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Industrie 4.0 - Wie Sie Ihr Unternehmen in die Zukunft bringen

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Veröffentlicht am:
Oktober 28, 2021
Lesezeit:
6 minutes
consultport-author
Lynn
Lynns umfangreiche Erfahrung als Unternehmensberaterin ermöglicht ihr vielfĂ€ltige Perspektiven auf die GeschĂ€ftswelt. Ihre Rolle als Mutter, Ehefrau und Großmutter vertiefen ihre Einsichten weiter.

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 verÀndern.

Die vierte industrielle Revolution meint eine Entwicklungsstufe der FĂŒhrung 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 fĂŒr Auswirkungen sie auf Fertigungsprozesse haben und wie Unternehmen wettbewerbsfĂ€hig bleiben können.

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 zusammenfĂŒgen.

Cyber-physische Produktionssysteme (CPPS) bezeichnen Online-Kommunikationsnetze zwischen Maschinen. Mechanische und elektrische Komponenten von Fertigungsprozessen kommunizieren miteinander, Àhnlich wie Menschen in sozialen Netzwerken.

Diese, sogenannten Smart-Maschinen, tauschen interne Informationen miteinander aus, z. B. ĂŒber

  • Störungen und technische Probleme
  • Änderungen bei den AuftrĂ€gen oder der Nachfrage
  • LagerbestĂ€nde oder
  • die Koordinierung von Prozessen und Fristen

Es besteht ein intelligentes Netz von Verbindungen zwischen IKT-Systemen, Maschinen, Produkten und Menschen ĂŒber die gesamte Wertschöpfungskette 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. Außerdem bestehen Verbindungen zum Rest des Unternehmens – Vertrieb , HR, Finance, Kundenservice, etc.
  • Horizontale Integration: Alle Teile der Lieferkette sind miteinander verbunden, innerhalb des Unternehmens, ĂŒber mehrere Standorte hinweg und mit Dritten, sowohl vorwĂ€rts als auch rĂŒckwĂ€rts. Der entscheidende Unterschied besteht darin, dass externe Parteien der Lieferkette ein Ă€hnliches Maß an Integration aufweisen.

Integration ermöglicht Zusammenarbeit, stÀndige Kommunikation und Transparenz, sowie FlexibilitÀt in der Produktion.

„Industrie 4.0 ist mehr als nur ein schickes Schlagwort. Ein Zusammenfluss von Trends und Technologien verspricht, die Art und Weise der Herstellung neu zu gestalten.” - Cornelius Baur und Dominik Wee, McKinsey & Company
Wichtige Technologien fĂŒr die vierte industrielle Revolution

Im Folgenden einige der Technologien, welche die ProduktivitÀt und das Wachstum in der Fertigung vorantreiben werden:

  1. Große Datenmengen und Analysen
  2. KĂŒnstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Verarbeitung natĂŒrlicher Sprache
  3. Nanotechnologie
  4. Autonome Roboter
  5. Drohnen
  6. Simulation und virtuelle RealitÀt
  7. Das industrielle Internet der Dinge
  8. Cybersicherheit
  9. Die Cloud
  10. 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 VerÀnderung

Die Umsetzung von VerÀnderungen 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 mögen langsam beginnen, erreichen jedoch, durch die exponentielle Kurve, schnell ein bahnbrechendes Niveau.

Übernehmen Sie diese Technologien nicht, wird Ihr Unternehmen als Folge schnell zurĂŒckbleiben.

Die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine

Maschinen ersetzen nicht die menschliche Entscheidungsfindung oder die Verantwortung fĂŒr die Produktionsstrategie und -DurchfĂŒhrung. GerĂ€te sammeln jedoch Daten verschiedener Quellen, welche dann von Menschen beurteilt werden können. KI und maschinelles Lernen werden mehr und mehr Feedback in routinemĂ€ĂŸige BetriebsablĂ€ufe einfließen lassen, wodurch menschliche Eingriffe weniger notwendig sein werden.

Auch Elon Musk, der CEO von Tesla, Ă€ußerte sich jedoch kritisch und kommentierte, dass eine "ĂŒbermĂ€ĂŸige Automatisierung" sich als Fehler herausstellen könnte. Er twitterte, dass man Menschen unterschĂ€tze.

Industrie 5.0

Auch die FĂŒnfte Industrielle Revolution wird uns schneller einnehmen, als wir vielleicht denken. Sie wird durch eine VerĂ€nderung der Interaktion zwischen Mensch und Maschine vorangetrieben. Ziel ist es, maschinelle Intelligenz mit menschlicher KreativitĂ€t, AnpassungsfĂ€higkeit und ProblemlösungsfĂ€higkeit zu kombinieren.

Die Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die ProduktionsablÀufe

Die treibende Kraft des Wandels im Bereich Fertigung, besteht aus zunehmender Automatisierung und dem Datenaustausch ĂŒber vernetzte GerĂ€te. Systeme können nun AusfĂ€lle vorhersagen, sich selbst ohne Ausfallzeiten konfigurieren und sich an VerĂ€nderungen anpassen. Langfristig wird die Produktion selbstverwaltet und selbstorganisiert sein.

Im Folgenden mehrere voraussichtliche Ergebnisse:

  • VollstĂ€ndig integrierter, automatisierter und optimierter Produktionsfluss
  • Schnellere, flexiblere, sicherere und effizientere Prozesse
  • Erhöhte ProduktivitĂ€t
  • Höhere RentabilitĂ€t
  • Industrielles Wachstum
  • Eine VerĂ€nderung des Arbeitsumfeldes
  • VerĂ€nderte Beziehungen zwischen Lieferanten, Produzenten und Kunden
  • Steigerung der WettbewerbsfĂ€higkeit von Unternehmen und Regionen

Höhere ProduktivitÀt

Die höhere ProduktivitĂ€t ergibt sich aus der Beseitigung von Fehlern und Risiken, der Produktion grĂ¶ĂŸerer Produktmengen, der Verringerung von Ausfallzeiten und der Möglichkeit, rund um die Uhr, ohne Schichtwechsel oder Übergaben, zu produzieren.

Höhere Sicherheit

Sicherheit ist ein wesentlicher Faktor jeder Produktionsumgebung. Eine höhere Sicherheit fĂŒr Arbeitnehmer kann garantiert werden, durch:

  • Verringerung von MĂ€ngeln und Fehlern
  • Verwendung von Sensoren, welche Arbeiter sicher im VerhĂ€ltnis zu Maschinen positionieren
  • Remote-Überwachung und Datenanalyse, um Risiken zu erkennen und, falls nötig, sofort in der Lage zu sein, zu reagieren und einzugreifen

Höhere FlexibilitÀt

Ein Vorteil von Robotern und vernetzten GerĂ€ten ist eine viel höhere VariabilitĂ€t im Produktionsprozess und eine grĂ¶ĂŸere FlexibilitĂ€t bei Nachfrageschwankungen.

Roboter sind außerdem in der Lage, individualisierte Produkte nach KundenwĂŒnschen herzustellen, was einen entscheidenden Vorteil darstellt.

Höhere RentabilitÀt

KostengĂŒnstigere Produktion und höhere Gewinne werden erzielt durch:

  • Prozessoptimierung und betriebliche Effizienz
  • Geringere LagerbestĂ€nde und kĂŒrzere Wartezeiten auf BestĂ€nde
  • Abfallreduzierung (z. B. durch Abschalten nicht genutzter Komponenten)
  • Massenproduktion
  • VerkĂŒrzte MarkteinfĂŒhrungszeit
  • Insgesamt höhere ProduktivitĂ€t

Intelligente ProduktionsstÀtten werden einen Wettbewerbsvorteil erlangen, wodurch gute Kunden angezogen und das GeschÀft ausgebaut werden kann.

Eine VerÀnderung des Arbeitsumfeldes

Industrie 4.0 wird zu erheblichen Arbeitsplatzverlusten fĂŒr gering qualifizierte, körperliche Arbeitskraft fĂŒhren, da Roboter PrĂ€zisionsarbeit besser als Menschen erledigen können und außerdem bestĂ€ndiger sind.

Dies kann auch Arbeitnehmer in Bereichen wie Logistik, Kundenkommunikation und Verwaltung betreffen.

Viele Menschen sind jedoch jetzt bereits in Positionen beschĂ€ftigt, die es vor fĂŒnf oder zehn Jahren noch nicht gab und auch in der Zukunft werden noch viele weitere solcher ArbeitsplĂ€tze entstehen.

Automatisierte Smart-Fabriken werden in der NÀhe von Wohnorten errichtet, wodurch industrielle Wachstumspunkte geschaffen werden und gut ausgebildete Einheimische oder qualifizierte Remote-Arbeiter beschÀftigt werden können.

Als Resultat wird der Druck auf die Industrie, ihre Mitarbeiter um- und weiterzubilden erhöht und Bildungssysteme stehen in der Verantwortung, Studenten fĂŒr den kĂŒnftigen Bedarf der Industrie zu rĂŒsten.

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 mittelstĂ€ndische Unternehmen, verfĂŒgen oft jedoch nicht ĂŒber die finanziellen Mittel, um diese Neuerungen vorzunehmen und die alten Systeme sind möglicherweise nicht mit neuen digitalen Technologien kompatibel.

Als Lösung kann ein schrittweiser Ansatz verfolgt werden, beispielsweise beginnend mit robotergestĂŒtzter Prozessautomatisierung (RPA), vorausschauenden Wartungssystemen oder der EinfĂŒhrung von Cloud-Computing.

Es ist ratsam, sich von Experten beraten zu lassen. Haben Sie das GefĂŒhl, nicht weiterzukommen, können Sie einen Berater fĂŒr 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 prÀgen und die Fertigungsindustrie vollstÀndig verÀndern.

Unternehmen, die wettbewerbsfÀhig bleiben möchten, 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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