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Laut Prognosen des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO) steht den Branchen Automobil- und Maschinenbau, Chemie, Landwirtschaft, Elektro- und Informationstechnik in den kommenden zehn Jahren ein Produktivitätsplus im Wert von 78 Milliarden Euro ins Haus. Die vierte industrielle Revolution (oder Industrie 4.0) soll diese Potenziale ermöglichen und Maschinen stärker vernetzen.
Industrie 4.0: Zurückhaltung bei Unternehmen trotz positiver Prognosen
Mit intelligenten Produktionssystemen, die selbstständig miteinander kommunizieren, Fertigungsprozesse bedarfsorientiert steuern und qualitative Abweichungen sofort erkennen, sollen sich kundenindividuelle Produkte und selbst Einzelstücke (Losgröße 1) wirtschaftlich produzieren lassen. Trotz der hohen möglichen Produktivitätsverbesserungen setzt laut einer Befragung der Wirtschaftsprüfungs- und Beratungsgesellschaft PricewaterhouseCoopers (PwC) bislang erst jedes fünfte Unternehmen auf die Integration von Informationstechnik und Produktionssystemen.
Industrie 4.0: Maschinen kommunizieren miteinander
Wie man mit Industrie 4.0 mehr Qualität und Effizienz erzielen kann, haben Festo, Elster und SAP in einer voll automatisierten Lernfabrik „Open Integrated Factory“ auf der diesjährigen Hannover Messe präsentiert. Die Anlage verknüpft Produktion und IT zu einem intelligenten Fertigungssystem, das sich mit SAP-Technologie und -Anwendungen selbst steuert.
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Die Produkte, die in der Open Integrated Factory bearbeitet werden, beziehen ihre individualisierten Produktionsdaten mittels RFID direkt aus der Auftragsverwaltung und geben sie an die einzelnen Bearbeitungsstationen der Produktionsanlage weiter. Sie beauftragen also selbstständig ihre eigene Verarbeitung und ermöglichen damit einen hohen Grad der Individualisierung. Kundenindividuelle Produkte könnten damit, sogar in Einzelfertigung, schnell und kostengünstig hergestellt werden.
Die integrierten Anwendungen SAP ERP und SAP Manufacturing Execution (SAP ME) kommunizieren über direkte Schnittstellen mit der Produktionsanlage. Der Einsatz von Leitrechnern als Vermittlungsebene zwischen Auftragsverwaltung und Produktionsanlage ist nicht mehr zwingend nötig, doppelte Datenhaltung und inkonsistente Datenbestände können entfallen.
Industrie 4.0: Maschine signalisiert Wartungsbedarf
Auch Wartung und Qualitätssicherung funktionieren in dieser Anlage vollautomatisch. Sensoren nehmen kontinuierlich Diagnose, Fehler- und Serviceinformationen auf und leiten sie an die unterschiedlichen IT- und Anlagenkomponenten weiter. Die geschlossenen Informationskreisläufe sollen einen schnellen und selbstständigen Produktionsprozess erlauben. Ermöglicht wird die nahtlose Integration von Anlagen- und Automatisierungstechnik mit Prozesssteuerung und Auftragsverwaltung durch den Einsatz offener, konfigurierbarer Systeme und Kommunikationsstandards.
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Industrie 4.0 in der Praxis testen
Die Anlage soll Unternehmen und Hochschulen ermöglichen, einzelne Industrie-4.0-Szenarien in der Praxis zu testen und potenzielle Einsatzmöglichkeiten für den Betrieb gezielt zu erforschen. Die intelligente Lernfabrik lässt sich über offene Schnittstellen nahtlos mit unterschiedlichen IT-Systemen verbinden. So schlagen Unternehmen die Brücke von der Theorie zur Praxis und können die Chancen der vierten industriellen Revolution frühzeitig prüfen.
Industrie 4.0 Anwendungsszenarien
Die potenziellen Anwendungsfelder für Industrie 4.0 sind groß: die Vernetzung zwischen Geräten oder Produktionsmaschinen und Software nimmt in der Flugzeug-, Automobilindustrie, dem Maschinenbau und der Hightech Industrie zu.
Beispielsweise ließe sich die Wartung einer Offshore Windkraftanlage vorausschauend planen, damit die Servicetechniker eher tagsüber bei ruhigem Wetter ihre Arbeiten ausführen können und die Anzahl der Notfälle und Ausfallzeiten minimiert wird. In der Flugzeugindustrie werden solche Anwendungsmöglichkeiten schon länger eingesetzt, daher ist das nicht wirklich neu. Neu ist, dass das Konzept nun zunehmend massentauglich wird.
Industrie 4.0 Anwendungsfälle im B2C Umfeld
„Connected Cars“ schaffen die Möglichkeit, schnell einen Parkplatz, den schnellsten Weg oder die günstigste Tankstelle in der Umgebung zu finden, weil das Auto über freie Parkplätze und Stauprognosen gut informiert ist und den Fahrer führt.
Im „Connected Home“ werden auch Haushaltsgeräte vernetzt sein, um dem Kunden Mehrwert bieten zu können, zum Beispiel bei der Ferndiagnose einer Waschmaschine vor einer Wartung und Reparatur.
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