Industrie 4.0:
Gebt den Maschinen das Kommando

Am 11. Juni öffnet in Hannover die komplett neu konzipierte CEBIT ihre Tore. Eines der wichtigsten Themen der Digitalisierungsmesse heißt „Industrie 4.0“. Doch was verbirgt sich eigentlich hinter diesem Begriff und welche Bedeutung hat er für den deutschen Mittelstand?

Serie Zukunftstechnologien

anchmal reichen schon kleine Dinge, um eine Revolution voranzutreiben. Dazu gehört zum Beispiel der batteriebetriebene IoT Service Button, den die Deutsche Telekom im April auf der Hannover Messe 2018 vorgestellt hat. Das nur wenige Zentimeter große Gerät ermöglicht es erstmals, kostengünstig und zuverlässig Gegenstände in das Internet der Dinge (kurz: IoT, von englisch „Internet of Things“) einzubinden. Die vierte industrielle Revolution (kurz: Industrie 4.0) wird damit quasi nachrüstbar. Denn in ihrem Zentrum steht die Vernetzung und Kommunikation von Gegenständen, etwa Robotern, im Internet der Dinge.

 

Mit dem IoT Service Button soll es nun möglich werden, „kostengünstig und zuverlässig Millionen von Gegenständen und Vorgängen in das Internet der Dinge einzubinden, von der einfachen Nachbestellung eines Verbrauchsartikels bis zu digitalisierten Prozessketten“. Diese Vision verfolgt Prof. Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML, in dem der IoT Service Button gemeinsam mit der Telekom entwickelt wurde.

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Die vier industriellen Revolutionen

In der Rückschau spricht man bislang von vier industriellen Revolutionen. Die vierte davon hat gerade erst begonnen.

Quelle: DFKI/BITKOM

Per Knopfdruck ins Internet der Dinge

Zum Einsatz kommt der IoT Service Button bereits bei der Krones AG, einem bayerischen Hersteller von Abfüll- und Verpackungsanlagen für die Getränke- und Lebensmittelindustrie. Ist bei dem Anlagenhersteller ein Ersatzteil für einen Kunden fertig produziert, genügt ein Druck auf den Button und es wird über die drahtlose Funktechnologie NarrowBand IoT eine Meldung an die IoT-Plattform der Telekom gesendet. Diese benachrichtigt dann automatisch per SMS oder E-Mail die Logistikabteilung, das Maschinenteil abzuholen und auszuliefern. Der Vorteil: Die Logistik in der Lieferkette wird beschleunigt, Warte- und Liegezeiten zwischen verschiedenen Wertschöpfungsstufen werden auf ein Minimum verkürzt.

 

Smart Factorys: Fabriken ohne Menschen

Richtig revolutionär wird es bei der Industrie 4.0 aber erst, wenn nicht mehr der Mensch den Versand von Ersatzteilen durch einen Knopfdruck auslöst. Effizienter ist es, wenn eine Maschine erkennt, dass sie bald ein Ersatzteil benötigt – und wenn sie das dann eigenständig online bei einer anderen Maschine bestellt. Und noch einen Schritt weiter geht es, wenn diese Vernetzung nicht nur firmenintern, sondern mit Zulieferern und Kunden in der ganzen Welt erfolgt. Dann ist von der „Smart Factory“ die Rede, einer schlauen Fabrik, in der sich die Produktionsanlagen selbstständig organisieren und automatisch Abläufe und Termine untereinander koordinieren. Im Fall Krones würde eine Verpackungsanlage beim Kunden automatisch einen Defekt feststellen, mittels künstlicher Intelligenz einordnen, ob eine Reparatur ausführbar ist, gegebenenfalls das erforderliche Ersatzteil selbstständig bestellen und über die Blockchain bezahlen.

 

Wie eine Smart Factory in der Praxis aussehen kann, zeigt ein Video des Zentralverbands Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. (ZVEI):

Und wo bleibt der Mensch?

Der Mensch übernimmt in der Industrie 4.0 immer öfter eine reine Aufsichts- und Steuerungsfunktion. Die Komponenten einer Smart Factory inklusive Produkten und Ressourcen werden dafür in einem sogenannten digitalen Zwilling gespeichert. Mit diesem digitalen Abbild der realen Fabrik können sämtliche Produktionsprozesse, Produkte und Dienstleistungen virtuell simuliert werden. Der Bildschirm zeigt dann alternative Fertigungsabläufe und Optimierungspotenzial für die Produktionslinien auf, die vom Menschen im Idealfall nur noch bestätigt und dann von den beteiligten Geräten selbst umgesetzt werden.

 

Chancen für die Nutzer

Ganz oben auf der Liste der Vorteile von Industrie 4.0 steht das Thema Effizienz, sei es beim Einsatz von Personal oder bei der Nutzung von Ressourcen. Eine Studie des Digitalverbands BITKOM und des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) prognostiziert Unternehmen, die konsequent auf Industrie 4.0 setzen, bis zum Jahr 2025 Produktivitätssteigerungen in Höhe von ca.
30 Prozent. Schätzungen zufolge kann damit im gleichen Zeitraum ein zusätzliches Wirtschaftswachstum von 200 bis 425 Milliarden Euro erreicht werden.

 

Viel Potenzial auch für den kleineren Mittelstand

Die smarten Möglichkeiten der vierten industriellen Revolution sind schon längst nicht mehr nur eine Option für große Industriekonzerne. Im Gegenteil: Mittelständische Unternehmen werden aufgrund ihrer größeren Flexibilität sogar als besonders geeignet angesehen, das Konzept Industrie 4.0 in Form neuer Produkte, Märkte und Geschäftsmodelle umzusetzen.

Beispiele, wie das im Bereich der Ressourceneffizienz bereits gelungen ist, liefert die Studie „Ressourceneffizienz durch Industrie 4.0 – Potenziale für KMU des verarbeitenden Gewerbes“ vom VDI Zentrum Ressourceneffizienz (siehe Slider unten).

 

Anwendungsbeispiele vom Industrieroboter-Einsatz in einer Tischlerei bis zur ganzheitlichen Umsetzung von Industrie 4.0 in einem bayerischen Automobilzuliefererwerk listet die Plattform Industrie 4.0 auf. Der Zusammenschluss von mehr als 300 Akteuren aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft, Gewerkschaften und Verbänden hat es sich zum Ziel gemacht, insbesondere deutsche Mittelständler bei der Einführung von Industrie 4.0 durch die Präsentation von Praxisbeispielen zu unterstützen.

Wie Industrie 4.0 im Mittelstand Ressourcen spart

Chancen für Hersteller und Dienstleister

Chancen ergeben sich aber nicht nur aus der Anwendung von Industrie-4.0-Lösungen. Die vierte industrielle Revolution bringt auch einen gewaltigen Markt für Geräte- und Softwarehersteller sowie Anwendungsdienstleister mit sich.

 

  • Allein die Zahl der IoT-fähigen Geräte wächst jedes Jahr rasant, laut der Marktforschungsgesellschaft Gartner 2017 um fast 30 Prozent auf weltweit 8,4 Milliarden Stück. Jedes von ihnen braucht smarte Sensoren, um die für die Vernetzung im IoT benötigten Daten zu erfassen und in digitaler Form weiterzuleiten.
  • Um die gesammelten Daten zu analysieren, bedarf es Datenbankservern und ausgeklügelter Software. Diese wird immer öfter im Rahmen von Software-as-a-Service-Modellen in der Cloud bereitgestellt.
  • 2018 rechnen Marktforscher in Deutschland für Hardware, Software und IT-Services mit einem Umsatz von mehr als 7 Milliarden Euro. Das geht aus Berechnungen und Analysen hervor, die das Beratungsunternehmen Pierre Audoin Consultants (PAC) für den Digitalverband Bitkom durchgeführt hat. Die IT-Services machen demnach derzeit das größte Segment der Industrie 4.0 aus.
  • Das größte Wachstum wird im Maschinen- und Anlagenbau erwartet. Dicht dahinter folgt der Automobilbau. Einen starken dritten Platz belegt die Elektronikindustrie.

 

Postbank Sonderkreditprogramm für die Digitalisierung

Wer für seine Projekte im Rahmen von Industrie 4.0 noch eine passende Finanzierung sucht, wird bei der Postbank fündig. Nach 500 Millionen Euro im Jahr 2016 hat die Postbank jüngst eine weitere Milliarde Euro für ihr Sonderkreditprogramm „Digitalisierung im Mittelstand“ bereitgestellt. Die Kredite wurden zum Beispiel in Projekten zu Prozessoptimierungen, bei der Digitalisierung von Geschäftsmodellen oder auch für den Erwerb von Software und Lizenzen verwandt. "Bislang haben vor allem Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe diese Sonderkredite genutzt", erläutert Dr. Ralph Müller, Vorstand Firmenkundengeschäft Postbank. Und er ergänzt: „Unser Angebot löst das Problem mancher Mittelständler, dass Investitionen in die Digitalisierung häufig in den Aufbau von Know-how gehen, weniger jedoch in immobile Wirtschaftsgüter.“ Damit fehle oft das Sicherungsgut, anders etwa als beim klassischen Austausch des Maschinenparks. Das Sonderkreditprogramm der Postbank soll insbesondere helfen, den digitalen Wandel der Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe in Deutschland voranzutreiben. Ihr Anteil am Gesamtvolumen liegt bei 50 Prozent, der von IT-Dienstleistungsunternehmen bei 15 Prozent und vom Handel bei 13 Prozent. „Unsere Erfahrungen zeigen, dass wir mit dem Programm den Nerv des Mittelstands getroffen haben“, so Dr. Müller.

  • Bildnachweise

    Aufmacher: iStockphoto / Zapp2Photo; Fotos: iStockphoto (angelha, AVIcons,bananajazz, industryview, monkeybusinessimages, RonFullHD, TommL)

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