Industrie 4.0 in der Prozessindustrie: Bewährte Schritte zu mehr Effizienz und Innovation

Während die Fertigungsindustrie große Fortschritte in Richtung Industrie 4.0 macht, hinkt die Prozessindustrie noch hinterher. Doch die neueste technologische Revolution kann Aufgaben in der Prozessindustrie effizienter gestalten. Der Kern dieser Revolution sind Daten – und diese liegen auch im Zentrum der Prozessindustrie. Anstatt die neuesten Fortschritte zu fürchten, sollten Unternehmen sie begrüßen.

Was ist Industrie 4.0?

Industrie 4.0 nutzt Technologien, um Prozessbereiche zu vernetzen, die früher auf menschliche Kommunikation angewiesen waren. Dadurch können Anwender Daten in Echtzeit erfassen, analysieren und nutzen. Diese industrielle Revolution umfasst auch Automatisierung und Mixed Reality. So investierten kanadische Unternehmen im Durchschnitt 250.000 USD, um eine kleine bis mittelgroße Fertigungsanlage zu digitalisieren. Ein ähnlicher Betrag ist für die Prozessindustrie zu erwarten.

Automatisierung kann ungeplante Stillstandzeiten durch Maschinenausfälle reduzieren. Industrie-4.0-Technologien sagen voraus, wann Wartung erforderlich ist, bevor ein Ausfall eintritt. Zudem ermöglicht sie einen flexibleren Produktwechsel – ein entscheidender Vorteil in der heutigen Prozessindustrie. Personalisierte Medikamente und Lebensmittel senken die Gesamtproduktionsvolumina, erhöhen aber die Anzahl der Varianten, die ein Unternehmen fertigen kann.

Big Data macht große Unternehmen

Daten schließen die Lücke zwischen Information und Operation. Industrie 4.0 nutzt diese Informationen, um physische Prozesse zu optimieren. Vernetzung in der chemischen Industrie könnte bis 2025 zu einer 30-prozentigen Produktionssteigerung führen. Die Daten verknüpfen Forschung, Produktion und Kunden in einem riesigen, vernetzten System, das lebenswichtige Informationen in Sekunden übermittelt.

Um Big Data zu nutzen, muss man es erst erfassen. Ein einzelner Sensor, der die Leistung einer Maschine misst, kann bis zu eine Billion Messwerte pro Jahr liefern. Ein Mensch könnte diese Datenmenge nie analysieren. Software zur Messung und Kategorisierung automatisiert Prozesse, reduziert menschlichen Aufwand und steigert die Effizienz. In der chemischen, Lebensmittel- und Pharmaindustrie können Fehler tödlich sein – alles, was Fehler reduziert, ist ein Gewinn.

Mitarbeiter mit Daten verknüpfen

Obwohl Automatisierung ein Bestandteil von Industrie 4.0 ist, bleibt der menschliche Faktor in der Prozessindustrie unverzichtbar. Mitarbeiter nutzen erfasste Daten für Wartungsentscheidungen. Ihre Erfahrung mit den Anlagen speist die Algorithmen, die Software und Sensoren nutzen, um Wartung und Reparaturen vor ungeplanten Ausfällen zu planen. Über eine Datenbank von „Digitalen Zwillingen“ – ein Begriff, den Dr. Nico Zobel, Forscher am Fraunhofer IFF, prägte – können Mitarbeiter virtuell auf Informationen zu Anlagen zugreifen.

Mitarbeiter können auch sicher den Umgang mit neuen Anlagen erlernen oder neue Fähigkeiten durch Virtual Reality trainieren. VR ermöglicht es Werken zudem, Abläufe vor der Inbetriebnahme zu prüfen. BASF und Sinopec Engineering nutzten beide virtuelle 3D-Software, um ein Abbild der Anlage zu erstellen, das Bediener vor Fertigstellung der Bauarbeiten einsehen konnten – so ließen sich Änderungen vor der Installation von Equipment vornehmen.

Anlage an die Lieferkette anbinden

Manuelle Bestellung von Ersatzteilen kostet Zeit. In Industrie-4.0-Anlagen senden Sensoren an den Maschinen ein Signal, wenn ein Bauteil verschlissen ist. Ein Bestandscomputer prüft die Verfügbarkeit und bestellt bei Bedarf automatisch nach. Dasselbe gilt für Rohstoffe und andere Betriebsmittel. Ein gut versorgtes Werk kann seine Spitzenleistung halten.

Der Transport von Gütern unter spezifischen Bedingungen ist für viele Prozessindustrien kritisch. Chemikalien benötigen oft bestimmte Luftfeuchtigkeit und Temperaturen während des Transports – für Sicherheit und Wirksamkeit. Dank Monitoren und GPS in Transportfahrzeugen lassen sich Produkte nach Verlassen des Werks kontinuierlich verfolgen. Das sichert höchste Produktqualität auch während des Transports.

Vorteile von Industrie 4.0 für die Prozessindustrie

Die Einführung von Industrie 4.0 erfordert Vorabinvestitionen, doch der langfristige Nutzen überwiegt. Weniger ungeplante Stillstände steigern die Produktivität. Die Big Data von Industrie 4.0 informiert die Prozessindustrie besser darüber, welche Produkte Kunden gerade nachfragen – und durch Automatisierung lässt sich die Produktion kurzfristig umstellen.

Industrie 4.0 in der Prozessindustrie umsetzen

Für die notwendigen Komponenten sind sowohl Software- als auch Hardware-Upgrades erforderlich. Sensoren und Software arbeiten Hand in Hand, um die Produktivität zu maximieren. Auch wer noch nicht bereit ist, alles zu übernehmen, sollte beginnen, die Technologie zu aktualisieren. So betritt man die Zukunft der Prozessindustrie schrittweise, statt kopfüber ins kalte Wasser zu springen.

Da die Prozessindustrie zunehmenderen Anforderungen ausgesetzt ist, werden Werke bald keine Wahl mehr haben, als aufzuspringen. Lassen Sie Ihr Werk nicht in der Vergangenheit zurück.