Industrie 4.0

Industrie 4.0 ist die Bezeichnung für den Prozess zunehmender Digitalisierung industrieller Produktionsprozesse und deren Vernetzung. Abzugrenzen hiervon ist der Begriff Digitalisierung, der die Verbreitung digitaler und automatisierter Prozesse/Technologien in der Gesamtgesellschaft beschreibt. Grundlage für Industrie 4.0 ist das Internet, Künstliche Intelligenz (KI), Maschinelles Lernen und der technische Fortschritt allgemein. Branchenkenner bezeichnen Industrie 4.0 daher auch als „Vierte industrielle Revolution“.

Die Verzahnung von IT-Technologien und Produktionstechnologien ermöglicht neue und innovative Leistungen und Produkte. Gleichzeitig birgt Industrie 4.0 aber auch zahlreiche Herausforderungen und Hürden für Unternehmen, technische Standards und Normen zu entwickeln, die die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine ermöglicht. Brunel unterstützt Sie dabei, diese Herausforderungen zu meistern, in dem wir Ihnen qualifizierte und erfahrene Experten an die Hand geben. Unsere Spezialisten aus den Bereichen Data Science, Elektrotechnik, Automatisierungstechnik, Robotik und Produktionstechnik verfügen über fundiertes Wissen und bringen die notwendige Erfahrung mit, damit Ihr nächstes Projekt im Bereich Industrie 4.0 ein voller Erfolg wird. Verschaffen Sie sich einen Überblick über unsere Experten und werfen Sie in diesem Zuge auch einen Blick auf unser Leistungsportfolio.

Die Digitalisierung ist längst zu einem Erfolgsfaktor der Wirtschaft geworden. Mit der intelligenten Vernetzung von Menschen und Maschine ist ein weiterer Meilenstein in der industriellen Produktion erreicht. Nicht mehr nur die Produktionsanlagen untereinander, sondern auch Zulieferer, Logistik, Fertigung, Kunden und alle angrenzenden Bereiche werden miteinander vernetzt, wodurch u.a. immense Fortschritte hinsichtlich der Bestellprozesse, der Lieferketten oder der Informationswege erzielt werden können. Um weiterhin erfolgreich zu sein, sollten sich Unternehmen mit diesen Entwicklungen vertraut machen. Deshalb soll im nachfolgenden Beitrag ein genauerer Blick auf Industrie 4.0 geworfen und u.a. erläutert werden auf welchen technischen Bausteinen Industrie 4.0 fußt und welche Vorteile und Herausforderungen damit verbunden sind.

Den Kern der Industrie 4.0 bilden die sogenannten Embedded Systems. Dabei handelt es sich um Hard- und Softwarekomponenten in Form von elektronischen Rechnern oder Computern, die in einen technischen Kontext eingebettet werden. Der Computer übernimmt anschließend verschiedene Funktionen, z.B. überwacht oder steuert er technische Anforderungen. Die einzelnen Systeme werden über das Internet, das im Zusammenhang mit Industrie 4.0 auch als Internet of Things (IoT) oder Internet of Services (IoS) bezeichnet wird, über Breitband-Leitungen oder Funk vernetzt. Dies macht es möglich, dass die einzelnen Komponenten untereinander in Echtzeit miteinander kommunizieren können. Durch die Verschmelzung physischer Komponenten mit dem IoT entstehen die sogenannten Cyber Physical Systems (CPS). Über entsprechende Sensoren an den jeweiligen Systemen können physikalische Daten gesammelt und über Cloud Computing oder Big Data-Technologien verarbeitet und alle entscheidenden Produktionsprozesse kontinuierlich beobachtet und ausgewertet werden. In Fachkreisen wird in diesem Zusammenhang auch von „Cyber Physical Production Systems“ (CPPS) gesprochen. Zur Steuerung und Kontrolle der CPPS werden moderne Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) eingesetzt, welche die Vernetzung von Mensch, Maschine und Ressourcen ermöglichen. Daraus entsteht die sogenannte Smart Factory, die durch ihre neuartige Produktionslogik und die entstandenen Wertschöpfungsnetzwerke die Industrie 4.0 hervorbringt. 
 

Industrie 4.0 kommt bereits in der Automobilindustrie, im Maschinen- und Anlagenbau, der chemischen Industrie sowie in der Elektroindustrie, der Kraftwaren- und Kraftwagenteileindustrie, der Informations- und Kommunikationstechnologie (ITK) sowie in der Landwirtschaft zum Einsatz. Im Maschinen- und Anlagenbau wird die Nutzung enormer Betriebs-, Zustands- und Umfelddaten möglich, die zur Gestaltung einer effizienteren Produktion genutzt werden können. Im Fall der Elektroindustrie können über Industrie 4.0 komplexe Produktionsprozesse überwacht werden und somit für mehr Transparenz und geringe Lagerkosten sorgen. Als einer der primären Anwender von 4.0 gilt die Automobilindustrie. Neben dem Einsatz von Industrie 4.0 in Produktion und Logistik kann Industrie 4.0 auch Bestandteil der Fahrzeuge werden und zur Verkehrssicherheit sowie zum Management von Ersatzteilen und deren Wartung beitragen und diese erleichtern.
 

Industrie 4.0 verändert bestehende Geschäftsmodelle und schafft neue. Generell setzen Unternehmen vermehrt auf plattformbasierte Geschäftsmodelle. Das schafft effizientere Möglichkeiten der Kommunikation zwischen Lieferanten, Kunden und weiteren Stakeholdern, die sich den beschleunigten und automatisierten Produktionsprozessen anpassen. Ein neues Geschäftsmodell im Zusammenhang mit Industrie 4.0 ist z. B. das Konzept Pay-Per-Use. Dabei vernetzt z. B. ein Anlagenbauer seinen Lieferanten mit einem Kunden und berechnet lediglich die Nutzung seiner Anlage, anstatt diese zu verkaufen. Neue Geschäftsmodelle entstehen überdies in der Bereitstellung der technischen Basistechnologien von Industrie 4.0, z. B. Robotics oder KI.

Wettbewerbsvorteile durch Industrie 4.0 ergeben sich insbesondere für produzierende Unternehmen. Individuellere, flexiblere und effizientere Produktionsabläufe lösen starre Produktionslinien ab. Moderne IT-Systeme und Netzwerke ermöglichen es Unternehmen, rasch auf individuelle Kundenwünsche zu reagieren, ohne umfangreiche, kostspielige und aufwendige Neuplanungen vorzunehmen. Zudem berechnen Algorithmen die optimale Materialnutzung, wodurch Ressourcenverschwendungen auf ein Minimum reduziert werden können. Ein typisches Beispiel hierfür ist der industrielle 3D-Druck, bei dem in einem Druckvorgang unzählige Bauteile auf einmal produziert werden. Entsprechend günstig wirkt sich dies auf die Investitions- und Materialkosten aus. Die wichtigsten Wettbewerbsvorteile nochmal auf einen Blick:

• Schnellere Produktion
• Effektiverer Materialeinsatz
• Effiziente Wertschöpfungsketten
• Verbesserte Kundenorientierung
• Schnellere Identifikation von Schwachstellen/Fehlerquellen

Neben den erwähnten Wettbewerbsvorteilen bietet Industrie 4.0 die Chance, sich frühzeitig als zukunftsfähiges Unternehmen auf dem Markt zu positionieren und den digitalen Wandel nicht nur zu erleben, sondern aktiv mitzugestalten. Neben allen Vorteilen in Bezug auf Qualität, Kundenfreundlichkeit und Flexibilität wird ein Betrieb auch von außen als zukunftsweisend und innovativ wahrgenommen. In Zeiten wachsenden Bewusstseins für Nachhaltigkeit und Ökologie ist alleine das schon eine große Chance.

Die größten Herausforderungen bei der Umsetzung sind die hohen Investitionen sowie der unklare wirtschaftliche Nutzen. Zudem sind die mit Industrie 4.0 verbundenen Lösungen von Seiten der Unternehmen noch mit vielen Unsicherheiten verbunden, was diese davor zurückschreckt, in die detaillierte Planung zu gehen. Mit Blick auf die Qualifizierung der Belegschaft, müssen sich Unternehmen auch an dieser Stelle zahlreichen Hürden stellen. Nicht nur die Mitarbeiter in der Produktion müssen entsprechend geschult werden, sondern alle Mitarbeiter entlang der Wertschöpfungskette von der Produktion über die Entwicklung bis hin zum Vertrieb, sind dazu aufgerufen, sich entsprechende Kenntnisse und Qualifikationen anzueignen. Eine weitere, häufig gewichtigere, Herausforderung besteht darin, Akzeptanz bei der Belegschaft für Industrie 4.0 zu erzielen. Hier müssen Ängste entkräftet und Vorteile dargelegt werden. Weitere Herausforderungen sind:

• IT-Sicherheit
• Schaffung von Standards (u. a. für Schnittstellen)

Wie die Digitalisierung im Allgemeinen, schafft auch die Industrie 4.0 neue Berufsbilder bzw. verändert bestehende. Insbesondere IT-lastige Berufe sowie auch solche aus der Forschung und Entwicklung dominieren zunehmend den Arbeitsmarkt im Bereich Industrie 4.0. Neue Berufsbilder, die zunehmend nachgefragt werden sind Smart Service Spezialisten, Experten der Automatisierungstechnik für Robotik, IoT Lösungsarchitekten oder Data Scientists. Durch die zunehmende Vernetzung industrieller Prozesse sind auch zunehmend IT Sicherheitsexperten gefragt, die kritische Sicherheitslücken aufdecken und auf diese Weise Cyberattacken vorbeugen. 
 

Verkürzte Durchlaufzeiten, steigende Flexibilität und eine erhöhte Produktivität durch eine vollständig vernetzte Produktion – gemeinsam mit unseren erfahrenen Experten unterstützten wir Sie bei Ihrem nächsten Projekt im Bereich Industrie 4.0. Unsere Datenanalysten, Automatisierungstechniker und Softwareentwickler haben Erfahrung in der Auswertung gigantischer Datenmengen, der Roboterprogrammierung, der Erstellung entsprechender Software für die Steuerungstechnik und sind geübt im Umgang mit dem Internet of Things. Unsere Produktionstechniker wiederum haben tiefgreifende Kenntnisse in der Planung und Entwicklung sowie der Realisierung von Montage- und Fertigungsprozessen und verfügen über fachspezifische Kenntnisse im Einsatz und Umgang digitaler Produktionssysteme sowie Produktionstechnologien.

Um die passenden Experten für Ihr Projekt zu finden, verschaffen wir uns einen umfassenden Überblick über Ihr Projekt. In diesem Zusammenhang interessiert uns, über welche Tools, Erfahrungen, Qualifikationen oder Sprachkenntnisse unsere Experten verfügen sollten. So können wir sicherstellen, dass unsere Spezialisten KI-Lösungen entwickeln, die Ihren Qualitätsanforderungen entsprechen.
Im Anschluss gehen unsere Talent Scouts und Account Manager auf die Suche nach den passenden Kandidaten. Dazu nutzen wir verschiedene Kanäle und Netzwerke. Eine proaktive und vorausschauende Kandidatenansprache sowie unser globales Netzwerk an Technik- und IT-Experten kommen uns dabei zu Gute.