Vor Industrie 4.0 war es schwierig, die Trends in der Fertigung zu studieren. Industrie 4.0 ist zu einem vertrauten Begriff geworden, aber Vertrautheit bedeutet nicht, dass man ihn-tiefgreifend versteht, und es ist möglich, dass man ihn zu oft hört, ohne ihn gründlich zu verstehen und so bedeutende Chancen verpasst. Industrie 4.0 kann die aktuelle industrielle Revolution, spezifikationsspezifische Technologien, integrierte Praktiken und den gewünschten Zustand darstellen, den Hersteller erreichen möchten. Doch was genau ist Industrie 4.0?
Was ist Industrie 4.0?
Der Ursprung des Begriffs „Industrie 4.0“ ist einfach. Der Begriff wurde erstmals 2011 von der Bundesregierung geprägt, um ein Projekt zur Digitalisierung der Fertigung zu beschreiben. Und daraus entwickelte sich schnell eine Reihe von Empfehlungen, wie die Technologie umgesetzt werden sollte. Wenn das alles wäre, hätten wir wahrscheinlich keine Gelegenheit, den Begriff im Jahr 2020 noch einmal zu diskutieren. Doch im Jahr 2016 verband Klaus Schwab, Präsident des Weltwirtschaftsforums, den Begriff ausdrücklich mit seinen Reden und Schriften zur Vierten Industriellen Revolution. Der Begriff ging über konkrete Empfehlungen hinaus und wird heute zur Bezeichnung einer großen Revolution in der Fertigung verwendet.
Definition von Industrie 4.0
In diesem Zusammenhang lässt sich Industrie 4.0 leichter quantifizieren. Industrie 4.0 steht an der Schnittstelle von Informations- und Betriebstechnologie und in der industriellen Fertigung verbindet Industrie 4.0 physische und digitale Systeme, die zuvor getrennt waren. Warum ist das wichtig? Denn durch die Bewältigung dieser Probleme können Unternehmen ihre Effizienz, Produktivität und Agilität auf eine noch nie dagewesene Weise dramatisch verbessern. Um die Auswirkungen von Industrie 4.0 zu verstehen, müssen wir auf die drei industriellen Revolutionen zurückblicken, die der vierten industriellen Revolution vorausgingen.
Historischer Hintergrund der vierten industriellen Revolution
Mitte des 18. Jahrhunderts ersetzte die Erste Industrielle Revolution die manuelle Fertigung durch die frühe Mechanisierung der Wasser- und Dampfkraft. Die Zweite Revolution führte die Elektrizität ein, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts Massenproduktion und Fließbänder ermöglichte. In den 1970er Jahren lösten Computerisierung und Automatisierung die gewaltige Dritte Industrielle Revolution aus. Jahrzehnte später ist die vierte industrielle Revolution, auch bekannt als Industrie 4.0, da und erfindet die Fertigung durch die umfassende Nutzung von Daten zur Automatisierung, Vorhersage, Steuerung und Optimierung von Abläufen neu. Das Aufkommen von Industrie 4.0 hat die Beschleunigung nachfolgender industrieller Revolutionen ermöglicht.
Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Wertschöpfungskette
Um Industrie 4.0 und seine Bedeutung besser zu verstehen, ist es notwendig, sich auf die gesamte Wertschöpfungskette vom Lieferanten bis zum Endkunden zu konzentrieren. Neu konzipierte Service- und Geschäftsmodelle, die durch intelligente Fertigung unterstützt werden, ermöglichen es Unternehmen jetzt, die Produktionsbeziehungen von Lieferanten, Produzenten und Kunden entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu optimieren. Es nutzt auch Technologie, um die Abstimmung zwischen Menschen, Prozessen und Produkten zu ermöglichen. Hersteller und Serviceorganisationen haben Zugriff auf beispiellose Datenmengen, wodurch es einfacher wird, alle Aspekte ihrer Abläufe zu verstehen, zu steuern und zu verbessern.
Quelle der Auswirkungen - Industrie 4.0-Technologien
Industrie 4.0 repräsentiert nicht nur bestimmte Anwendungsfälle oder Technologien. Der Punkt ist, dass Industrie 4.0 eine Reihe komplementärer Technologien nutzen kann, um die digitale Transformation schnell anzukurbeln und ein massives Wachstum zu ermöglichen. Entwicklungs-, Fertigungs- und Serviceteams realisieren Industrie 4.0-Praktiken durch die folgenden spezifischen Technologien.
Standardisierte industrielle Konnektivität mithilfe von Daten
Die Verwertbarkeit von Daten beginnt mit der Möglichkeit, Daten freizugeben, die in der Vergangenheit in Geräten, Maschinen und Produkten noch nie verfügbar waren. Während neuere Iterationen dieses Ansatzes die Vernetzung nativer Funktionen ermöglicht haben, experimentieren Hersteller mit anderen Möglichkeiten, ihre Fabrikhallen und Produktlinien miteinander zu verbinden (insbesondere mit standardisierten Verbindungen) und weiten dies sogar auf ältere Geräte aus, die nie für den Datenaustausch konzipiert waren.
Industrielles Internet der Dinge
Für Hersteller bietet Industrial IoT unglaubliche Einblicke in ihre Produkte und Abläufe, sodass Daten sicher abgerufen, überwacht, analysiert und auf neue Weise sinnvoll genutzt werden können. Unternehmen können diese Informationen nutzen, um intelligentere und schnellere Geschäftsentscheidungen zu treffen.
Big Data, Analysen und KI zur fundierten Entscheidungsfindung
Aufbauend auf dem industriellen Internet der Dinge und der Vernetzung wird die Anwendung von Analysen und KI auf Produktionsanlagen und -systeme in der Industrie 4.0 zur Standardpraxis, um bisher unentdeckte Muster oder versteckte Hindernisse zu finden, was zu einer Entscheidungsfindung in Echtzeit--und letztendlich zu einer verbesserten Effizienz führt.
Cloud Computing erleichtert die Nutzung von Daten
Cloud-basierte Systeme haben Zugriff auf im Internet gehostete Remote-Server, auf denen Unternehmen ihre Daten speichern, verwalten, verarbeiten und analysieren können. Von der Erzielung von Skalierbarkeit und Effizienz bis hin zur Reduzierung der Betriebskosten hat Cloud Computing erhebliche Auswirkungen auf nahezu jeden Aspekt der modernen Fertigung.
Einsatz von Automatisierung und Robotik zur Steigerung der Produktivität
Während Automatisierung kein neues Konzept ist, bietet Industrie 4.0 intelligentere Anlagen, die mit computergestützten oder robotergestützten Werkzeugen ausgestattet sind und in der Lage sind, komplexe Lernprozesse durchzuführen und Aufgaben präzise zu erledigen.
Augmented Reality (AR) kann die Fähigkeiten der Mitarbeiter verbessern
AR ist in der Lage, digitale Informationen oder Objekte in die physische Welt zu überlagern, um Mitarbeitern bei der Nutzung, Wartung und Reparatur von Industriemaschinen und -geräten zu helfen. AR bietet eine bessere Möglichkeit, Mitarbeitern einfach zu verwendende Anweisungen für ihre Arbeit zu geben, was zu einer höheren Produktivität und Sicherheit führt.
Unterstützen Sie Ihr Unternehmen mit dem Industrie 4.0-Modell
Industrie 4.0 bietet Unternehmen beispiellose Einblicke in alle Aspekte ihrer Abläufe, und diese durchdringen das gesamte Unternehmen. Industrie 4.0 bietet nahezu unbegrenzte Möglichkeiten, jeden Aspekt der Produktion zu verstehen und zu verbessern.
Intelligenz zur Anlagenoptimierung:Erweiterte Funktionen zur Überwachung des Anlagenzustands können Ausfallzeiten in verschiedenen Situationen vorhersagen und verhindern und so eine höhere Maschinenproduktivität gewährleisten. Maschinenwartungspläne können auch intelligenter entwickelt werden, indem Echtzeitdaten mit Algorithmen kombiniert werden, die auf der bisherigen Leistung basieren.
Digitalisierung der Mitarbeiterproduktivität:Augmented Reality ermöglicht es Mitarbeitern, ihre Fähigkeiten zu verbessern und sich Wissen und Fähigkeiten schneller und besser anzueignen. Außerdem können sie einfacher zwischen Aufgaben wechseln, indem sie digitale Arbeitsanweisungen als Leitfaden nutzen. Da Maschinen stets auf einem höheren Standard arbeiten, können stärker automatisierte Prozesse konsolidiert und gleichzeitig menschliche Fehler vermieden werden.
Betriebskosten senken:Dank der Echtzeit--Sichtbarkeit des gesamten Produktionsprozesses können Sie die Herstellungskosten um bis zu 15 % senken. Reduzieren Sie Ausschuss und Nacharbeit durch Asset-Überwachung in Echtzeit, digitale Arbeitsanweisungen und vorausschauende Analysen, um die Kosten um bis zu 50 % zu senken.
Skalierbares Produktionsmanagement:Da Produkte immer komplexer werden, erfordern sie Flexibilität und Agilität im Produktionsprozess, um Ausfallzeiten zu reduzieren und die Qualität sicherzustellen. Durch die Kombination von industriellem IoT, Augmented Reality und Analytics können Unternehmen Produkte schnell auf den Markt bringen und die Produktion nahtlos hoch- oder runterskalieren.
Hindernisse überwinden und Industrie 4.0 annehmen
Während einige Unternehmen Industrie 4.0 mit Skepsis gegenüberstehen, setzt die Branche als Ganzes auf diese Technologien. Der Einstieg in die digitale Transformation hin zu Industrie 4.0 ist für die Aufrechterhaltung eines Wettbewerbsvorteils zunehmend von entscheidender Bedeutung. Doch obwohl die meisten Unternehmen den Wert und die Unvermeidlichkeit der vierten industriellen Revolution erkannt haben, müssen sie sich immer noch mit den Schwierigkeiten auseinandersetzen, mit denen sie konfrontiert sind, um eine effiziente Einführung zu erreichen.
Wie in der Rezension des Manufacturing Leader Journal dargelegt, betrachten PTC-Experten die Herausforderungen, vor denen Fertigungsunternehmen stehen, als „Navigationsfegefeuer“. Während Unternehmen Industrie 4.0 nutzen, um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen viele das volle Potenzial der digitalen Transformation noch ausschöpfen. Sie neigen dazu, eine Vielzahl von Industrie-4.0-Initiativen umzusetzen und streben danach, den Umfang ihrer Experimente zu erweitern. Glücklicherweise gibt es viele Möglichkeiten, die üblichen Fallstricke des Pilot Purgatory zu vermeiden, und Experten können diese Probleme mit praktischer Anleitung angehen.
Die digitale Transformation geschieht nicht über Nacht. Jede der von uns besprochenen Technologien ist einzigartig. Daher ist es wichtig zu bestimmen, welche Kombination zur digitalen Transformationsstrategie und den Geschäftszielen Ihres Unternehmens passt. Auch wenn eine vollständige Transformation nicht sofort erfolgen kann, können intelligente Planung und die richtige Technologie dafür sorgen, dass Industrie 4.0 schnell durchstartet und auch bei zunehmender Skalierung weiterhin Mehrwert liefert.
Das Potenzial der vierten industriellen Revolution erschließen
Das Spannende an Industrie 4.0 ist vielleicht, dass sie sich noch weiterentwickelt. Während Hersteller auf der ganzen Welt bereits die erheblichen Vorteile der Industrie 4.0-Technologien erkannt haben, gibt es noch ein enormes Potenzial, das noch ausgeschöpft werden muss.
Klar ist, dass Industrie 4.0, genau wie frühere industrielle Revolutionen, die Fertigung, wie wir sie kennen, verändert. Die Unternehmen, die bereits jetzt Schritte in Richtung Digitalisierung unternehmen, sind diejenigen, die an der Spitze der Transformation stehen und den Markt anführen. Wenn Sie sich für Industrie 4.0-Praktiken und -Technologien interessieren, besuchen Sie unsere Branchenlösungen für Fertigung, Dienstleistungen und Ingenieurwesen, um zu erfahren, wie Sie Ihre digitale Transformation erreichen können.