Technologien

Vernetzung von Maschine und Internet

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Das aktuelle Schlagwort in der Wirtschaftspresse ist “Industrie 4.0”, doch worum genau handelt es sich dabei? Und welche Auswirkungen hat das auf die Arbeitsmöglichkeiten für IT-Spezialisten?

Industrie 4.0 ist kurz gesagt die Vernetzung von Maschine und Internet, also das reale und virtuelle Zusammenwachsen der industriellen Produktion. Auch bekannt als 4. industrielle Revolution, steckt dieses Zukunftsprojekt derzeit noch in den Kinderschuhen. Die Mechanisierung, Massenfertigungen und schließlich die digitale Revolution haben nicht nur die Wirtschaft von Grund auf verändert, sondern auch unseren Alltag. Welche Veränderungen die Industrie 4.0 mit sich bringen wird, ist noch nicht abzusehen. Kern des Konzepts ist ein selbstständiger Informationsaustausch zwischen einzelnen Komponenten, um die industrielle Produktion qualitativ zu verbessern und die Effizienz der Prozesse zu erhöhen. Dazu werden Maschinen, Sensoren, Aktoren, Datenbanken und neuartige Algorithmen in Smart Factories eng miteinander vernetzt.

Neuartige technische Entwicklungen wie “cyber-physikalische Systeme” (CPS) und das “Internet der Dinge” sind eng mit diesem Thema verknüpft. Der Begriff Internet of things wurde dabei erstmals 1999 verwendet. Im Gegensatz zum Datenaustausch des klassischen Internets geht es hier um die Vernetzung von Alltagsgegenständen und damit der Verbindung von physischer und virtueller Welt. Der Begriff Industrie 4.0 schließlich wurde auf der Hannover Messe 2011 geprägt. Seitdem befassen sich Wissenschaftler, Politiker und die Wirtschaft intensiv mit diesem Thema. Daraus resultierten zahlreiche Studien, welche die Bedeutung und Entwicklung des industriellen Internets vor Augen haben. Dazu zählen das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 und das Technologieprogramm Autonomik für Industrie 4.0, welche vom BMWi und BMBF gefördert werden – mit bis zu 200 Millionen Euro.

Das Kernstück der Industrie 4.0 sind CPS, dort bilden “embedded systems” den zentralen technischen Kern. Über Sensoren und Aktoren werden die Systeme mit Objekten, Werkstücken und Maschinen verbunden. Diese intelligenten, technischen Systeme sorgen für eine Anpassung an individuelle Produktionsbedürfnisse und ein vorausschauendes Arbeiten durch ein integriertes digitales Gedächtnis. Dadurch können je nach Situationen und Arbeitsbedingungen die Prozesse individuell angepasst werden, so dass Maschinen im Fertigungsprozess zum richtigen Zeitpunkt die richtige “Entscheidung” treffen. Dies führt zu einer wesentlich schnelleren, effizienteren Produktion, da Kommunikations- und Fertigungswege verkürzt werden, während Kosten eingespart und Ressourcen besser ausgenutzt werden. Die Industrie arbeitet zukünftig flexibler als bisher, individuelle Kundenwünsche und Einzelstücke lassen sich bspw. zum Preis von Massenware herstellen.

Doch lässt sich die Vision Industrie 4.0 so einfach umsetzen? Wie sieht es dabei mit der Sicherheit oder dem Arbeiten mit großen Datenmengen aus? Mit diesen Themen werde ich mich in den nächsten Teilen beschäftigen, denn zur Zeit gehören Sicherheit und Big Data zu den großen Herausforderungen bei der Digitalisierung der Produktionszyklen.