Transformation in die Cloud - welche Cloud darf es sein?
Blickwinkel

Vernetzte Fabrik: Reif für die Praxis?

11.08.2016

Schneller, besser, individueller – die neuen Kundenbedürfnisse setzen die klassische Industrie zunehmend unter Druck. Ist das Internet der Dinge der Ausweg?
Vernetzte Fabrik: Ist das IoT der Ausweg für die klassische Industrie?
Industrieunternehmen stecken heute in einem tiefgreifenden Wandel. Serienfertiger müssen individueller produzieren, Einzelfertiger effizienter. Was zunächst einfach klingt, erfordert in der Fabrikhalle radikales Umdenken. Unternehmen müssen ihre starren Abläufe zu flexiblen Wertschöpfungsnetzwerken transformieren. Dazu müssen sie die Digitalisierung nicht nur in Buchhaltung, Kundenservice und Vertrieb vorantreiben, sondern auch in der Werkshalle und im Lager. Die Vision ist klar: eine sich selbst organisierende und optimierende Fertigung.

Spätestens 2025 Realität

Die Idee ist nicht neu. Die Bundesregierung hat die vierte industrielle Revolution – kurz: Industrie 4.0 – bereits 2011 zum Zukunftsprojekt erklärt. Seitdem ist viel darüber debattiert worden. In der Praxis lässt die smarte Fertigung aber noch auf sich warten. Vor allem in der Fabrikhalle steckt Industrie 4.0 noch in den Kinderschuhen. Einer Studie des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) nach steht mehr als die Hälfte der Branche noch am Anfang. Zwar erfassen immerhin zwei Drittel der Betriebe die Maschinen- und Prozessdaten. Aber nur drei von zehn nutzen die Daten für die automatische Produktion. Wann die Smart Factory Realität wird? Der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) rechnet damit, dass das spätestens 2025 der Fall sein wird. Statt in einer Revolution befindet sich die Industrie deshalb eher in einer Evolution.
In der Praxis zeigen sich in vielen Unternehmen schon die Vorboten von Industrie 4.0. Das Internet der Dinge spielt dabei eine zentrale Rolle. Wartungsdienste überprüfen damit beispielsweise den Status von Maschinen und Anlagen aus der Ferne und beheben auf demselben Weg auch konfigurationsbedingte Probleme. Das Resultat: bis zu 30 Prozent niedrigere Instandhaltungskosten.

Fehler umgehend korrigieren

Einmal vernetzt sind die Maschinen zudem in der Lage, kontinuierlich ihre Produktionsdaten zu übermitteln. So lassen sich beispielsweise die Daten eines einzelnen Schraubvorgangs automatisch strukturieren und analysieren. Weichen die Daten von Standards ab, können sofort Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden.
Unternehmen vernetzten aber nicht nur Maschinen und Anlagen, sondern auch zunehmend Menschen. Viele Autohersteller testen beispielsweise den Einsatz von Wearables in der Produktion. Ziel ist es, die Mitarbeiter im Rahmen ihres Arbeitskontextes zu unterstützen. Volkswagen setzt in der Kommissionierung beispielsweise auf eine 3D-Datenbrille. Ähnlich wie bei dem Smartphone-Spiel Pokémon GO wird dabei die Wahrnehmung der Realität erweitert. Der Mitarbeiter bekommt bei der Arbeit alle notwendigen Informationen wie den Entnahmeplatz oder die Teilenummer auf der Brille eingeblendet. Touch- oder Sprachbedienung sorgen dafür, dass der Mitarbeiter während der Arbeit beide Hände frei hat. Die Kamera der Brille scannt zudem Barcodes und stellt richtige Barcodes und Entnahmen in grün dar. Falsch entnommene Teile werden dagegen rot eingefärbt.

Esperanto für Maschinen nötig

Für sich genommen funktionieren diese und ähnliche Lösungen heute bereits tadellos. Das Problem liegt im digitalen Zusammenspiel der verschiedenen vernetzten Produktionsmittel. Denn je nach Hersteller, Alter oder Region sprechen Maschinen und Anlagen völlig unterschiedliche Sprachen. Einen international anerkannten Standard – quasi ein Esperanto für Maschinen – gibt es bislang noch nicht. Bei Industrie 4.0 darf das Maschinennetz keinesfalls abgeschottet bleiben. Stattdessen müssen sämtliche Prozessketten – von der Produktion über die Lagerung und Logistik bis hin zum Verkauf – miteinander vernetzt werden. Denn die Weiterverarbeitung von Maschinen- und Sensordaten in Systemen für Kundenbeziehungsmanagement, Fertigungsverwaltung oder Ressourcenplanung gilt als Ausgangspunkt, um Unternehmensabläufe transparenter zu machen, intelligent zu steuern und so stetig zu verbessern. Teilt die Produktionsanlage ihre Daten beispielsweise mit dem Lagerverwaltungssystem, kann dieses daraus den optimalen Lagerplatz berechnen und einen Stapler mit dem Transport beauftragen.
Statt auf einen universellen Standard zu warten, können Unternehmen heute schon auf Plattformlösungen setzen. Diese übersetzen die gerätespezifischen Daten in ein geräteübergreifendes Datenmodell. Sie stellen dazu alle nötigen Technologien skalierbar zur Verfügung: Module und Gateways zum Vernetzen der Maschinen, Netzverbindungen, Cloud-Server, Datenanalyse-Tools sowie ein Online-Benutzerportal. Die Plattformen sorgen zudem für eine nahtlose Kommunikation mit der bestehenden IT-Umgebung.

Rente für alle?

Je mehr die Fertigung allerdings an Vernetzung, Automatisierung und Autonomie gewinnt, desto wichtiger wird die Frage, was das für die menschliche Arbeit bedeutet. Das World Economic Forum rechnet beispielsweise vor, dass die vierte industrielle Revolution bis 2020 über fünf Millionen Jobs kosten könnte. Viele Ökonomen wenden ein, dass die Vorteile und Chancen durch Industrie 4.0 die Arbeitsplatzverluste überkompensieren werden. Die menschenleere Fabrik bleibt auch in den nächsten Jahrzehnten noch eine Illusion. Stattdessen werden Menschen bei körperlich belastenden Tätigkeiten beispielsweise durch Exoskelette unterstützt. Parallel dazu steigen auch die Anteile der Dienstleistungs- und Wissensarbeit, während die Anteile von Administrations- und Produktionsarbeit abnehmen. Wer von den Vorteilen der Industrie 4.0 profitieren will, ist deshalb gut beraten, auch in die Weiterbildung der Mitarbeiter zu investieren.