Neben Cloud Computing und Big Data hört man seit einiger Zeit ein weiteres Schlagwort, dass im Zusammenhang mit der Digitalisierung einer ganzen Branche steht: Industrie 4.0. Der Begriff bezeichnet den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien und die fortschreitende Vernetzung vor allem in der Produktion, aber auch darüber hinaus. Die diesjährige Hannover Messer nannte das Thema ›Integrated Industries‹ und meinte damit dasselbe. Die Zahl 4 verweist auf die vierte industrielle Revolution seit dem 19. Jahrhundert. Diese könnte allerdings noch ein wenig auf sich warten lassen.

Die Dampfmaschine läutete im 18. Jahrhundert das ein, was man landläufig als die industrielle Revolution bezeichnet. Sie veränderte vor allem die Förderung im Bergbau, den Transport durch Eisenbahnen und machte die Entwicklung einer Vielzahl von Maschinen möglich. Um die Jahrhundertwende dann hielten Fließbänder Einzug und läuteten das Zeitalter der Massenfertigung ein. Im letzten Drittel des 20. Jahrhunderts kam die Automatisierung hinzu. Schon hier spielten Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) eine Rolle. Durch ihren Einsatz begannen Produktionsanlagen, teilweise selbsttätig zu arbeiten. Die vierte industrielle Revolution unter der Bezeichnung Industrie 4.0 steht im Zeichen der Vernetzung und eines noch breiteren Einsatzes von IKT.

Was durch die Vernetzung hauptsächlich möglich wird, ist die Kommunikation von Maschinen und Technik untereinander. So kann zum Beispiel bei einer vollvernetzten Fabrik zu jedem Zeitpunkt der Status aller Produktionsprozesses abgebildet und eingesehen werden. Produkte sind durch die Ausstattung mit RFID-Chips in der Lage, ihre eigene Fertigung vom Rohling bis zum fertigen Objekt mit zu verfolgen und digital zu dokumentieren. Auch die Mensch-Maschine-Interaktion profitiert von vernetzten Technologien: Kamerasysteme in einer Produktionshalle können selbstständig Gefahrensituationen für Menschen und Maschinen erkennen und entsprechend eingreifen. Aber auch außerhalb der Produktion, in scheinbar nicht-technischen Bereichen wie der Personalplanung oder der Logistik, helfen Informations- und Kommunikationstechnologien bei der Organisation und Verbesserung der Effizienz.

Der Einsatz der Technologien stellt natürlich eine Herausforderung für das Personal dar. Entsprechende Schulungen und auch eine ständige Weiterqualifizierung sind von Nöten. Denn die Weiterentwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologien hört nie auf. »Bei uns sieht der Lösungsansatz so aus, dass wir Ingenieure ausbilden, die sich über die Schnittstelle hinweg, also sowohl in Produktion als auch in IT, auskennen,« sagte Werner Struth von Bosch der Computerwoche. Und nicht nur die schon vorhandenen Mitarbeiter müssen sich auf den Umgang mit neuen Technologien einstellen, auch die Ausbildung des Fachkräftenachwuchses muss entsprechend gestaltet werden. Laut einer Studie des VDE meinten 47 Prozent der 1.3000 befragten Unternehmen und Hochschulen, dass die Hochschulen auf die Anforderungen der Industrie 4.0 nicht ausreichend vorbereitet seien.

Im Zusammenhang mit dem zunehmenden Vernetzungsgrad in der Industrie stellt sich natürlich auch die Frage nach der Breitbandausstattung in Deutschland. 82 Prozent der deutschen Haushalte nutzen laut Bitkom bereits einen Breitbandanschluss. Und gerade wenn es um durchgetaktete Produktions- und Lieferprozesse geht, sind zuverlässige digitale Infrastrukturen unerlässlich. Bei den deutschen Unternehmen ist die Nutzung von Breitbandanschlüssen bereits weit verbreitet und liegt bei 88 Prozent. »Fertigungsunternehmen werden mit dem Trend hin zur Industrie 4.0 künftig ohne einen leistungsfähigen Internetanschluss nicht mehr erfolgreich wirtschaften können,« so Bitkom-Präsident Dieter Kempf. In der Industrie sind sogar schon 91 Prozent der Unternehmen mit Breitband ausgestattet.

Und dann tauchen natürlich alle Fragen auf, die auch in anderen Bereichen im Zusammenhang mit verstärkter Digitalisierung auftauchen: Schutz von Daten und Schutz vor Cyberattacken. Denn digitale Strukturen machen die Produktion vielleicht effizienter und flexibler, aber sie machen sie auch angreifbarer. Allein dem Maschinen- und Anlagenbau seien nach Angaben des Branchenverbandes VDMA im Jahr 2012 durch Produktpiraterie 8 Mrd. Euro Schaden entstanden. Das Thema Knowhow-Schutz sei für 47 Prozent der Unternehmen »unabdingbar«, sagte Steffen Zimmermann vom VDMA im Rahmen der diesjährigen Hannover Messe. Oliver Winzenried von der Wibu-Systems AG ergänzte: »Wir haben viel Knowhow in den Steuerungssystemen, wir haben Knowhow in den Algorithmen, also in den Programmen, die in den Maschinen drin stecken.« Und mit Industrie 4.0 steckte außerdem auch noch viel Knowhow in den Produktionsdaten. Man bräuchte »Security 4.0«, so Zimmermann. Das würde nichts weiter bedeuten, als Security in Industrie 4.0. In den Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt 4.0, dass acatech und Forschungsunion gemeinsam auf der Hannover Messe an Bundeskanzlerin Angela Merkel haben, geht es unter anderem um den Schutz der vernetzten Produktionsanlagen und der damit verbundenen Daten. »Integrierte Sicherheitsarchitekturen und eindeutige Identitätsnachweise« sollten verwirklicht werden, heißt es in dem Papier.

Die vierte industrielle Revolution muss also noch einige Hürden nehmen. Laut einer Studie des VDE wird Industrie 4.0 zwar kommen, aber nicht vor 2025. Von den Befragten waren 80 Prozent skeptisch, was eine schnelle Umsetzung der Digitalisierung der Industrie angeht. Als Gründe nannten sie die zum Teil schon aufgezählten Faktoren: IT-Sicherheit, Qualifikation, aber auch fehlende Standards. 73 Prozent der befragten Unternehmen und Hochschulen meinen jedoch, dass Industrie 4.0 den Wirtschaftsstandort Deutschland stärken wird, wenn sie denn kommt. Die Hälfte der Befragten sieht Deutschland in einer führenden Position bei der intelligenten Produktionstechnologie. Profitieren werden vor allem die Automobilindustrie, der Maschinenbau, die Elektrotechnik und die IKT-Branche. (kda)

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