Industry 4.0

Reise in die Industrie/Fertigung 4.0

Von der ersten industriellen Revolution bis zur digital vernetzten Fabrik: Lesen Sie hier, wie sich die Reise in die Industrie 4.0 entwickelt hat.

Deutsche Unternehmen stehen vor einem gewaltigen digitalen Umbruch. Viele haben die neue Ära bereits eingeleitet, doch mindestens genauso viele suchen noch die richtige Formel für ihr datengetriebenes Geschäft der Zukunft. Die Industrie 4.0 macht’s möglich. Doch bevor die Fertigung digitalisiert wurde, gab es in der Vergangenheit mehrere Stufen der industriellen Entwicklung.

Industrie 1.0:

Die erste Massenproduktion durch Maschinen startete etwa um 1800 – zuerst mit Wasserkraft, danach kamen Dampfmaschinen zum Einsatz. Die ersten Erfolge der frühen Industrialisierung waren die Eisenbahnen, der Kohleabbau, die Schwerindustrie, die Dampfschifffahrt, die Tuchherstellung, die Verkehrsindustrie und der Textildruck. Die Menschen erkannten schnell, dass die Industrialisierung Arbeitsplätze in den Fabriken schafft. Es kam zu einer flächendeckenden Landflucht, weil die Menschen, weg vom dörflichen Ackerbau, in die Städte und in die Fabriken pilgerten. So wurden die Städte weltweit rasant größer.

Industrie 2.0:

Die Einführung der Elektrizität Ende des 19. Jahrhunderts war der Startschuss für die zweite industrielle Revolution. Mit den ersten Automobilen ab dem frühen 20. Jahrhundert wurde auch die Arbeit in den Produktionshallen stetig weiter automatisiert. Fabrikhallen produzierten in Rekordzeit am Fließband und Motoren nahmen den Fabrikarbeitern immer mehr Aufgaben in verschiedenen Tätigkeitsfeldern ab. Im Zuge der Einführung von Telefonie und Telegrafie wurden die Kommunikationsmöglichkeiten verbessert. Die Erfolgsfaktoren der zweiten industriellen Revolution waren die ersten Schritte der Globalisierung. Denn die Fertigung von Automobilen, Kleidung, Rohstoffen und Lebensmitteln wurde zum ersten Mal automatisiert durchgeführt. Vor allem auch der Verkehr entwickelte sich, weil erstmals im großen Stil über Kontinente hinweg transportiert werden konnte.

Industrie 3.0:

Ab den 1970er-Jahren startete die dritte industrielle Revolution. Hier stand die weitere Automatisierung durch Elektronik und IT im Fokus. Nach den großen Rechenmaschinen begründete nun der Personal Computer für Büros und Privathaushalte einen neuen Industriezweig. Es folgte die Einführung von E-Mail und SMS, Smartphones und Fax. Außerdem kam es zur Globalisierung durch den zunehmenden Luftverkehr und auch Fabriken wurden weitgehend automatisiert.

Industrie 4.0:

In der derzeitigen Phase wird der Fokus auf die zunehmende Digitalisierung früherer analoger Techniken und die Integration cyber-physischer Systeme gesetzt. Längst wird in vielen Unternehmen nicht mehr auf Lager produziert; die Herstellung von Produkten erfolgt vielmehr auf Nachfrage oder nach dem tatsächlichen Bedarf. Just-in-time-Strategien konnten dank stetiger Weiterentwicklung in der Informationsverarbeitung und Informationstechnik umgesetzt werden. Neben der immer schneller werdenden Fertigung konnten auch Fortschritte im Bereich des Umwelt- und Arbeitsschutzes gemacht werden. Klassische Industriezweige werden nach und nach digitalisiert.

Das Internet der Dinge

Das Internet hat eine ganz neue Bedeutung bekommen: Die Vernetzung einzelner Geräte wird viel weiter vorangetrieben. Im Internet der Dinge (engl. Internet of Things, IoT) können Geräte miteinander kommunizieren oder Befehle entgegennehmen. So lassen sich Anwendungen automatisieren und Aufgaben ohne Einsatz von außen erledigen. Eine allgemeingültige Definition des Internet of Things existiert nicht. Im Allgemeinen wird der Begriff für die Vernetzung von Gegenständen des Alltags oder von Maschinen im industriellen Umfeld per Internet verwendet. Geräte bekommen eine eindeutige Identität (Adresse) im Netzwerk und werden mit elektronischer Intelligenz ausgestattet. Dadurch sind sie in der Lage, über das Internet zu kommunizieren und Aufgaben voll automatisiert auszuführen. Die intelligenten Geräte werden oft auch als Smart Devices bezeichnet.

Neben der Möglichkeit der Kommunikation der Geräte untereinander (Machine-to-Machine-Kommunikation, M2M) stellen viele der vernetzten Objekte über das Internet eine Schnittstelle zur Verfügung, über die sich die Geräte durch einen Benutzer von einem beliebigen Ort aus bedienen und steuern lassen. Diese „Fernsteuerung“ kann zum Beispiel genutzt werden, um Maschinen zu warten, ohne den Betrieb anzuhalten (vorausschauende Wartung, engl. Predictive Maintenance). Die Vernetzung von Maschinen ist der erste Schritt in Richtung intelligente Fabrik – in Richtung Smart Factory.

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