Was ist Industrie 4.0

Definition

Unter dem Überbegriff "Industrie 4.0" wird die Digitalisierung der industriellen Wertschöpfung verstanden. Industrie 4.0 bezeichnet die echtzeitfähige, intelligente Vernetzung von Menschen, Maschinen und Objekten zum Management von Systemen.
Fraunhofer IAO, 2014
[in Anlehnung an Plattform Industrie 4.0; DB Research]

Erläuterung zur Definition

• Digitalisierung

  Die Digitalisierung in diesem Zusammenhang meint die digitale Umwandlung und Darstellung bzw. Durchführung von Information und Kommunikation der am Produktionsprozess beteiligten Wertschöpfungspartner Mensch, Maschine und Organisation.

• Industrielle Wertschöpfung

  Die industrielle Wertschöpfung beschreibt in diesem Zusammenhang die erbrachte wirtschaftliche Leistung im verarbeitenden Gewerbe.

• Echtzeitfähige und intelligente Vernetzung

  Die Echtzeitfähigkeit ist notwendig, um unmittelbare Steuerung und Abwicklung von Prozessen realisieren zu können. Echtzeit beschreibt die hierfür notwendige Reaktionszeit, d. h. das kann von wenigen Millisekunden bis Stunden gehen. Die intelligente Vernetzung steht für eine Weiterentwicklung und optimierte Nutzung der IT-Technologie, um eine flexible, situationsbasierte Kommunikation realisieren zu können.

Zitate

• Industrie 4.0 und der Mensch

  „Industrie 4.0 gibt es nicht von der Stange, sondern jedes Unternehmen muss sie spezifisch interpretieren und umsetzen: für seine Prozesse, seine Produkte, seine Märkte und Kundinnen beziehungsweise Kunden. […] Ob in der Industrie 4.0 tatsächlich der Mensch im Mittelpunkt stehen wird, ist weder technisch determiniert noch lässt sich diese Frage an das vermeintlich »nur« Soziale und Gesellschaftliche delegieren. Industrie 4.0 erfordert keine technische oder soziale Gestaltung, sondern eine bewusste Gestaltung von Technik und Arbeit in Prozessen sozialer Innovation.“
  Sabine Pfeiffer (2015), Werkheft 1, Digitalisierung der Arbeitswelt

• Industrie 4.0 und Organisation

  „Die Wirtschaft steht an der Schwelle zu einer vierten industriellen Revolution. Mit dem Zukunftsprojekt Industrie 4.0 haben wir die Chance, diesen Prozess erfolgreich mit zu gestalten und damit das hohe deutsche Wohlstandsniveau auch langfristig zu sichern. Forschung kann dazu beitragen, Produktionsprozesse neu zu organisieren und Strukturen zu verbessern. Aber genauso wichtig ist es, dass diese Ergebnisse auch schnell in den Alltag der Unternehmen einziehen.“
  Johanna Wanka, Bundesministerin für Bildung und Forschung
  Quelle: acatech.de

• Industrie 4.0 und die Technik

  „Die neue digitale Technik verspricht ein hohes Maß an technisch-arbeitsorganisatorischer Flexibilität. Physische Systeme mit eingebetteter Software, so genannte Cyber-Physische Systeme (CPS), sollen zukünftig als »intelligente Werkstücke« und »intelligente Geräte« eine flexible Abstimmung zwischen Produktionsanlagen und Produkten ermöglichen. Mit solchen selbstkonfigurierenden Produktionssystemen könnten aber nicht nur Rüst- und Fertigungszeiten verkürzt und Losgrößen deutlich reduziert werden. Möglich wäre auch, dass die Flexibilität dazu genutzt wird, die Anlagen an Körpergrößen und Greifweiten von Beschäftigten flexibel und individuell anzupassen.“
  Fergen A. (2016). Digitalisierung und Arbeitsschutz: Entwicklungen und Herausforderungen.
  In L. Schröder & H.-J. Urban (Eds.), Gute Arbeit. Digitale Arbeitswelt: Trends und Anforderungen
  (Ausg. 2016 ed., pp. 410). Frankfurt am Main: Bund-Verl.

Historie, Ziele, Aktueller Stand

Mit der Bezeichnung „Industrie 4.0“ soll das Ziel zum Ausdruck gebracht werden, eine vierte industrielle Revolution einzuleiten. Die erste industrielle Revolution bestand in der Mechanisierung mit Wasser- und Dampfkraft, darauf folgte die zweite industrielle Revolution: Massenfertigung mit Hilfe von Fließbändern und elektrischer Energie, daran anschließend die dritte industrielle Revolution oder digitale Revolution mit Einsatz von Elektronik und IT (v. a. die speicherprogrammierbare Steuerung) zur Automatisierung der Produktion.

Ziel der Bundesregierung ist es durch Industrie 4.0 die deutsche Wirtschaft zu stärken und wettbewerbsfähiger zu machen, um produzierende Unternehmen im Land zu halten oder sogar aus Billiglohnländern wieder zurückzuholen.

Kennzeichnend im Bereich der Industrieproduktion sind die starke Anpassung (bis zur Losgröße 1) der Produkte unter den Bedingungen einer hoch flexibilisierten (Großserien)-Produktion. Die für Industrie 4.0 notwendige Automatisierungstechnik soll durch die Einführung von Verfahren der Selbstoptimierung, Selbstkonfiguration, Selbstdiagnose und Kognition intelligenter werden und die Menschen bei ihrer zunehmend komplexen Arbeit besser unterstützen / assistieren. Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen das hohe Nutzenpotenzial von Industrie 4.0 zur Produktionszeitverkürzung, Steigerung der Automatisierung, Produktion von kundenindividuellen Produkten und Einbindung von ungenutzten Daten aus der Produktion auf.
Im Ausland werden ähnliche Konzepte zum Beispiel unter den Begriffen „Industrial Internet“ (USA), „Industrie du futur“ oder „Industrie 2025“ in der Schweiz verfolgt.

Der Begriff Industrie 4.0 ist 2011/12 aufgekommen und seitdem stetig weiterentwickelt. Gab es eingangs noch viel Verwirrung um den Begriff und was Industrie 4.0 nun eigentlich ist, beschäftigen sich heute mehr und mehr Unternehmen mit praktischen Anwendungsfällen für ihre Geschäftsmodelle. Nach einer Lünendonk Studie aus dem Jahre 2016 befindet sich die Mehrzahl (63 %) der deutschen Unternehmen demnach im Stadium der „Digitalen Follower“ und immerhin 22 % sind „Digital Transformer“ oder sogar „Digital Leader“.

Eine IDC Studie „Internet-of-Things-Reifegrad“ aus dem Jahre 2016 kommt zu einem ähnlichen Ergebnis, demnach hat erst jedes dritte Unternehmen bis dato Projekte als Pilot oder operativ umgesetzt.