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Industrie 4.0

Evolution statt Revolution

Von ​Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. mult. Michael Schenk - (IFF) · 2016

Demonstration eines mobilen Assistenzsystems des Fraunhofer IFF. Es erleichtert die Inspektion von Industrieanlagen, indem es Zustandsdaten, Warnungen, Checklisten oder letzte Prüfberichte ein­blendet. (Foto: Fraunhofer IFF)

Die Industrie 4.0 birgt viele Chancen für die Wirtschaft. Um alle Potenziale zu heben, müssen jedoch noch viele Herausforderungen bewältigt werden.

Wissenschaft und Wirtschaft sind sich im Allgemeinen einig: «Industrie 4.0» ist die Zukunftsperspektive der industriellen Produktion. Die im Ergebnis von «Industrie 4.0» entstehenden cyber-physischen Systeme (CPS) sollen die Individualisierung der Produktion, die Effizienz sowie die kunden- und auftragsbezogene Flexibilität weiter erhöhen. Die Idee klingt auch heute noch nahezu utopisch: Virtuelle und reale Welt wachsen immer mehr zusammen. Produkte, Maschinen, Anlagen und Infrastruktureinheiten tauschen untereinander relevante und situationsgerechte Informationen aus und nehmen somit direkten Einfluss auf ihre Produktions- und Logistikprozesse. Durch die Etablierung von stark vernetzten, dezentralen und selbstorganisierenden Regelkreisen werden langfristig zentrale Steuer- und Dispositionssysteme abgelöst. Die Arbeitswelt, so wie der Mitarbeiter sie derzeitig kennt, wird sich wandeln. Automatisierung und intelligente Assistenzsysteme halten weiter Einzug und unterstützen die Menschen in den direkten, aber auch in den indirekten Unternehmensbereichen als Wirkungselemente einer «Smart Factory».

Die industrielle Evolution

Soweit die Vision. Doch bei allem Optimismus: Eine Revolution der industriellen Produktion wird es nicht geben. Die Problemvielfalt und die Herausforderungen der «Industrie 4.0», zum Beispiel ihre Komplexität, Big Data oder Sicherheit, sind aus heutiger Sicht noch nicht überwunden. Stattdessen müssen wir anerkennen, dass wir uns in einem evolutionären Prozess befinden, der seit Längerem besteht und so bald auch nicht abgeschlossen sein wird.
Das Fraunhofer IFF in Magdeburg arbeitet seit 1997 unter der Überschrift «Digitial Engineering and Operation» an der Entwicklung von durchgängigen cyber-physikalischen Systemen. Das beinhaltet die Schliessung digitaler Entwicklungsketten, die Entwicklung virtueller Assistenz- und Unterstützungssysteme mithilfe von Virtual- und Augmented-Reality-Anwendungen, die Forschung und Entwicklung im Bereich modernster Roboterassistenzsysteme, den Einsatz von RFID- und Telematik-Technologien in Produktion und Logistik und natürlich die Erforschung der mit diesen Technologien möglichen neuen Fabrik- und Logistikkonzepte.

Noch viele technologische Hürden zu überwinden

Die Arbeit von Forschungseinrichtungen wie das Fraunhofer IFF haben ihren Teil dazu beigetragen, auf dem Weg hin zur «Smart Production» viele technologische Hürden zu überwinden. Eine ganze Reihe weiterer Aufgaben sind jedoch in der Breite noch nicht gelöst. Zu diesen gehört es beispielsweise, bei der Fortentwicklung von «Industrie 4.0» auch die Bedürfnisse der mittleren und kleinen Unternehmen, die schliesslich einen grossen Teil der Wertschöpfungsketten abbilden, stärker zu berücksichtigen. Neben deren Sensibilisierung und Qualifizierung wird nicht zuletzt eine Einigung auf gemeinsame und verbindliche Standards und damit eine Homogenisierung der Softwareplattformen notwendig sein. Für alle Beteiligten gehört damit das Thema Datensicherheit zu einem weiteren dringlichen, nur schrittweise zu klärenden Problem, was den Umgang mit Cloud-Diensten und die Zukunft des industriellen Datenmanagements einschliesst.
Eine Frage, die ebenfalls nur sukzessive zu beantworten sein wird, ist die Rolle des Menschen innerhalb der Vision «Industrie 4.0». Einerseits braucht es anwendungserprobte, situative und mitarbeiterindividuelle Konzepte und Systeme, die dem Menschen dort intelligent und smart assistieren, wo dessen Tätigkeit in der Produktion von morgen wertschöpfend und gefährdungsfrei sinnvoll ist. Anderseits ist noch offen, welche Rolle wir dem Menschen in künftigen Produktionswelten überhaupt zumuten oder gar zubilligen wollen.

Chancen sind enorm

Bei allen aktuell noch zulösenden Aufgaben: Die Chancen, die mit den umwälzenden Entwicklungen von «Industrie 4.0» verbunden sind, sind enorm. Schnellere, sicherere und flexiblere Produktionssysteme, die in Bezug auf Qualität, Durchlaufzeit und Kostenbilanz in sich stimmig sind, eröffnen der Wirtschaft ungeahnte neue Möglichkeiten. Mit ihnen lässt sich nicht nur nachfrage- und gewinnorientiert an den Zukunftsmärkten für industrielle Endprodukte agieren. Sie schonen zugleich Ressourcen und Energie und generieren weiterführende Dienstleistungen und damit Mehrwerte.

Zum Autor

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. mult. Michael Schenk
Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und
-automatisierung IFF in Magdeburg
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF
Sandtorstrasse 22 · 39106 Magdeburg · Deutschland

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