Die Industrie 4.0 hat mittlerweile einen wichtigen Platz in der Wirtschaft eingenommen. Unternehmen sehen die Chance, ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern zu können. Nachfolgend betrachten wir die Industrie 4.0 aus technischer Sicht und schauen genauer hin, welche Technologien hier eine maßgebliche Rolle spielen:
Kommunikationstechnologien
Sie sind eine grundlegende Voraussetzung für die Industrie 4.0. Ohne eine leistungsstarke Informations- und Kommunikationstechnik ist eine effiziente Fertigung nicht möglich. Die Elemente der verschiedenen Wertschöpfungsketten tauschen zu unterschiedlichen Zwecken verschiedenartige Daten aus, um ihre jeweiligen Aufgaben erfüllen zu können.
3D-Druck
Ein wichtiges Ziel der Industrie 4.0 ist die Flexibilisierung der Produktion. Dabei eröffnen additive Fertigungsverfahren völlig neue Produkte, die sich durch maximale Konstruktionsfreiheit und innovative Funktionalität auszeichnen. Die Technologie des 3D-Drucks zeigt ihre Stärken dort, wo die klassische Fertigung an ihre Grenzen stößt. Dreidimensionale Gebilde entstehen, indem schichtweise aufgetragen wird und dabei jede Lage fest mit der darunter liegenden verbunden wird. Als Materialien stehen Metalle, Kunststoffe und auch Keramik zur Auswahl.
Augmented Reality
Als Augmented Reality (AR) wird die Vermischung zwischen virtueller und natürlicher Umgebung bezeichnet. Die Kunst besteht darin, den Nutzern das Gefühl zu geben, mit der digitalen Welt zu verschmelzen. Durch computergestützte Modelle können Unternehmen ihren Kunden ein neues Kauferlebnis präsentieren, sei es bei einem virtuellen Rundgang durch die Produktion oder beim Erleben eines neuen Produkts. Auch in der Produktion kann es den Mitarbeitern verschiedene Arbeitsschritte und Werkzeuge aufzeigen. Eine besondere Form der virtuellen Realität stellen Datenbrillen dar. Sie reichern die reale Umwelt mit virtuellen Informationen an oder lassen die Nutzenden vollständig in eine virtuelle Welt eintauchen.
Big Data
Bei Big Data geht es um die Verwendung und Analyse komplexer Datenmengen, um diese wirtschaftlich zu nutzen. Dabei werden Informationen aus zahlreichen Quellen gefiltert und für unterschiedliche Anwendungen aufbereitet. Da Datenmengen zunehmen, besteht die Kunst darin einzuschätzen, welche Daten relevant sind. Je länger Daten gesammelt und analysiert werden, desto exakter die Vorausberechnungen, z.B. den optimalen Wartungszeitpunkt zu berechnen.
Cloud-Computing
Cloud-Computing ist der Zugriff auf virtuelle Rechen- und Speicherkapazität. Sie beinhaltet auch den Vertrieb von Anwendungssoftware als Dienstleistung. Die Vorteile liegen auf der Hand: Flexibilität und hohe Skalierbarkeit. Eine Cloud – also ein virtuelles Rechenzentrum – kann dynamisch belegt und freigegeben werden. Gespeicherte Daten sind von überall abrufbar, IT-Infrastruktur muss nicht lokal vorgehalten werden. Die Nutzung von Cloud-Lösungen trägt zur internen Vernetzung bei und kann in fast allen Bereichen der Wertschöpfungskette zum Einsatz kommen.
Künstliche Intelligenz
Eine Schlüsseltechnologie für autonome Produktionsprozesse in der Industrie 4.0 ist künstliche Intelligenz (KI). Sie wird schon heute für die unterschiedlichsten Anwendungen und Funktionen genutzt. Dazu zählen das Monitoring großer Datenmengen, das Auffinden von Mustern, das Vorhersagen und die Interpretation von unstrukturierten Daten, aber auch die Interaktion mit anderen Maschinen und Menschen. Maschinen lernen mithilfe von Algorithmen, Aufgaben autonom auszuführen und mit adäquaten Lösungen zu reagieren
Radiofrequenz-Identifikation (RFID)
RFID-Systeme bestehen aus einem Transponder und einem Lesegerät. Sie ermöglichen kontaktloses Speichern und Auslesen von Daten über Funk, wobei einzelne Objekte mit einer eindeutigen Nummer versehen werden. Diese Technologie findet überall Anwendung, wo maschinell Objekte registriert, überwacht oder transportiert werden. In der Wirtschaft eröffnet die RFID-Technik Effizienzsteigerungen in der Logistik und Warenwirtschaft.
Robotik
Diese Technologie ist nicht neu, gewinnt jedoch im Kontext von Industrie 4.0 nochmals an Bedeutung. Robotik hilft, Produktionsabläufe schneller und flexibler zu gestalten. Wissenschaft und Forschung sind dabei, intelligente Mensch-Maschine-Systeme zu bauen und autonome, kooperative Robotersysteme der nächsten Generation zu entwickeln. Auch für die Individualisierung in der Produktion spielen Roboter eine wichtige Rolle. Sie werden immer flexibler und eignen sich daher auch für kleinere Stückzahlen. In Kombination mit Machine-Learning sind sie in der Lage, Aufgaben eigenständig zu erledigen und sich dabei kontinuierlich zu optimieren.
Egal ob Großkonzern, Mittelständler oder Kleinunternehmen, die Industrie 4.0 bietet enorme Potenziale. So eröffnet die Digitalisierung nicht nur neue Perspektiven für Beschäftigte, sondern auch neue Organisations- und Steuerungsmöglichkeiten für die gesamte Wertschöpfungskette.
