Industrie 4.0 - Wie Sie Ihr Unternehmen in die Zukunft bringen
Industrie 4.0 wird als Vision der industriellen Produktion der Zukunft beschrieben. Fokus liegt auf der Zukunft von Unternehmenstechnologien und die Macht neuer Technologien, Fertigungsprozesse zu verändern.
Die vierte industrielle Revolution meint eine Entwicklungsstufe der FĂźhrung und Organisation in der Fertigungsindustrie. Zuvor existierten bereits Industrie 1.0, 2.0 und 3.0. und Industrie 5.0 ist nicht weit.
Im Folgenden werden wir definieren, um was es sich bei cyber-physischen Produktionssystemen handelt, was fßr Auswirkungen sie auf Fertigungsprozesse haben und wie Unternehmen wettbewerbsfähig bleiben kÜnnen.
Cyber-Physische Systeme: Die Bausteine der Industrie 4.0
Bei Industrie 3.0 stand die Automatisierung von Prozessen und Abschnitten von Produktionsanlagen im Fokus. Die 4. Industrielle Revolution wird all diese separaten Teile zu einem optimierten Ganzen zusammenfĂźgen.
Cyber-physische Produktionssysteme (CPPS) bezeichnen Online-Kommunikationsnetze zwischen Maschinen. Mechanische und elektrische Komponenten von Fertigungsprozessen kommunizieren miteinander, ähnlich wie Menschen in sozialen Netzwerken.
Diese, sogenannten Smart-Maschinen, tauschen interne Informationen miteinander aus, z. B. ßber
- StĂśrungen und technische Probleme
- Ănderungen bei den Aufträgen oder der Nachfrage
- Lagerbestände oder
- die Koordinierung von Prozessen und Fristen
Es besteht ein intelligentes Netz von Verbindungen zwischen IKT-Systemen, Maschinen, Produkten und Menschen Ăźber die gesamte WertschĂśpfungskette und den Produktlebenszyklus hinweg. Dieses umfasst externe Flotten, Anlagen und Netzwerke.
Es gibt zwei Arten der Integration, welche Smart-Fabriken ausmachen:
- Vertikale Integration: Alle Abteilungen der Fabrik stehen in Verbindung miteinander. AuĂerdem bestehen Verbindungen zum Rest des Unternehmens â Vertrieb , HR, Finance, Kundenservice, etc.
- Horizontale Integration: Alle Teile der Lieferkette sind miteinander verbunden, innerhalb des Unternehmens, ßber mehrere Standorte hinweg und mit Dritten, sowohl vorwärts als auch rßckwärts. Der entscheidende Unterschied besteht darin, dass externe Parteien der Lieferkette ein ähnliches Maà an Integration aufweisen.
Integration ermÜglicht Zusammenarbeit, ständige Kommunikation und Transparenz, sowie Flexibilität in der Produktion.
Wichtige Technologien fĂźr die vierte industrielle Revolution
Im Folgenden einige der Technologien, welche die Produktivität und das Wachstum in der Fertigung vorantreiben werden:
- GroĂe Datenmengen und Analysen
- KĂźnstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Verarbeitung natĂźrlicher Sprache
- Nanotechnologie
- Autonome Roboter
- Drohnen
- Simulation und virtuelle Realität
- Das industrielle Internet der Dinge
- Cybersicherheit
- Die Cloud
- Additive Fertigung (3D printing)
Viele dieser Technologien gibt es schon seit einiger Zeit, jetzt jedoch werden sie auch integriert, um intelligente Fertigungssysteme zu bilden.
Das Mooresche Gesetz und die Dringlichkeit zur Veränderung
Die Umsetzung von Veränderungen beschleunigt sich exponentiell.
Um die Geschwindigkeit des technologischen Wandels und Wachstums zu prognostizieren, wird oft das Mooresche Gesetz zitiert. Die allgemeine Regel besagt, dass sich die technologische Entwicklung alle 18 Monate verdoppelt. Einige Technologien mĂśgen langsam beginnen, erreichen jedoch, durch die exponentielle Kurve, schnell ein bahnbrechendes Niveau.
Ăbernehmen Sie diese Technologien nicht, wird Ihr Unternehmen als Folge schnell zurĂźckbleiben.
Die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine
Maschinen ersetzen nicht die menschliche Entscheidungsfindung oder die Verantwortung fĂźr die Produktionsstrategie und -DurchfĂźhrung. Geräte sammeln jedoch Daten verschiedener Quellen, welche dann von Menschen beurteilt werden kĂśnnen. KI und maschinelles Lernen werden mehr und mehr Feedback in routinemäĂige Betriebsabläufe einflieĂen lassen, wodurch menschliche Eingriffe weniger notwendig sein werden.
Auch Elon Musk, der CEO von Tesla, äuĂerte sich jedoch kritisch und kommentierte, dass eine "ĂźbermäĂige Automatisierung" sich als Fehler herausstellen kĂśnnte. Er twitterte, dass man Menschen unterschätze.
Industrie 5.0
Auch die Fßnfte Industrielle Revolution wird uns schneller einnehmen, als wir vielleicht denken. Sie wird durch eine Veränderung der Interaktion zwischen Mensch und Maschine vorangetrieben. Ziel ist es, maschinelle Intelligenz mit menschlicher Kreativität, Anpassungsfähigkeit und ProblemlÜsungsfähigkeit zu kombinieren.
Die Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Produktionsabläufe
Die treibende Kraft des Wandels im Bereich Fertigung, besteht aus zunehmender Automatisierung und dem Datenaustausch ßber vernetzte Geräte. Systeme kÜnnen nun Ausfälle vorhersagen, sich selbst ohne Ausfallzeiten konfigurieren und sich an Veränderungen anpassen. Langfristig wird die Produktion selbstverwaltet und selbstorganisiert sein.
Im Folgenden mehrere voraussichtliche Ergebnisse:
- Vollständig integrierter, automatisierter und optimierter Produktionsfluss
- Schnellere, flexiblere, sicherere und effizientere Prozesse
- ErhÜhte Produktivität
- HÜhere Rentabilität
- Industrielles Wachstum
- Eine Veränderung des Arbeitsumfeldes
- Veränderte Beziehungen zwischen Lieferanten, Produzenten und Kunden
- Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen und Regionen
HÜhere Produktivität
Die hĂśhere Produktivität ergibt sich aus der Beseitigung von Fehlern und Risiken, der Produktion grĂśĂerer Produktmengen, der Verringerung von Ausfallzeiten und der MĂśglichkeit, rund um die Uhr, ohne Schichtwechsel oder Ăbergaben, zu produzieren.
HĂśhere Sicherheit
Sicherheit ist ein wesentlicher Faktor jeder Produktionsumgebung. Eine hĂśhere Sicherheit fĂźr Arbeitnehmer kann garantiert werden, durch:
- Verringerung von Mängeln und Fehlern
- Verwendung von Sensoren, welche Arbeiter sicher im Verhältnis zu Maschinen positionieren
- Remote-Ăberwachung und Datenanalyse, um Risiken zu erkennen und, falls nĂśtig, sofort in der Lage zu sein, zu reagieren und einzugreifen
HÜhere Flexibilität
Ein Vorteil von Robotern und vernetzten Geräten ist eine viel hĂśhere Variabilität im Produktionsprozess und eine grĂśĂere Flexibilität bei Nachfrageschwankungen.
Roboter sind auĂerdem in der Lage, individualisierte Produkte nach KundenwĂźnschen herzustellen, was einen entscheidenden Vorteil darstellt.
HÜhere Rentabilität
KostengĂźnstigere Produktion und hĂśhere Gewinne werden erzielt durch:
- Prozessoptimierung und betriebliche Effizienz
- Geringere Lagerbestände und kßrzere Wartezeiten auf Bestände
- Abfallreduzierung (z. B. durch Abschalten nicht genutzter Komponenten)
- Massenproduktion
- VerkĂźrzte MarkteinfĂźhrungszeit
- Insgesamt hÜhere Produktivität
Intelligente Produktionsstätten werden einen Wettbewerbsvorteil erlangen, wodurch gute Kunden angezogen und das Geschäft ausgebaut werden kann.
Eine Veränderung des Arbeitsumfeldes
Industrie 4.0 wird zu erheblichen Arbeitsplatzverlusten fĂźr gering qualifizierte, kĂśrperliche Arbeitskraft fĂźhren, da Roboter Präzisionsarbeit besser als Menschen erledigen kĂśnnen und auĂerdem beständiger sind.
Dies kann auch Arbeitnehmer in Bereichen wie Logistik, Kundenkommunikation und Verwaltung betreffen.
Viele Menschen sind jedoch jetzt bereits in Positionen beschäftigt, die es vor fßnf oder zehn Jahren noch nicht gab und auch in der Zukunft werden noch viele weitere solcher Arbeitsplätze entstehen.
Automatisierte Smart-Fabriken werden in der Nähe von Wohnorten errichtet, wodurch industrielle Wachstumspunkte geschaffen werden und gut ausgebildete Einheimische oder qualifizierte Remote-Arbeiter beschäftigt werden kÜnnen.
Als Resultat wird der Druck auf die Industrie, ihre Mitarbeiter um- und weiterzubilden erhĂśht und Bildungssysteme stehen in der Verantwortung, Studenten fĂźr den kĂźnftigen Bedarf der Industrie zu rĂźsten.
Wie schaffen Unternehmen den Schritt in die Zukunft?
Industrie 4.0 ist ein Weg zur vertikalen und horizontalen Integration.
Unternehmen des produzierenden Gewerbes, insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen, verfßgen oft jedoch nicht ßber die finanziellen Mittel, um diese Neuerungen vorzunehmen und die alten Systeme sind mÜglicherweise nicht mit neuen digitalen Technologien kompatibel.
Als LĂśsung kann ein schrittweiser Ansatz verfolgt werden, beispielsweise beginnend mit robotergestĂźtzter Prozessautomatisierung (RPA), vorausschauenden Wartungssystemen oder der EinfĂźhrung von Cloud-Computing.
Es ist ratsam, sich von Experten beraten zu lassen. Haben Sie das GefĂźhl, nicht weiterzukommen, kĂśnnen Sie einen Berater fĂźr digitale Transformation hinzuziehen, der Ihnen hilft, den richtigen Kurs zu finden.
Industrie 4.0 - Die Zukunft der Business-Technologie
Die Revolution durch die Industrie 4.0 wird durch Online-Kommunikationsnetze zwischen Maschinen, Systemen und Menschen vorangetrieben, sowohl innerhalb Ihres Unternehmens (vertikale Integration) als auch entlang Ihrer gesamten Lieferkette (horizontale Integration).
Des Weiteren wird sie die Zukunft der Business-Technologie stark prägen und die Fertigungsindustrie vollständig verändern.
Unternehmen, die wettbewerbsfähig bleiben mÜchten, sind gut beraten, zumindest erste Schritte auf diese technologische Reise zu unternehmen. Sowohl die Geschwindigkeit, als auch der Umfang des Wandels, befinden sich auf einer exponentiellen Kurve, auf der man leicht den Anschluss verlieren kann.
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