ist unbekannt.

„Der beste Weg, die Zukunft vorherzusagen, ist, sie zu erschaffen.“ – Abraham Lincoln

Industrie 5.0 befindet sich in einer Brainstorming-Phase. Sie wird das sein, was Industrieführer daraus machen. Es gibt keinen Konsens über die Technologien, die Teil von Industrie 5.0 sein werden. Aber es gibt grobe Ideen unter Vordenkern, wie die neue Epoche aussehen könnte.

Große Unternehmen befinden sich auf ihren Pfaden der digitalen Transformation und nehmen Industrie-4.0-Technologien an. Die vollständige Adoption von Industrie 4.0 ist noch Jahre entfernt. Gleichzeitig bauen agile Startups die Grundlagen für Industrie 5.0 – sie formen die Idee, schaffen den Raum. Sobald es vielversprechend aussieht, werden massive Kapitalströme und Teilnahme großer Industrieunternehmen folgen.

Wie könnte Industrie 5.0 aussehen?

Frühere Epochen fokussierten auf Massenproduktion, Skalierung, Effizienzsteigerung und Kostensenkung. Individuelle Präferenzen waren dabei nicht prioritär. Personalisierte Produkte blieben Konsumenten vorbehalten, die einen Aufpreis zahlten – also nicht für alle zugänglich.

Industrie 5.0 zielt darauf ab, Produktpersonalisierung zu demokratisieren. Wie Industrie 2.0 auf Massenproduktion fokussierte, könnte Industrie 5.0 auf Massenpersonalisierung abzielen. Sie könnte Industrie-4.0-Technologien nehmen und den Menschen in den Fahrersitz setzen: Mensch-Maschine-Kollaboration zur Unterstützung und Beförderung menschlicher Innovation.

Produktpersonalisierung erfordert menschliche Kreativität. In Industrie 5.0 sind Menschen für den Personalisierungsaspekt verantwortlich, Roboter setzen die gedanklichen Outputs der Menschen um.

Technologien der Industrie 5.0

Alle Industrie-4.0-Technologien werden auch in Industrie 5.0 genutzt – aber fokussiert auf den Menschen. Geräte, Maschinen und Komponenten sind IoT-Devices, die vernetzt kommunizieren. KI und Machine Learning bilden das neuronale Zentrum aller Industrie-5.0-Operationen, basierend auf Cloud-Computing-Infrastruktur.

Eine Technologie, die in Industrie 5.0 an Bedeutung gewinnen wird, ist 3D-Druck. Er hat das Potenzial, Personalisierung bei minimalen Kosten zu liefern. Mit technologischem Fortschritt sinken die Kosten für 3D-Drucker. Die Massenadoption des 3D-Drucks wird einer der Vorboten der nächsten industriellen Revolution sein.

Cobots (kollaborative Roboter) werden ein weiteres Schlüsseltechnologie-Element sein. Anders als herkömmliche Industrieroboter fokussieren Cobots auf menschliche Kollaboration. Sie sind mit Fokus auf den Menschen designed – sie können Menschen verstehen und mit ihnen zusammenarbeiten.

Die Zukunft der Industrie 5.0

Eine Analogie für das, was Industrie 5.0 anstrebt, ist J.A.R.V.I.S. aus der Iron-Man-Comicserie. J.A.R.V.I.S.:

• ist vernetzt
• verfügt über starke künstliche Intelligenz
• arbeitet aus Cloud-Infrastruktur
• hat Zugriff auf alle Informationssysteme
• versteht Menschen
• arbeitet kollaborativ mit Menschen
• übernimmt Routineaufgaben
• stellt den Menschen in den Mittelpunkt

J.A.R.V.I.S.’ Funktionalität dreht sich um Tony Starks persönliche Bedürfnisse. Tony kann kreativen Tätigkeiten nachgehen, J.A.R.V.I.S. erledigt die Schwerstarbeit. Das wird Industrie 5.0 wahrscheinlich anstreben. Stimmen Sie nicht zu? Was sehen Sie als Ziel der Industrie 5.0 in der Automatisierungszukunft?