Industrial welding robots in production line manufacturer factory.

Chancen und Risiken der Industrie 4.0

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Die Digitalisierung hält Einzug in die Industrie und forciert eine umfassende Vernetzung. Dieser Schritt ist ein Paradigmenwechsel. Er umfasst nicht nur Maschinen, Bauteile und Betriebsmittel innerhalb der Produktion. Sondern auch deren Vernetzung mit anderen innerbetriebswirtschaftlichen Prozessen sowie mit Kunden und Lieferanten. Über die Firmengrenzen hinweg.

Die Industrie steht unter Druck: Sie ist gefordert, ein Höchstmaß an Effizienz und Flexibilität zu erbringen.

So lassen sich industrielle Prozesse in der Produktion, dem Engineering, der Materialverwendung sowie Prozesse des Lieferketten- und Lebenszyklusmanagements als nach außen gerichtete Aktivitäten im Unternehmen grundlegend optimieren.

Das ist Industrie 4.0. Diese Entwicklung stellt ein immenses Potenzial dar: Individuelle Kundenwünsche können in Zukunft berücksichtigt, die Produktivität bei gleichzeitiger Ressourceneffizienz gesteigert und die Arbeit grundsätzlich gesellschaftsverträglich gestaltet werden.

Digitale Vernetzung der Produktion

Die Industrie steht zunehmend unter dem Druck noch wirtschaftlicher zu arbeiten und Kunden zu binden. Zudem stellen Kunden häufig individuelle Aufträge mit kurzer Vorlaufzeit, was ein Höchstmaß an Effizienz und Flexibilität auf Seiten der Industrie erfordert.

Tablet with augmented reality application for check order pick time in smart factory.

Dieses Phänomen ist zum Beispiel in der Stahlindustrie zu beobachten. Dort vernetzen Unternehmen beispielsweise ihre Walzstraßen digital mit dem Kunden. Systeme des Kunden werden mit dem Produktionssystem des Herstellers verbunden und der Kunde hat zu jeder Zeit direkten Zugriff. So kann der Kunde bis zu 24 Stunden vor Produktionsbeginn eine Bestellung aufgeben und Menge, Maße sowie Qualität bestimmen.

Der Kunde soll so mit der zeitnahen, flexiblen Einflussnahme auf den Produktionsprozess an den Hersteller gebunden werden. Dahinter steckt die Vision, dass solche Walzstraßen quasi jeden Tag alles walzen können sollten. Das erfordert eine schnelle und flexible Reaktion der Technologie, was nur durch den Einsatz innovativer Informationstechnik möglich ist.

Null-Fehler-Produktion – wie?

Produkte müssen hochqualitativ und passgenau sein. Vor allem in der Automobilindustrie werden Bauteile in Serienfertigung mit hoher Stückzahl und geringsten Toleranzen gefertigt. Dabei erhöht Ausschussware durch Toleranzüberschreitungen die Ineffizienz. Dies ist jedoch oftmals nicht zu vermeiden.

Eine Lösung, um hochqualitative und passgenaue Produkte zu fertigen, sind produkt-individuelle Messanlagen. Sie können die innerhalb von Fertigungsanlagen der Kunden integriert werden und in Echtzeit vernetzt werden.

Der Wettbewerb spitzt sich zu und gewinnt immer mehr an Dynamik. Industrie 4.0 ist eine Chance.

Beim Durchlaufen der Messeinrichtungen werden beispielsweise Länge, Breite, Form, Planläufe und Rundläufe eines Bauteils gemessen. Auch Zusatzfunktionen wie Wiegen oder auch Riss-, Härte- und Oberflächenprüfungen kann die Messanlage übernehmen. Die Messergebnisse werden von der jeweiligen Messanlage direkt an die Steuerung der Fertigungsanlage zurückgemeldet.

Auf drohende Toleranzüberschreitungen kann sofort vollautomatisch und unmittelbar reagiert werden. Dann kann die Fertigung sofort justiert werden, ohne dass Ausschussware entsteht. Durch derartige Messanlagen wird eine Transparenz geschaffen, die für Prozessoptimierungen in Echtzeit überaus wichtig ist.

Die Risiken der Industrie 4.0

In der intelligenten Fabrik von morgen wird eine umfassende Verknüpfung angestrebt. Maschinen und Bauteile können sich dadurch miteinander verständigen und (nahezu) autonom handeln – teils ohne Eingriff des Menschen. Das führt aber auch zu einer hohen Menge anfallender Daten, die grundsätzlich über das Internet verfügbar sind.

Die digitale Vernetzung über das Internet birgt auch Risiken. Im Vordergrund steht vor allem die IT-Sicherheit. Durch den Datenaustausch über das Internet und die Cloud-basierte Speicherung werden IT-Strukturen einer Gefahr durch Angriffe von außen ausgesetzt. Es besteht das Risiko, dass Daten gestohlen, Interaktionen gestört, ganze Systemstrukturen lahmgelegt oder Industriespionage betrieben werden kann.

Industrial worker with protective mask welding inox elements in steel structures manufacture workshop.

In der intelligenten Fabrik wird jeder Arbeitsschritt eines Mitarbeiters aufgezeichnet und analysiert. Mitarbeiter wird gewissermaßen transparent, Datenschutz kann erschwert werden. Zudem besteht die Frage, wie sich aufgrund der wachsenden Autonomie von Maschinen und Robotern die Anforderungen an die Qualität der Arbeitskräfte auswirken werden.

Das Fazit lautet: Der Industrie 4.0 können sich nur wenige Unternehmen entziehen. Kunden fordern multivariable Produkte, gleichzeitig werden Produktlebenszyklen immer kürzer. Der Wettbewerb spitzt sich zu und gewinnt immer mehr an Dynamik. Man sollte Industrie 4.0 als Chance verstehen. Starre Planung und Produktionsprozesse können überwunden, die technologische Vorreiterposition kann weiter ausgebaut werden.

Dabei ist es am Ende jedoch ebenso wichtig, die richtige Balance zwischen Innovation und Produktivität auf der einen Seite und Sicherheit und Datenschutz auf der anderen Seite zu finden.

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