Industrie 4.0: Wie sieht die Fabrik der Zukunft aus?

Die vierte industrielle Revolution will Fertigungsanlagen schaffen, die mitdenken. Ziel ist eine vernetzte sowie online und datenbasiert arbeitende "Smart Factory", welche die physische und die digitale Welt vereint. Gemeinsam mit den Beratern von McKinsey hat sich das Weltwirtschaftsforum in einer Studie angeschaut, wo auf der Welt das bereits klappt.

 

(Industrie / Pixabay-Lizenz)

Der Titel der 2019er Studie lautet "Fourth Industrial Revolution – Beacons of Technology and Innovation in Manufacturing". Euer Blogger hat für euch einige spannende Erkenntnisse herausgefiltert:
 

Was ist die vierte industrielle Revolution?

Der Begriff "Industrie 4.0" folgt drei Meilensteinen der Industrialisierung:

1.0: 1780er Jahre, die Herstellung wird mechanisiert (Dampfkraft, Webstuhl).

2.0: 1870er Jahre, die Herstellung wird elektrifiziert (Fließband, Massenproduktion).

3.0: 1970er Jahre, die Herstellung wird automatisiert (IT, Elektronik).

4.0: 21. Jahrhundert, die Herstellung wird digitalisiert (cyber-physische Systeme, Internet der Dinge).
   

Was untersuchte die Industrie-4.0-Studie?

Das Weltwirtschaftsforum analysierte 2018/2019 gemeinsam mit McKinsey mehr als 1000 führende produzierende Unternehmen. Die Studie identifiziert diejenigen Fabriken, welche sich gemäß der vierten industriellen Revolution erfolgreich transformiert haben.

Was die Wertschöpfung in der Industrie 4.0 antreibt:

➤ datenbasiertes Entscheiden (Big Data)

➤ benutzerfreundliche, leicht zugängliche Technologie im Fertigungsbereich ("Democratization of technology") 

➤ agile Arbeitsmodelle (schnelle "Sprint-Ergebnisse" statt starre "Marathon-Meilensteine")

➤ minimale inkrementelle Kosten (= minimale zusätzliche Kosten, die durch den Austausch von Maschinen oder das Hinzufügen eines neuen Produkts entstehen)

➤ neue Geschäftsmodelle

In welchen Fabriken ist Industrie 4.0 bereits Realität?

Die Studie nennt unter anderem die folgenden Produktionsstätten als Leuchtturm-Projekte:

• Bayer, Division Pharmaceuticals (Garbagnate, Italien)
• BMW (Regensburg, Deutschland)
• Bosch Automotive (Wuxi, China)
• Danfoss (Tianjin, China)
• Foxconn Industrial Internet (Shenzen, China)
• Haier (Quingdao, China)
• Johnson & Johnson DePuy Synthes (Cork, Irland)
• Phoenix Contact (Bad Pyrmont, Deutschland)
  
  

Wie sieht Industrie 4.0 in der Praxis aus?

➤ Über das Cloud-Computing vernetzte Maschinen lassen Massendaten entstehen (Big Data). Dank der Internet-der-Dinge-Architektur fließen alle Informationen in einen zentralen Daten-Pool. Zwischen den Anwendungen arbeiten standardisierte Schnittstellen.

➤ Die Gesamtanlagen-Effizienz (engl. Overall Equipment Effectiveness, OEE) wird in Echtzeit überwacht.  

➤ Online-fähige Maschinen und Gegenstände ("Internet der Dinge") ermöglichen es, Produktionsprozesse zu überwachen. Das Qualitätsmanagement arbeitet mittels künstlicher Intelligenz (KI) in Echtzeit. Digitale Zwillinge verwirklichen eine Maschinen-Wartung, die teils am tatsächlichen Objekt, teils in seinem digitalen Abbild ("Zwilling") abläuft.

➤ Es werden additive Fertigung (3D-Druck) und Virtual-Reality-Trainings eingesetzt.

➤ Ebenfalls im Einsatz: Industrieroboter, die unmittelbar mit dem Menschen arbeiten statt getrennt von ihm (kollaborativer Roboter, engl. "collaborative robot" oder kurz "Cobot").

➤ Unternehmen, die in der vierten industriellen Revolution erfolgreich sind, bilden ihre Mitarbeiter permanent weiter.

➤ Zur Produktionsfirma gehörende Start-ups erproben neue Geschäftsmodelle.

Wichtige Erkenntnis laut der Studie: Ältere Produktionsanlagen behindern die Industrie-4.0-Transformation nicht. Den genannten Leuchtturm-Projekten sei es gelungen, neue Technologien mit bestehenden älteren Installationen zu kombinieren. 

In der vierten industriellen Revolution (Digitalisierung) müssen demnach weitaus weniger Anlagen ausgetauscht werden als in der ersten Revolution (Mechanisierung, 1780er Jahre) oder in der dritten (Automatisierung, 1970er Jahre).

Industrie 4.0 ist ein Mittelstands-Thema

Smart Factories müssen laut der Studie auch für den Mittelstand ein Top-Thema sein. Dies aus zwei Gründen:

➤ Zum einen stellen kleine und mittelständische Unternehmen 60-70 Prozent der Arbeitsplätze in den OECD-Ländern ("Organisation for Economic Co-operation and Development", 37 wirtschaftlich weit entwickelten Mitgliedstaaten). 

➤ Zum anderen sind mittelständische Unternehmen ein wichtiger Teil der Lieferkette großer Unternehmen.

Industrie 4.0: Pflicht oder Kür?

In den Augen eures Bloggers eindeutig Pflicht. Wert zu schöpfen bedeutet,

• Produkte und Services anzubieten, die eine Zielgruppe begehrt 
• und für die sie bereit ist, Geld zu zahlen und/oder Daten preiszugeben.

Auch kleine und mittelgroße produzierende Unternehmen müssen künftig die Losgröße 1 verwirklichen können: 

➤ kundenindividuelle Einzelanfertigungen zum günstigen Preis einer Massenproduktion. 

Denn genau diesen individuellen Zuschnitt wird der Markt in den kommenden Jahren immer stärker erwarten – sowohl auf Privatpersonen- als auch auf Geschäftskunden-Seite.

Abschließend noch ein Blick in eines der genannten Industrie-4.0-Praxisbeispiele, das BMW Werk im ostbayerischen Regensburg:

Quelle & Link-Tipp:

• weforum.org (PDF-Link): Fourth Industrial Revolution – Beacons of Technology and Innovation in Manufacturing
• Industrie 4.0: Zehn Risiken auf einen Blick