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Industrie 4.0

Das Konzept der intelligenten Fabrik

A team of engineers having a discussion at a desk in a large printing factory.
A team of engineers having a discussion at a desk in a large printing factory.
iStock/TommL

Experten erwarten durch den Einsatz von Industrie 4.0 bis 2025 rund 48 Milliarden an zusätzlicher Produktion und rund 38 Miliarden an zusätzlicher Wertschöpfung in Österreich.

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DI Roland Sommer, MBA

Geschäftsführer Plattform Industrie 4.0 © Foto: Johannes Zinner

Mit dem Aufkommen vernetzter Technologien sind Produktionsunternehmen gefordert, ihre Fertigungen zu modernisieren. Dabei wird von der Smart Factory gesprochen, in der durch den Einsatz neuer Informations- und Kommunikationstechnologien (Stichwort: Internet of Things oder Cyber-Physical-Systems) Menschen, Maschinen und Werkstücke in Echtzeit miteinander kommunizieren.

Industrie 4.0 steht für eine individuelle und effiziente Produktion und bringt für den Wirtschaftsstandort Österreich enorme Wachstumschancen und Wettbewerbsvorteile. Experten prognostizieren, dass durch Industrie 4.0 Produktinnovationen, neue Geschäftsmodelle, Qualitätsverbesserungen, verbesserte Produktivität und Ressourceneffizienz angestoßen werden.

Prozesse unter Beobachtung

In der Smart Factory organisieren sich die Produktionsanlagen selbstständig und koordinieren Abläufe und Termine untereinander. Dadurch wird die Produktion flexibler, dynamischer und effizienter. Die Sichtbarkeit und Konnektivität sind die prägnanten Merkmale der Smart Factory. Die MitarbeiterInnen in der Produktion haben jederzeit Zugriff auf Zeitpläne, Qualitätsdaten, Bestandsstatus und Bedarfsänderungen.

Das gesamte Unternehmen und einzelne Abteilungen wie Technik, Vertrieb, Einkauf, Marketing, Buchhaltung und auch Kunden und Zulieferer können elektronisch miteinander verbunden werden, um zusammenzuarbeiten und die Produktivität und Effizienz zu erhöhen. Dabei werden in einem digitalen Abbild die gesamten Prozesse in der Produktion virtuell simuliert („die digitale Fabrik“), und am Bildschirm können alternative Fertigungsabläufe und Optimierungspotenziale ermittelt werden. Zusätzlich ist auch eine Überwachung der Abläufe in Echtzeit aus der Ferne dadurch möglich.

Veränderte Bedingungen

Auch wenn digitalisiert wird, ist der Faktor Mensch dabei nicht weniger wichtig, im Gegenteil. Der Mensch ist weiterhin ein zentraler Bestandteil in der Produktion. Eine erfolgreiche Modernisierung und Umstellung kann nur dann gelingen, wenn die MitarbeiterInnen mitgenommen werden. Die Aufgaben verändern sich und beinhalten mehr eine Überwachung der Fertigungsabläufe und Anlagen.

Mit Hilfe von Datenbrillen und anderen Assistenzsystemen können MitarbeiterInnen in der Interaktion mit der Maschine unterstützt werden. Dabei kann auch auf die individuellen Möglichkeiten und Bedürfnisse der MitarbeiterInnen eingegangen und das Potenzial, beispielsweise ältere Menschen länger in das Berufsleben einzubinden, genutzt werden.

Smarte Wirkung

Smart Factory bedeutet aber nicht nur die Digitalisierung der Anlagen, es entstehen Smart Products und Smart Services.  Intelligente Produkte speichern Informationen über ihre gesamte Lebensdauer – vom ersten Produktionsschritt über die Nutzung beim Kunden bis hin zum Recycling. So eröffnen sich neue Möglichkeiten der Kundenbindung und der Entwicklung neuer Geschäftsmodelle.

Milliarden intelligenter Produkte werden zukünftig während ihrer Nutzungsdauer mit dem Internet verbunden sein und geben riesige Datenmengen (Big Data) über den eigenen Betriebs- und Produktzustand ab. Mit den gewonnen Daten werden die Produkte immer weiter optimiert, mit der Verknüpfung weiterer Daten entstehen aber auch neue Informationen (Smart Data), die weitere kundenspezifische, individuelle Dienstleistungen (Smart Services) ermöglichen.

Gesteigerte Wertschöpfung

Für viele Unternehmen erfolgt der Einstieg in die Digitalisierung über die Notwendigkeit, in der Produktion immer höhere Qualitäten zu erreichen. Die kontinuierliche Qualitätssicherung bei jedem einzelnen Produktionsschritt bringt rasch einen positiven Return on Investment. Getrieben wird dieser Trend durch den Preisverfall bei Sensoren, die – auch in einem Retrofitting Ansatz – mit geringen Kosten auf Produktionsmaschinen aufgebracht werden können und darauf aufbauend zunehmend bessere Analysemöglichkeiten der generierten Daten bieten.

Dieser Ansatz steigert die Ressourceneffizienz deutlich, erhöht die Transparenz des Produktionsprozesses und damit die Produktivität.

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