Industrie 4.0

Definition

Das Schlagwort „Industrie 4.0“ ist ein Marketingbegriff, der ein Zukunftsprojekt der deutschen Bundesregierung und damit die sogenannte „vierte industrielle Revolution“ beschreibt. Der Begriff steht für die intelligente Vernetzung von Maschinen und Prozessen in der Industrie mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnik (IKT). Dabei werden alle Bereiche und Wertschöpfungsstufen des gesamten Produktlebenszyklus einbezogen, von der Produktentwicklung über die Produktion und Logistik bis hin zum Kunden und dem Recycling. An die maschinelle Arbeit werden in Zukunft hohe Anforderungen in Bezug auf Intelligenz, Effizienz und Nachhaltigkeit gestellt.

Die Basis dafür sind digital vernetzte Systeme, die selbstorganisiert produzieren können. Menschen, Maschinen und Produkte stimmen sich miteinander ab. Die automatisierten und standardisierten Prozessabläufe sind auf den Kunden ausgerichtet, denn jeder Produktionslauf wird mit dem Auftrag angestoßen und individuell durchgeführt – bis hin zur Losgröße 1. Dies ist möglich, weil die digitale und die physische Welt durch cyber-physische Systeme (CPS) verbunden sind. Die in diesen Systemen agierenden Logistikelemente agieren autonom, verknüpfen selbstständig Transport- und Fertigungsprozesse und übernehmen damit – zumindest teilweise – die Funktion des Supply Chain Managements über das Internet der Dinge (IoT). Insgesamt wird die Effizienz und Flexibilität der Produktion gesteigert.

Das Ergebnis der Vernetzung sind intelligente Fabriken. Schlüsselkomponenten sind eingebettete Systeme (z. B. in Form von Mikrochips in Werkstücken als Basis des IoT) und (teil-)autonome Maschinen, die über Machine-to-Machine-Kommunikation miteinander kommunizieren, selbstständig Entscheidungen treffen oder sich als Roboter ohne menschliche Kontrolle in und durch Umgebungen bewegen und auch mit ihren menschlichen Kollegen kooperieren.

Die Maschinen ersetzen den Menschen nicht. Trotz Automatisierung findet weiterhin eine Mensch-Maschine-Interaktion statt. Ziel ist eine kostengünstige Automatisierung als effizientes Zusammenspiel von Mensch und Maschine, bei dem qualifizierte Mitarbeiter die Verantwortung tragen. Dadurch wird es möglich, Produktionen in einem One-Piece-Flow (Chaku Chaku) zu gestalten: Die Mitarbeiter begleiten ihr Produkt durch den gesamten Produktionsprozess. Auf diese Weise können Produktvarianten schneller umgesetzt werden. Die Qualifikation und Verantwortung der Mitarbeiter steigt insgesamt.

 

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