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Industrie 4.0: Produktion der Zukunft

11.01.2015

Industrie 4.0 Landingpage
Nach Wasser und Dampfkraft, Massenfertigung und Automatisierung durch Elektronik und IT steht die produzierende Industrie vor der vierten industriellen Revolution – das Stichwort lautet Industrie 4.0.
Im Zuge von Web 2.0 und Social Media nehmen die Verbraucher zunehmend das Heft selbst in die Hand. Sie informieren sich im Web über Produkte und Dienstleistungen, bewerten sie und erwarten von den Herstellern maximale Flexibilität. Denn sie wollen nicht länger die Produkte kaufen, die ihnen die Unternehmen anbieten. Sie wollen selbst bestimmen, für was sie Geld ausgeben. Diese starke Individualisierung erfordert eine hoch flexible Serienproduktion, die Kunden und Geschäftspartner in Wertschöpfungsprozesse integriert und auf industrieübergreifenden Partnerschaften basiert.
Der Wunsch nach einer Flexibilisierung von Produktionsanlagen und -schritten ist daher der Haupttreiber für das Konzept Industrie 4.0. Dabei stehen auf einer Seite Hersteller, die nach Standardisierung und hohen Stückzahlen streben, während der Kunde ein stark individualisiertes Produkt fordert. Die Produktion im Rahmen von Industrie 4.0 findet Antworten auf beide Anforderungen – durch Vernetzung, Selbstkonfiguration und Selbstdiagnose.

Cyber-physische Systeme revolutionieren Produktion

Möglich wird der Schritt zur Industrie 4.0 durch cyber-physische Systeme (CPS), die die physikalische und die virtuelle Welt im Internet der Dinge – kurz IoT (Internet of Things) – zusammenführen. Als CPS tauschen intelligente Maschinen, Lagersysteme und Betriebsmittel autonom Daten miteinander aus, initiieren Fertigungsschritte und steuern sich gegenseitig. In der Industrie 4.0 organisiert sich die Produktion selbst. Alle beteiligten Produktionsmittel und Produkte sind miteinander vernetzt, eindeutig identifizierbar und lokalisierbar. Sie sind sich ihres Zustands bewusst, wissen, welche Schritte erforderlich sind, um den Produktionsprozess fortzusetzen, und lösen selbsttätig den nächsten Fertigungsschritt nebst logistischen Prozessen aus. „Der Einsatz cyber-physische Systeme“, sagt Hagen Rickmann, Geschäftsführer T-Systems, „wird die industrielle Fertigung von Produkten weltweit radikal verändern und Wirtschaft sowie Verbrauchern riesige Chancen bieten.“

Mähdrescher spricht mit Traktor

Erste erfolgreiche Projekte zeigen, welche Chancen Industrie 4.0 und das Internet der Dinge begleiten. Der Landmaschinenhersteller CLAAS verknüpft für die intelligente Getreideernte Erntemaschinen und Traktoren über hochentwickelte Informations- und Kommunikationstechnologie von T-Systems. Somit wird aus Industrie 4.0 in der Landwirtschaft Farming 4.0. Der Mähdrescher kommuniziert über Mobilfunk direkt mit dem Traktor. Er signalisiert, wann der Korntank voll ist und ruft Traktor samt Anhänger zur Übernahme des Getreides passgenau an den Mähdrescher. Die Ernte kann dadurch unterbrechungsfrei weitergehen, was dem Landwirt bei Ausgaben von mehreren tausend Euro pro Stunde für einen Mähdrescher Zeit und noch mehr Geld erspart. Künftig könnte der intelligente Erntehelfer sogar noch mehr leisten: Es wäre vorstellbar, dass in die Erntestrategie aktuelle Wetterdaten einfließen oder beispielweise auch weitere Maschinendaten mit Big Data ausgewertet werden, um die Verfügbarkeit in den kurzen Erntefenstern der Maschinen zu optimieren.

Industrie 4.0 auf der Unternehmensagenda

Noch steht das Konzept am Anfang. Doch mit der Gründung des „Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ durch die Bundesregierung hat die vierte industrielle Revolution einen deutlichen Schub erhalten. Bereits 25 Prozent der Komponentenfertiger für Deutschlands Automobilbranche haben Industrie 4.0 auf der Agenda. Bei den Maschinenbauern selbst ist es schon jeder zweite und bei Anlagenbauern sind es ausnahmslos alle.
Sichere Kommunikation und Datensicherheit sind notwendige Voraussetzungen für den Erfolg von Industrie 4.0. Maschinen müssen dazu in der Lage sein, Informationen verschlüsselt miteinander und mit allen angebundenen Systemen auszutauschen. Die im Rahmen von Industrie 4.0 entstehenden Datenströme dürfen weder abgefangen noch manipuliert werden, um einerseits das Know-how der Unternehmen zu schützen, andererseits Betriebssicherheit zu gewährleisten und Sabotage auszuschließen. Neben bedarfsgerechter Verschlüsselung der Kommunikation zwischen den cyber-physischen Systemen muss eine stark geschützte Cloud-Plattform die Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit von Produktions- und Unternehmensdaten ermöglichen. Mit der Connected Industry Platform (CIP) von T-Systems weisen auch hier erste erfolgreiche Projekte den Weg in die Zukunft und zeigen, wie sich die sichere industriellen Produktion von morgen umsetzen lässt. Industrie 4.0 – heute Leitgedanke, morgen schon unverzichtbarer Bestandteil des Produktionskonzepts.