So wird die Vision „Industrie 4.0“ oftmals betitelt. Das Ziel: Intelligente „Smart Factories“, in denen vom kleinsten Bauteil, bis hin zur gesamten Logistik alles eigenständig miteinander kommuniziert und vollautomatisiert agiert. Für viele mag das nach Science Fiction klingen, jedoch könnte aus der Idee schon bald Realität werden.
Doch ist diese Entwicklung nun wirklich eine Revolution als solche und ist im Zuge dessen auch eine Revolution der RE-Methoden notwendig um Smart Ecosystems zu spezifizieren? Diesen Fragen möchten wir in unserer Blogserie zu Smart Ecosystems auf den Grund gehen.
Industrie 4.0 – Was ist das?
Unter Industrie 4.0 versteht man die Vernetzung von allen Komponenten sowohl innerhalb einer Fabrik – also der Smart Factory– als auch über Unternehmensgrenzen hinweg, mit allen an der Wertschöpfungskette beteiligten Instanzen. Zudem sollen die verwendeten Systeme „offen“ sein, das bedeutet, dass neue Maschinen, Anlagen, Werkzeuge oder Komponenten im Plug & Work-Prinzip während der Laufzeit integriert werden können, ohne zeitaufwendige Inbetriebnahmeprozesse oder Installationsprozesse. Der Mensch agiert hierbei lediglich als sogenannter „Augmented Operator“ in der Fabrik der Zukunft und überwacht die Prozesse. Hierbei ist beispielsweise die Unterstützung durch eine Datenbrille denkbar, die in Echtzeit Daten der Maschinen empfängt und diese dem Operator im Augmented Reality-Prinzip visuell aufbereitet. Das bedeutet, dass virtuelle Objekte, z.B. Diagramme oder Statistiken über die Gläser der Brille in das Sichtfeld eingebunden werden und es somit erweitern, daher auch der Begriff „augmented“ (dt.: erweitert). Kommunikation und Informationsaustausch sind die Dreh- und Angelpunkte für eine erfolgreiche Revolutionierung der Industrie. In Echtzeit kommunizieren Maschinen, Bauteile, das fertige Endprodukt, Zulieferer, die Logistik und alle anderen „Abteilungen“ untereinander, um den optimalen Fertigungsprozess zu kreieren.
Stellen Sie sich folgendes Szenario vor: Eine für die Produktion essenzielle Maschine fällt aus. Heutzutage bedeutet das oftmals einen Stillstand der Produktion für mehrere Tage, wenn nicht Wochen. In der Industrie 4.0 erkennt die Maschine via Selbstdiagnose, weswegen sie ausgefallen ist und kommuniziert ihren Ausfall an alle relevanten Schnittstellen, sodass die Produktion bestmöglich weiterlaufen kann. Währenddessen bemüht sich die Smart Factory bereits um die Reparatur oder Ersatz für das ausgefallene Glied. Sie bestimmt den optimalen Weg der Fehlerbeseitigung und bestellt selbstständig die für die Reparatur notwendigen Teile, die umgehend in einer, in der Nähe befindlichen, Smart Factory mittels 3D-Drucker gefertigt werden und führt die notwendigen Schritte zur Wiederaufnahme des Normalbetriebs autonom durch. Das Ziel: Maximale Effizienz, Ökologie und Wirtschaftlichkeit.
Welche Hürden gilt es zu überwinden?
- Die Systeme in der Industrie 4.0 erreichen eine noch nie da gewesene Ebene der Komplexität.
- Wie gelingt die Definition von „Universalschnittstellen“ für „offene“ Systeme?
- Ist eine Laufzeitzertifizierung der interagierenden Systeme realistisch möglich?
- Eine derartig flächendeckende Vernetzung birgt natürlich auch ein enormes Risiko für die Datensicherheit und den Datenschutz.
- Neue Ausbildungsmodelle und Berufsbilder werden benötigt, wobei ein Großteil der traditionellen Berufe verschwinden wird.
Welche Chancen bietet Industrie 4.0?
- Massenfertigung von individuellen Produkten, also Unikaten, durch die Adaptivität und „Offenheit“ der Smart Factory und deren Maschinen.
- Effizientere Nutzung von Ressourcen.
- Verkürzung von Produktionszyklen.
- Neue Möglichkeiten in der Produktion.
Verpassen Sie nicht unseren nächsten Beitrag zum Thema Smart Ecosystems – Stay Tuned!
Ihre SOPHISTen
Einleitung: Smart SOPHIST
Teil 1: Smarte Energieversorgung – Strom intelligent nutzen
Teil 3: Smartes Zuhause
Teil 4: Leben retten durch IT
Teil 5: Farming 2.0 – Der vernetzte Bauernhof
Textquellen:
- Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE. Fraunhofer IESE. Abgerufen am 11. April 2016 von http://www.iese.fraunhofer.de/de/innovation_trends/industrie4_0.html
- Hofmann, J. Johann Hofmann – Ihr Redner & Experte für Industrie 4.0; Die Fabrik der Zukunft. Abgerufen am 11. April 2016 von http://www.johannhofmann.info/industrie-4-0.html
Bildquelle:
Titel: Laser cutting of metal sheet with sparks
Quelle: iStockphoto
Autor: Dmitry Kalinovsky