Hannover Messe: Mit Industrie 4.0 produzieren wie im Schlaf

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Hannover Messe: Mit Industrie 4.0 produzieren wie im Schlaf

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Pioniere der Industrie 4.0 aus Sachsen-Anhalt auf der Hannover Messe 2014.

von Lothar Schnitzler

Die Macher der vierten industriellen Revolution sind vielfach nicht die Konzerne, sondern die Mittelständler. Wie ihre Fabriken der Zukunft funktionieren werden.

In der futuristischen Fabrik regiert die Geisterhand. Kleine Kunststoffschlitten schieben sich erratisch durch eine große Halle wie künstliche Lebewesen. Die Gefährte transportieren handtellergroße grüne Plastikdeckel, die mit einer Leiterplatte, unzähligen Metallkontakten und elektronischen Bauteilen bestückt sind, von einer Maschine zur anderen. Mal graviert einer der Automaten per Laser ein Schaltbild oder eine Typbezeichnung ein, mal fügt er neue Bauteile hinzu, mal verlötet er eine Bauteilgruppe. Glaskästen schirmen die Maschinen und die Plastikteile von der Außenwelt ab.

Jens Beverung, Maschinenführer beim Verbindungstechnik-Hersteller Phoenix Contact im niedersächsischen Bad Pyrmont, scheint wie die laptopgroßen Kunststoffschlitten von höheren Mächten gelenkt. Denn ein Bildschirm schreibt ihm jeden Arbeitsschritt vor: „Beschriftung prüfen“, drei Minuten später „Deckplatte aufsetzen“. Hat das Plastikteil alle Stationen durchlaufen und Beverung alle Anweisungen befolgt, ist aus dem Werkstück eine Art Transformator geworden, der in Chemiefabriken und der Pharmaindustrie seinen Dienst tut.

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Die Maschine weiß oft mehr als der Mensch

Für die Anweisungen sorgt ein kleiner sogenannter RFID-Chip, der an jedem Werkzeugträger prangt. Die Abkürzung steht für Radiofrequenz-Identifikation, die drahtlose Erkennung von Gegenständen, deren Nummer in dem Chip gespeichert ist. Dank der Signale des RFID-Chips und der Computerprogramme, die diese Befehle umsetzen, wissen Beverung und die nächste Maschine immer, was sie als Nächstes tun müssen.

Internet der Dinge Der Netzwerk-Effekt

Fahrstühle, Steckdosen, Autos und Produktionsanlagen werden schnurlos mit dem Internet vernetzt. Schon bald telefonieren mehr Maschinen miteinander als Menschen. Das Internet der Dinge erlebt seinen Durchbruch. Ein Albtraum?

Sim-Karten sind auch schon in Quelle: dpa/dpaweb

Das ist die Zukunft der Fertigung: die selbstständige Kommunikation zwischen Produktionsanlage und Werkstück ohne Steuerung durch Zentralrechner – und der Mensch eingebettet in ein automatisches System von Befehl und Gehorsam. Mechatroniker Beverung empfindet die Anweisungen aus dem Computer trotzdem nicht als Bevormundung, sondern als Hilfe: „Wir haben hier so viele Arbeitsschritte, das kann sich keiner merken“, sagt er. Immerhin laufen durch seine Anlage fast täglich wechselnde bis zu 100 verschiedene Varianten der Transformatoren, und das in drei unterschiedlichen Bearbeitungsstufen. Selten muss Beverung mehr als 1000 gleiche Stücke auf einmal abwickeln.

Jedes Möbelteil, jedes Autoblech kommuniziert

Die Produktion der Baugruppen bei dem Familienunternehmen mit 13.000 Mitarbeitern und 1,64 Milliarden Euro Jahresumsatz gibt einen Vorgeschmack auf „Industrie 4.0“, wie in Deutschland die künftige Vernetzung von Produkten und Maschinen heißt. „Das ist für uns eine Frage der Flexibilität und damit der Wettbewerbsfähigkeit“, sagt Andreas Schreiber, Chef der Abteilung Technologieentwicklung im Maschinenbau.

Industrie 4.0 oder das Internet der Dinge, wie die Amerikaner dazu sagen, macht Produkte intelligent und überall kontrollierbar. Sie funken ständig ihren aktuellen Zustand, ihre bisherige Geschichte und den geplanten Endzustand an ausgewählte Empfänger, ob Mensch, Maschine oder Computer. Auf diese Weise kommuniziert jedes Möbelteil, jedes Autoblech oder jede Komponente einer Flugzeugturbine mit der Maschine in der Werkhalle, aber auch mit der Einkaufs- und Vertriebsabteilung.

Einmal in Gebrauch, bleibt jedes Gut lebenslang mit den Wartungsabteilungen verbunden, via Internet. „Es entsteht eine völlig neue Produktionslogik“, prophezeit Henning Kagermann, Präsident der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften und langjähriger Chef des Softwareriesen SAP. Wie wichtig das Thema für Wirtschaft und Politik ist, zeigt die Hannover Messe, die in dieser Woche unter dem Motto „Integrated Industry“ startet – dem gleichen wie im vergangenen Jahr.

Stufen der industriellen Entwicklung

  • Erste industrielle Revolution

    Die erste industrielle Revolution datiert man auf das Ende des 18. Jahrhunderts. Gekennzeichnet war sie durch die Einführung mechanischer Produktionsanlagen, die durch Wasser- und Dampfkraft angetrieben wurden. In dieser Zeit wurde auch der erste mechanische Webstuhl entwickelt.

    Quelle: Deutsche Bank Research Industrie 4.0 - Upgrade des Industriestandorts Deutschland steht bevor, Stand: Februar 2014

  • Zweite industrielle Revolution

    Die Erfindung erster Fließbänder in Schlachthöfen in den USA ist Symptom der zweiten industriellen Revolution. Die Verfügbarkeit elektrischer Energie für Produktionszwecke bedingte ab der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts die Einführung arbeitsteiliger Massenproduktion.

  • Dritte industrielle Revolution

    In den 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts automatisierte sich die Produktion weiter. Von diesem Zeitraum an wurde nicht mehr nur Arbeitsteilung betrieben, sondern ganze Arbeitsschritte wurden von Maschinen übernommen. Die Grundlage für diese Entwicklung war der Einsatz von Elektronik und IT.

  • Vierte industrielle Revolution: Industrie 4.0

    Die Industrie 4.0 soll die vierte industrielle Revolution werden. In der "intelligenten Fabrik" sollen Menschen, Maschinen und Ressourcen miteinander kommunizieren. Das jeweilige Produkt soll, gefüttert mit Informationen über sich selbst, seinen eigenen Fertigungsprozess optimieren können.

Doch eines unterscheidet die anlaufende vierte industrielle Revolution von ihren Vorgängerinnen. Waren frühere Umwälzungen von Großunternehmen geprägt, die neue Produktionsverhältnisse durchsetzten, dürften es diesmal vor allem die Mittelständler sein. Den Grund nennt Johann Hofmann, der in einem mehrjährigen Prozess die Regensburger Maschinenfabrik Reinhausen (MR), ein Familienunternehmen mit rund 2700 Mitarbeitern, in die neue Zeit geschoben hat. „Es geht bei Industrie 4.0 nicht so sehr um Vorteile in der standardisierten Massenproduktion“, sagt Hofmann, der heute Chef der Softwaretochter MR Valuefacturing ist.

Im Zentrum stehe das einzelne Werkstück und nicht der schematisierte Arbeitsablauf. Deshalb sei der Mittelstand, der häufig viele Varianten in kleinen Stückzahlen fertige, „der Pionier der vierten industriellen Umwälzung“. Für die deutsche Industrie ergeben sich daraus jede Menge Chancen. Bis zu 50 Prozent Umweltressourcen ließen sich einsparen, im gleichen Maß steige die Produktivität, schätzt die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften.

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