Bereits viele sächsische Unternehmen setzen auf das Schlagwort „Industrie 4.0“ und somit auf die dahinterstehenden Techniken und Möglichkeiten. Mensch, Maschine und industrielle Anlagen sind dabei auf einem hohen Niveau miteinander vernetzt. Die Transformation geschieht demnach auf digitaler Ebene. Bauteile werden von den Anlagen selbst überwacht, Instandhaltungen automatisch angewiesen und einfache Entscheidungen von Maschinen automatisch getroffen. Doch welche Rolle spielt der Mensch noch dabei?
Moderne Informationstechnologie hält Einzug
Die ersten Computer und automatisierten Systeme hielten in den 70er und 80er Jahren Einzug in die Industrie. Heute kommt es mehr auf vernetzte Fabriken untereinander, übergreifende Speichersysteme und virtuelle Datenräume an. Die vorher fest definierten Abläufe der Wertschöpfung lassen sich so flexibler und dynamischer gestalten. Gleichzeitig sind neue Möglichkeiten zur Kooperation gegeben. Datensicherheit und Datenintegrität müssen gewährleistet sein und sind Voraussetzung für neue Geschäftszweige und -modelle. Die Vernetzung sorgt für eine völlig neue Form der Interaktion zwischen Mensch, Maschine und Produkten.
Mit der Digitalisierung wachsen gleichzeitig die Aufgabengebiete der technischen Anlagen. Eine umfassende Dokumentation ist notwendig, um auf Störungen besser reagieren zu können, das Rechtemanagement für verschiedene Rollen festzulegen oder Aufträge miteinander zu harmonisieren. Auch ältere Produktionsstrecken und Systeme können mit einer umfassenden Anlagendokumentation wieder auf den neusten Stand gebracht werden. In Sachsen ist das Leipziger Unternehmen Menger ein ausgewiesener Experte auf diesem Gebiet und unterstützt Unternehmen bei dieser anspruchsvollen Aufgabe. In einer solchen Dokumentation sind dann auch der Betrieb und die Instandhaltung der Anlage verzeichnet. Zudem werden die Qualitätsnachweise berücksichtigt.
Wie definiert sich die Industrie 4.0 überhaupt?
Im Grunde geht es um die Digitalisierung der gesamten Produktion. Vernetzung und Selbststeuerung stehen auf der Tagesordnung. So ist es möglich, dass Anlagen, ja sogar verschiedene Standorte, Informationen schnell miteinander austauschen können. Doch das ist nur der erste Schritt. Die erhaltenen Informationen können intelligent weiterverarbeitet werden und somit automatische Reaktionen auslösen. Bisher wurden die Maschinen innerhalb einer Fabrik zentral gesteuert. Das heißt, die Daten wurden an einer Stelle gesammelt und von Menschen ausgewertet. Mitarbeiter des Unternehmens setzten daraufhin wichtige Anpassungen um. Das dauerte oftmals, was sich in der Effizienz und der Produktionsrate niederschlug. Mit der Digitalisierung verändert sich dieser Ablauf. Nun erheben verschiedene Sensoren an den Maschinen und auf den Gütern permanent Daten, die ein Algorithmus überwacht. Kommt es beim gemessenen Ist-Zustand zu Abweichungen mit dem hinterlegten Soll-Zustand, kann die Maschine teilweise automatisch reagieren und selbstständig Anpassungen vornehmen. Der dafür vorgegebene Rahmen und verschiedene Handlungsoptionen wurden im Vorfeld definiert und programmiert. Führen die Maßnahmen nicht zum Erfolg, löst die Maschine selbstständig einen Alarm aus. Nun analysiert ein Mitarbeiter das Problem. Mensch und Maschine stehen deswegen in permanenter Kommunikation miteinander. Abläufe lassen sich so schneller optimieren. Neben der Produktion sind auch die Entwicklungsabteilung oder der Vertrieb eines Unternehmens in dieses Netz eingebunden. Daraus ergeben sich viele Vorteile:
- Fabriken bleiben wandelbar und verbessern ihre Produktivität
- die Produktion ist flexibel und die Auslastung von Maschinen besser planbar
- die Lösungen sind oft näher am Kunden orientiert
- die Logistik kann den Warenfluss und auch die Lieferwege besser optimieren
- eine umfassende Datenanalyse entsteht
- Ressourcen werden geschont und die Sicherheit erhöht, denn immer gleiche oder gefährliche Aufgaben übernehmen Maschinen.
Das Internet wird zum wichtigen Grundstein
Für diese komplexe Vernetzung muss künftig jede Maschine und jedes Bauteil digital erfasst werden können. Sensoren, RFID-Chips und ähnliche Technologien sind in den Produktionsstrecken zu verbauen. Erst sie ebnen den Weg für die Industrie 4.0. Sämtliche Kommunikation zwischen Maschinen Sensoren und den Menschen läuft über das Internet ab. Fachleute sprechen daher auch vom „Internet der Dinge“. Das kann nur über eine leistungsstarke Datenanbindung realisiert werden – entweder per Glasfaserkabel oder dem Mobilfunkstandard 5G. Dieser ist sowohl in den Städten als auch in den ländlichen Regionen und Produktionsstätten gefragt. Gleichzeitig werden andere Systeme geprüft, wie das Low Power Wide Area Network. Hier werden Daten ebenso kabellos übertragen und an einem Punkt gesammelt. Die Übertragungswege stehen jedoch noch auf dem Prüfstand.
An örtliche Gegebenheiten angepasst
Die Wirtschaft in Sachsen ist traditionsbewusst und eher kleinteilig aufgestellt. Grundlegende Veränderungen in den Unternehmen sind eine große Herausforderung – sowohl was die personellen Ressourcen betrifft als auch die Kosten. Unternehmer sollten davor dennoch nicht zurückschrecken, denn es gibt Unterstützung. Förderprogramme und Kompetenzzentren zeigen sowohl den etablierten Unternehmen als auch jungen Start-Ups, wie die Industrie 4.0 besser umgesetzt werden kann.
Ein gutes Beispiel ist der Sattlermeister Thomas Büttner aus Dresden. Mit einem digitalen Programm bildet er einen Pferderücken genau nach und passt den Sattel perfekt an das Tier an. Über einen Scanner auf dem Smartphone des Pferdebesitzers wird die Rückenpartie übermittelt. So entfallen lange sowie zeitaufwendige Wege zum Sattler. Auch die Wärmetauscher Sachsen GmbH setzt auf viele digitale Prozesse und hat den Arbeitsalltag neu strukturiert. Die genannten Unternehmen sollen keine Einzelfälle bleiben. Doch jedes Unternehmen muss seinen individuellen Weg gehen. Die Digitalisierung ist zumindest immer an die örtlichen Strukturen und Gegebenheiten anzupassen und beginnt gerade in den ländlichen Regionen beim Breitbandinternet.
Was ist also noch zu tun?
Je komplexer und digitaler eine Wirtschaft wird, desto mehr Schnittstellen und Übertragungswege muss es geben. Die Politik bekommt die Aufgabe übertragen, einheitliche Standards und Normen zu schaffen. Auch der Datenschutz und die IT-Sicherheit sind hier zu berücksichtigen und gesetzlich zu verankern. Ebenso gilt zu beachten, wie sich Arbeit und Bildung künftig in den neuen Geschäftsmodellen ändern können.