Hannover Messe 20.04.2012, 11:58 Uhr

Industrie 4.0 oder die vierte industrielle Revolution

Unter dem Titel Industrie 4.0 bahnt sich die vierte industrielle Revolution an. Davon zeigen sich Produktionsexperten im Vorfeld der Hannover Messe überzeugt. Intelligent vernetzte Produkte und Komponenten böten die Chance, dass diese Revolution von Deutschland aus angetrieben werde. Auf der Messe vom 23. bis 27. April 2012 wird das Thema an Fahrt gewinnen.

Günther Schuh bringt es auf eine einfache Formel: „Die erste industrielle Revolution war die Serienproduktion der Dampfmaschine, die auf der Austauschbarkeit von Bauteilen beruhte. Die zweite Revolution war der Taylorismus mit der Fließbandproduktion. Die dritte Revolution war die Automatisierung bzw. die ,Informatisierung’. Was danach kommt, ist die Vernetzung und Cyber Physical Systems helfen uns, diese systematisch zu entwickeln.“

Während die erste Revolution von England ausging und die zweite sowie dritte von den USA, habe Deutschland nun die Chance, so Günther Schuh, Professor am Werkzeugmaschinenlaboratorium der RWTH Aachen, die vierte industrielle Revolution zu starten.

Industrie 4.0: Cyber Physical Systems und das „Internet der Dinge“

Unter den Begriffen vierte industrielle Revolution oder Industrie 4.0 werden Entwicklungen wie Cyber Physical Systems und das „Internet der Dinge“ zusammengefasst. Dabei verfügt jedes Werkstück über ein digitales Produktgedächtnis, das definiert, was es ist und was mit ihm geschehen soll. Produktionssysteme leiten daraus ihre Aufgaben ab.

Schuh berichtete im Vorfeld der Hannover Messe anlässlich einer Expertenrunde beim Verband Deutscher Maschinen und Anlagenbau (VDMA) von seinem Vortrag am MIT in Cambridge/Massachusetts: „Die Bewunderung für deutsche Produktionstechnik in den USA ist phänomenal – nachdem wir vor wenigen Jahren noch als ,Old Economy Freaks‘ galten.“ Im Gegensatz zur Einführung der Automatisierungstechnik habe sich die Denkweise inzwischen verändert. War Rationalisierung zu Beginn verpönt, weil sie mit der Freisetzung von Mitarbeitern verbunden wurde, so sei es nun primäres Ziel, Wertschöpfung im eigenen Land zu halten, machte der RWTH-Professor deutlich.

Ähnliches sagte Jochen Schlick vom Deutschen Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI), Kaiserslautern, mit Blick auf erste Ansätze, die mit Computer Integrated Manufacturing – kurz CIM, vor 20 bis 30 Jahren verfolgt wurden. „Wir hatten einfach vergessen, den Menschen mitzunehmen“, erklärte er selbstkritisch. „Heute wissen wir, dass die Produktion erfolgreich ist, wenn wir den Menschen in den Mittelpunkt stellen.“

Was das in der Praxis bedeuten kann, verdeutlichte Jochen Schlick an einem Beispiel: „Bei einer Störung einer Maschine muss sich ein Wartungsmitarbeiter heute auf Fehlersuche begeben und demontiert dazu mitunter auch Teile, die nicht störungsrelevant sind. Durch intelligente Objekte können wir ihm helfen, die Fehlerquelle schnell zu lokalisieren.“ So würden in der „Smart Factory“ am DFKI Lösungen erprobt, die an einem Tablet-PC dem Kamerabild der Maschine Hinweise für die konkrete Aufgabe überlagern.

Vernetzte, kabellose und mobile Einheiten als Schlüssel für Industrie 4.0

Schlüssel für derartige Lösungen, die unter dem Stichwort Industrie 4.0 zusammengefasst werden, sind vernetzte Lösungen und kabellos arbeitende mobile Einheiten. Zunutze macht man sich diese Technologie bereits im Flottenmanagement. Durch die Entwicklung des „FleetBoards“ von Mercedes Benz wurde es dem Spediteur möglich, die Position seiner Lkw und Transporter weltweit zu überblicken.

Dabei werden GPS-Daten aus dem Navigationssystem sowie Leistungsdaten der Fahrzeuge erfasst und weitergeleitet. Der Spediteur sei damit in der Lage, schnell auf Störungen in der Logistikkette zu reagieren und frühzeitig Alternativen zu planen. Was im Großen bereits funktioniere, soll laut Thomas Stengel vom Mercedes-Benz-Werk Mannheim nun auch auf Prozesse in der Fabrik und an die einzelnen Maschinen übertragen werden. Dazu gelte es, Erfolgskonzepte aus der Konsumelektronik, mit denen beispielsweise Steve Jobs eine hohe Akzeptanz bei den Anwendern erreicht habe, auch dem Maschinenbauer zu vermitteln.

Industrie 4.0 bedeutet Umdenken für Systementwickler

Für Systementwickler in der Produktionstechnik bedeutet das ein Umdenken. Schuh hob hervor: „Künftig dürfen wir nicht mehr in hierarchischen Regelungsstrukturen denken.“ Ein Spitzenfußballer habe bei einem Torschuss auch nicht den gesamten Bewegungsablauf im Kopf, sondern nur das Ziel: „Der Ball soll ins Tor.“ So sollen Elemente in der Produktion zukünftig über ihre spezifische Aufgabe definiert sein und Werkstücke die Informationen mit sich führen, welche Spezifikationen sie am Ende des Prozesses haben sollen.

„Das Produkt soll über sich selbst Bescheid wissen“, formulierte es DFKI-Experte Schlick. Anhand einer Montageanlage will seine Forschungseinrichtung auf der Hannover Messe zeigen, was das für den Prozess bedeutet. Vorab verriet Schlick gegenüber den VDI nachrichten: „Über den Kontext ,kurze Lieferzeit’ oder ,Ressourceneffizienz’, den das Produkt mit sich bringt, erhält die Anlage z. B. die Information, die Transportbänder schneller oder langsamer laufen zu lassen.“

Ein Beitrag von:

  • Martin Ciupek

    Redakteur VDI nachrichten
    Fachthemen: Maschinen- und Anlagenbau, Produktion, Automation, Antriebstechnik, Landtechnik

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