Fortschritt vorantreiben: Wie Industrie 1‑5 Technologie für Resilienz & Nachhaltigkeit nutzt

A.W. Schultz, A.W. Schultz Engineering & Training

Die Welt durchläuft rasante Veränderungen, angetrieben durch Technologie, was zu einer Evolution in vielen Branchen einschließlich Instandhaltung und Zuverlässigkeit geführt hat. Dieser Übergang bringt digitale Führung, Klimaneutralität und globale Wettbewerbsfähigkeit mit sich und transformiert die Industrie dadurch.

Daher sind das Vertrauen und das Engagement der Öffentlichkeit notwendig, um die Modernisierung einer menschenzentrierten Gesellschaft zu akzeptieren, zusammen mit der Resilienz der Technologie und dem Verständnis, wie Nachhaltigkeit heutige Industrien verändert. Diese Transformation wird als Industrie 5.0 bezeichnet, womit die Industrielle Revolution und Generationen Fortschritt messen. Während Forschungs- und Technologieorganisationen (RTOs) sie 2020 eingeführt haben, reicht ihre Konzeption bis 1730 zurück.

Wenn disruptive Kräfte Industrien umgestalten, definieren sie Fortschritt.

Um Industrie 5.0 zu verstehen, ist es essenziell, die vorherigen industriellen Revolutionen zu begreifen.

Industrie 1.0

Die ursprüngliche Industrielle Revolution, Industrie 1.0, reicht zurück ins 18. Jahrhundert. Sie repräsentiert die Fähigkeit, auf Massenebene zu produzieren und zu vertreiben. Diese Fähigkeit wurde durch neue Fertigungsprozesse mit Dampfkraft und Kohle angetrieben. Erfindungen in Mechanisierung oder Automatisierung, wie der Webstuhl in der Textilindustrie und die Transportindustrie mit der Einführung der Dampfmaschine.

Industrie 2.0

Wenn Dampf und Kohle Teil von Industrie 1.0 waren, war es keine Überraschung, dass die Einführung elektrischer Energie eine enorme Veränderung in der Art und Weise darstellte, wie die Industrie operierte. Daher sah Industrie 2.0 Massenproduktion auf einem neuen Niveau und galt als die erste Industrielle Revolution, die im 19. Jahrhundert begann. Die elektrischen Fähigkeiten ermöglichten noch größere Produktion mit anspruchsvollen Maschinen mit Montagefähigkeit.

Industrie 3.0

Springen wir in die 1970er Jahre: Industrie 3.0 wird gemeinhin als „Digitale Revolution“ oder „Erstes Computerzeitalter“ bezeichnet. Dieser Sprung nutzt Computer, SPS und Elektronik, die die Automatisierung weiter vorantrieben. Industrie 3.0 erhielt einen weiteren Schub, als integrierte Schaltkreise und Transistoren größere Genauigkeit in der Produktion, höhere Geschwindigkeit und Qualität der hergestellten Produkte brachten. Während sich die Revolution weiterentwickelt, ist ihre Technologie noch heute in vielen Fabriken zu sehen. Beispiele hierfür finden sich in Robotik und kontinuierlicher Fließmontage.

Industrie 4.0

Es ist eine faire Debatte, dass Industrie 4.0 noch hier ist. Mit dem, was 3.0 brachte, machte 4.0 es nur größer und besser. Industrie 4.0 gibt Informationstechnologien einen Stimulus für Wettbewerbsfähigkeit und Effizienz, indem es jede Ressource (Daten, Menschen und Maschinen) in einer Lieferkette vernetzt. Allerdings wird Industrie 4.0 als kontinuierliche Überwachung, die Fähigkeit, „Big Data“ zu verarbeiten, und Mobilität in Handheld-Geräten verstanden. Dieser Datenaustausch ist durch das Industrial Internet of Things (IIoT) möglich. Betrachten Sie folgende Elemente der Industrie 4.0:

• Internet of Things (IoT) – Vernetzte Netzwerke, die es Maschinen und Fahrzeugen mit eingebetteten Mikrochips und Sensoren ermöglichen, Informationen zu scannen, zu überwachen und darauf zu reagieren; Fähigkeit zu drahtloser (Wi-Fi) Technologie
• Cloud Computing – Externer Datenspeicher und Hosting von „Big Data“
• Kognitives Computing oder Künstliche Intelligenz – Vorhersagealgorithmen und Entscheidungsbefugnis

Diese Fortschritte führten zu einer Revolution im geteilten Lernen und der Zusammenarbeit bewährter Praktiken.

• Schaffung internationaler Arbeitsstandards
• Verbesserte Nachhaltigkeit
• Erhöhte Flexibilität zusätzlich zu Produktanpassung
• Verbesserte Entscheidungsfindung
• Verbesserung der Environment, Social and Governance (ESG) Metriken

Zusätzlich haben Branchen, die 4.0 angenommen haben, oft einen 70 %igen Rückgang der Betriebskosten, einen 50 %igen Rückgang der Lagerkosten und eine 20 %ige Umsatzsteigerung gemeldet (Quelle: Spartakus Technology).

Industrie 5.0

2020 bat die Europäische Union das Economic and Societal Impact of Research and Innovation (ESIR) Team zu erfragen, wie Europa das Pariser Abkommen von Netto-Null CO2-Emissionen bis 2050 erfüllen kann. Das Ziel war, die Zukunft mit ihrer Notwendigkeit zu schützen, vorzubereiten und zu transformieren, in Einklang zu bringen. Die Gruppe briefte die Europäische Union, dass wir uns auf unsere nächste Evolution begeben würden. Die Europäische Kommission führte das Konzept der Industrie 5.0 ein. Die Union erkannte, dass die industrielle Transformation, primär durch Faktoren im Zusammenhang mit Industrie 4.0 getrieben, einen besseren Rahmen benötigte, um Europas 2030-Ziele zur Reduzierung von CO2-Emissionen zu erreichen. Dieser „Think Tank“, das ESIR, schlug vor, dass Industrie 5.0 die Ausrichtung von Regierung und Industrie an drei Kernelementen erfordern würde: Nachhaltigkeit, Resilienz und einen menschenzentrierten Ansatz, um Veränderung voranzutreiben.

Die Lieferkette sollte die Entwicklung resilienter strategischer Wertschöpfungsketten, anpassungsfähiger Produktionskapazitäten und flexibler Geschäftsprozesse ausbalancieren. Um in die nächste Stufe der digitalen Transformation zu wechseln, schauen Hersteller auf einfach zu bedienende und realistische Simulationssoftware, um die Menschen im Geschäft zu unterstützen und Resilienz zu erhöhen. Industrie 5.0 ist die Revolution, in der Menschen und Maschinen sich versöhnen. Der Kurs wurde aufgrund der Notwendigkeit verschoben, in einer Industrie mit einem Gleichgewicht aus Industrial Internet of Things (IIoT) zu operieren, die die Bedingung sieht, Low-Code-Technologie in ihrer digitalen Plattform für Flexibilität und Resilienz zu nutzen.

Ein weiterer Schlüsselaspekt von Industrie 5.0 ist Resilienz, wobei Hersteller einen höheren Grad an Robustheit in der industriellen Produktion entwickeln müssen, um sich gegen Störungen zu wappnen und sicherzustellen, dass kritische Infrastruktur in unsicheren Zeiten unterstützen kann. Die Fähigkeit zu heben und zu verlagern bietet viele Vorteile.

Industrie 5.0 ist ein menschenzentrierter Ansatz, der das Wohlergehen des Arbeiters in den Mittelpunkt des Produktionsprozesses stellt. Um Operationen in das Industrie-5.0-Zeitalter zu ermöglichen, müssen Hersteller berücksichtigen, wie die implementierte Technologie ihre Menschen erweitert und hilft, ihre Rollen und Karriereentwicklung während signifikanter Fachkräftemangel zu fördern. Menschliche Beteiligung spielt einen wichtigen Teil in der Fähigkeit, sich an die verändernde Umwelt anzupassen. Diejenigen, die die Notwendigkeit sehen, werden den Weg in der Branche anführen.

Fazit

In weniger als 10 Jahren hat sich die Diskussion von Industrie 3.0 zu 4.0 bewegt, und jetzt haben sich Anzeichen eines Wandels zu 5.0 in Fertigungskreisen gezeigt. Industrie 4.0 sah mehrere Facetten von IIoT, KI, Digital Twin und dem Prozess von Big Data, unter anderen, während 5.0 drei Säulen hat: Nachhaltigkeit, Resilienz und Menschzentrierung. Alle drei werden durch Anpassungsfähigkeit an die Umgebung, Gesellschaft und Governance ihres Standorts oder Landes angetrieben. Technologische Innovationen werden zusätzlich adaptiver und wachsen Tag für Tag rasant. Wir können eine vollständige Realisierung erwarten, die zu besseren Prozessen für unsere Zukunft, besseren Lebensstandards und erhöhter Nachhaltigkeit führen kann. Wenn wir uns alle an Industrie 5.0 beteiligen und Zusammenarbeit zwischen Team und Führung schaffen, sind wir auf dem schnellen Weg, CO2-Emissionen zu reduzieren und unsere Unternehmen und Fabriken grüner zu machen.