Produktionseinheiten global vernetzen 01.02.2013, 11:51 Uhr

VDI-Zukunftskongress entwirft Perspektive für Industrie 4.0

Bis etwa 2030 sollen industrietaugliche Produktionseinheiten global vernetzt sein, sich weitgehend selbstständig organisieren und Produktionsaufträge fast eigenständig durchführen. Redner zeigten auf dem VDI-Zukunftskongress „Industrie 4.0“, dass bereits heute die Basistechnologien für diesen Weg zu neuer Wettbewerbsfähigkeit zur Verfügung stehen.

Gute Stimmung beim VDI-Zukunftskongress.

Gute Stimmung beim VDI-Zukunftskongress.

Foto: Archiv

Ein Plädoyer für den Produktionsstandort Deutschland und die Wettbewerbsfähigkeit der hiesigen Fertigungsindustrie hielt VDI-Direktor Willi Fuchs auf der Veranstaltung „Industrie 4.0“, dem 2. Zukunftskongress des VDI, am Mittwoch in Düsseldorf. Fuchs: „Industrie 4.0 wird besonders für unser Land einen durchschlagenden Erfolg haben. Wir müssen unser Juwel, die Produktion am Standort Deutschland, sichern.“

„Anders als frühere Konzepte steht das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 diesmal im Blickpunkt der Bundesregierung“, machte Fuchs vor Führungskräften deutlich. Daraus resultiere, dass Fördergelder bereitgestellt werden. Diese seien auch nötig, um die unterschiedlichen Disziplinen zusammenzubringen. Erste Basisarbeiten seien durch die VDI-Richtlinie 2182, Informationssicherheit in der Automatisierungstechnik, und die Zusammenarbeit der Verbände wie VDMA, Bitkom und ZVEI sowie Nutzerorganisationen bereits geleistet.

„Die Finanzkrise hat gezeigt“, kommentierte Fuchs, „welche Vorteile es hat, eine funktionierende Industrie mit hohem Produktionsanteil und einer Ausgewogenheit von Industrie und Dienstleistung im eigenen Land zu haben.“

„Menschenleere Fabrik“: Planungsfehler der 80er-Jahre

Die „menschenleere Fabrik“, das zeigte die Diskussion auf dem Kongress, wird inzwischen als ein Planungsfehler der 80er-Jahre betrachtet. Bei Industrie 4.0 unterstützen Informations- und Kommunikationstechniken die Facharbeiter, Maschinen kommunizieren untereinander, sind global vernetzt und organisieren sich weitgehend eigenständig, um Produktionsaufträge durchzuführen. Die Entwicklung basiert auf cyber-physikalischen Systemen, die Daten aus virtueller Planung und realer Produktion zusammenführen.

Die erste industrielle Revolution, verdeutlichte Birgit Vogel-Heuser, Professorin an der Fakultät Maschinenwesen der TU München, habe zum Ende des 18. Jahrhunderts die Entwicklung und Einführung mechanischer Produktionsanlagen mithilfe von Wasser- und Dampfkraft gebracht, die zweite zu Beginn des 20. Jahrhunderts die Einführung arbeitsteiliger Massenproduktion mithilfe elektrischer Energie. Zu Beginn der 70er-Jahre des 20. Jahrhundert startete die dritte industrielle Revolution mit dem Einsatz von Elektronik und IT zur weiteren Automatisierung der Produktion. Die derzeit eingeläutete vierte industrielle Revolution kennzeichnen cyberphysikalische Systeme (CPS).

Komplexität: Zusammenhänge werden komplizierter

Vogel-Häuser kommentierte den Weg zu Industrie 4.0: „Vieles ist bereits da – einiges ist noch zu tun.“ Denn die im Rahmen mit Industrie 4.0 viel zitierten CPS sind eine Weiterentwicklung und Vernetzung der längst in der Branche bekannten eingebetteten Systeme, der implementierten Steuerungen. Künftig unterhielten sich diese Systeme über Netze dann auch global.

Für Dieter Wegener, Vice President Advanced Technologies bei Siemens, startet der Übergang zur Industrie 4.0 mit dem Schritt zum „Digital Enterprise“, der digitalen Abbildung der Prozesse und Wertschöpfungsketten eines Unternehmens.

Um die komplizierter werdenden Zusammenhänge – Ingenieure sprechen von „Komplexität“ – zu verstehen und zu vereinfachen, gilt es auch in der Produktentwicklung entsprechend darauf zu reagieren. Dabei hilft es, einen Wandel von der frühzeitigen Detailplanung einzelner Funktionen hin zur Objektmodellierung zu vollziehen und später Module zu kombinieren.

Für Prof. Detlef Zühlke vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kaiserslautern trifft diese Vorgehensweise für das gesamte Zusammenspiel von Software und Hardware im Sinne von Elektronik, Elektrotechnik und Mechanik zu. Der Grund: Zukünftige Produkte müssen laut Zühlke durch Modelle beschrieben werden und eine eindeutige Identität haben, mit der sie über weltweite Netze jederzeit lokalisierbar sind.

Standardisierung: Es besteht Handlungsbedarf

Soll sich eine solche Idee durchsetzen, sind Insellösungen zu vermeiden und Standards notwendig. „Im Bereich der Standardisierung gibt es einiges zu tun“, mahnte Detlef Zühlke, der auch Direktor des Zentrums für Mensch-Maschine-Interaktionen in Kaiserslautern ist. Dabei sei man im Moment auf dem richtigen Weg. Das gilt auch für die Komplexität. Zühlke: „Eine Boeing 747 ist komplex, aber das ist uns egal, solange die Komplexität für den Piloten beherrschbar ist.“

Auch der Nachwuchs scheint sich für Industrie 4.0 zu begeistern. Vor der Abreise zum Kongress erläuterte Siemens-Manager Wegener seinem Sohn das Thema Industrie 4.0 so: „Wir diskutieren, wie die Produktion aussehen wird, wenn Du so alt bist, wie ich es heute bin.“ Die Reaktion seines Sohnes soll kurz, aber deutlich gewesen sein: „Cool!“

Von Martin Ciupek/Rudolf Schulze

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