Industrie 4.0 Bezahlbare Einzelstücke aus der digitalen Fabrik

Die Epoche starrer Fließbandproduktion geht zu Ende. In neuen, digitalen Fabriken steuern Schuhe, Autos oder Maschinen selbst die Fertigung nach Kundenwunsch. Der Trend zum Einzelstück vom Band - zum Preis von Massenware - öffnet Deutschlands Industrie lukrative Märkte und große Chancen im globalen Wettbewerb.

Wo die Vernetzung die Welt erobert
Mini-Computer erobern die WeltWenn es nach dem Willen der Telekomkonzerne geht, wird es in absehbarer Zukunft nur einen Schlüssel für unser modernes Leben geben: das Smartphone und oder das Tablet. Die Mini-Computer für die Akten- oder Westentasche erfreuen sich immer größerer Popularität - vier von fünf Kunden entscheiden sich derzeit beim Kauf eines neuen Handys für die internetfähige Variante, im abgelaufenen Jahr gingen allein in Deutschland über 20 Millionen Stück über den Ladentisch. Quelle: dapd
Die massenhafte Verbreitung ermöglicht ganz neue Geschäftsbereiche: Künftig sollen etwa Mietwagenkunden mithilfe von Smartphones den Weg zu ihrem Fahrzeug finden und dieses damit öffnen. Auch beim Bezahlen an der Supermarktkasse und beim Öffnen der Haustür (wie etwa bei Sharekey) sollen zunehmend mobile Computer zum Einsatz kommen. Textdokumente, aber auch Musik und private Fotos werden in externen Rechenzentren (Cloud) abgelegt und können dort mittels stationierter Software bearbeitet und jederzeit von jedem Ort abgerufen werden. Quelle: Presse
Um die technischen Voraussetzungen zu schaffen, investieren Telekom & Co. derzeit Milliarden in den Ausbau der Cloud und der mobilen Breitbandnetze. Schließlich müssen die explosionsartig wachsenden Datenmengen transportiert werden. Die Bedrohung dieser schönen neuen Welt kommt aus dem Netz selbst: Ein Hackerangriff gilt als Horrorszenario. Quelle: dpa
Am Puls des Baggers Mit der Kraft mehrerer Hundert PS wühlt sich der riesige Schaufelbagger durch das Gelände des Tagebaubergwerks irgendwo in Südamerika. Tonnen von Geröll werden stündlich bewegt - Schwerstarbeit für die Maschine. Während der Bagger Lkw um Lkw belädt, funken Sensoren Dutzende Messdaten über Öl- und Wasserdruck, Motorleistung und Verbrauch in ein über tausend Kilometer entfernt gelegenes Rechenzentrum. Quelle: REUTERS
Dort werden die Daten gesammelt, aufbereitet, mit anderen Leistungskennziffern abgeglichen und an den Hersteller des Baggers weitergeleitet. Der kann nun rechtzeitig erkennen, wann es wieder Zeit ist für eine Wartung oder wann ein Verschleißteil ausgewechselt werden muss. Der Servicetechniker vor Ort wird rechtzeitig in Marsch gesetzt, notfalls gleich mit dem passenden Ersatzteil. Das spart Zeit und Kosten, weil das schwere Gerät nur für kurze Zeit unproduktiv im Gelände steht. Quelle: obs
Die Fernüberwachung von Maschinen, Transportunternehmen und Gütern ist unter anderem für den britischen Mobilfunkanbieter Vodafone Teil der Strategie bei der Maschinenkommunikation. Ähnlich wie beim vernetzten Auto wird für die Einsätze ein speziell für die M2M-Kommunikation entwickelter Chip eingesetzt. Er ist kleiner als die, die in jedem üblichen Mobilfunkgerät stecken, aber deutlich robuster: Der SIM-Chip entspricht Industrieanforderungen, ist fest verlötet, korrosionsbeständig, verfügt über eine längere Lebensdauer und übersteht auch hohe Temperaturschwankungen. Er funktioniert auf vielen Netzen weltweit und wird daher auch für die Überwachung von Containern eingesetzt, die rund um den Globus schippern. Quelle: dpa
Das vernetzte Heim Die Vision hat was Bestechendes: Bequem vom Sofa aus öffnet der Hausbesitzer mit Hilfe eines kleinen Flachbildschirms das Fenster im Kinderzimmer, stellt die Heizung auf moderate 22 Grad und kontrolliert, ob der Herd wirklich ausgeschaltet ist. All das und viel mehr ist heute schon möglich - und doch funktioniert diese moderne Welt des vernetzten Heims nur in Ausnahmefällen. Quelle: dapd
Was vielleicht noch im Einzelfall klappt, bringt selbst technikbegeisterte Menschen zur Verzweiflung, wenn sie die verschiedenen Systeme zwischen Alarmanlage und Wäschetrockner so verbinden wollen, dass sie von einer Schaltstation bedient werden können. Zwar arbeitet fast jeder Hausgerätehersteller an Vernetzungslösungen über das Internet, doch die Vision, etwa vom intelligenten Kühlschrank, der automatisch Milch, Butter und Wurst im Handel nachbestellt, ist von der Wirklichkeit noch weit entfernt. "Die entscheidende Frage ist, ob der Kunde einen solchen Kühlschrank überhaupt will. Und wenn ja, wie viel Aufpreis er für die aufwendige Technik und Logistik zu zahlen bereit ist", sagt der Chef des deutschen Hausgeräte-Marktführers BSH Bosch und Siemens Hausgeräte, Kurt-Ludwig Gutberlet. Auch die notwendige Lebensmittellogistik, damit die Waren dann auch in den Kühlschrank kommen, ist nicht zu unterschätzen. Quelle: Presse
Das Gleiche gilt für die intelligente Nutzung des Gas- und Stromnetzes durch Heizung oder Waschmaschine. Auch hier müssen erst intelligente Zähler installiert und die Endgeräte entsprechend ausgerüstet werden, damit sie je nach Strompreis anspringen oder sich abschalten. Die Deutsche Telekom versucht nun, eine Plattform für die vernetzte Hauswelt zu schaffen, um das Problem der unterschiedlichen technischen Standards zu lösen. "Qivicon" soll noch 2013 starten. Quelle: dpa
Die Revolution heißt Industrie 4.0Für den deutschen Maschinen- und Anlagenbau ist es das Thema schlechthin: die vierte industrielle Revolution oder kurz Industrie 4.0, der nächste Schritt nach Dampfmaschine, Elektrifizierung und Fließband. Dabei geht es um nicht weniger als die permanente Kommunikation und Vernetzung zwischen Mensch, Maschine und Produkten. Quelle: dapd
Nicht mehr die zentrale Steuerung steht im Mittelpunkt. Die Werkstücke selbst teilen der Maschine mit, wie genau sie bearbeitet, in welcher Farbe sie gespritzt und wo sie als Nächstes eingepasst werden sollen. Die Menschen kontrollieren und bekommen Hinweise, wo sie eingreifen müssen. Vieles davon ist noch Zukunftsmusik, Fragen wie nach der Sicherheit der IT-Systeme sind noch nicht gelöst. Doch in einigen Teilbereichen funktioniert das Zusammenspiel von Maschinenbau-Know-how mit Softwaresteuerung, Vernetzung, Internetanbindung und neuen Arbeitsabläufen bereits. Schon jetzt machen IT und Automation laut Branchenverband VDMA 30 Prozent der Herstellungskosten im Maschinenbau aus. Quelle: Presse

Es war das Jahr 1870, als erstmals Fließbänder in der Produktion anliefen. In den Schlachthöfen von Cincinnati in den USA transportierten sie täglich Tausende Schweine an Hunderten Schlachtern vorbei, die sie in Windeseile Stück für Stück in Koteletts und Schnitzel zerlegten. Schnell und billig – und Ausdruck einer neuen Zeit.

Denn nicht nur Fleisch wurde dank Arbeitsteilung und einer ungeheuren Beschleunigung der Arbeitsprozesse für immer mehr Menschen erschwinglich. Ihm folgten Hemden, Möbel und Medikamente, schließlich die Autos.

Das Fließband gibt seither den Takt des industriellen Fortschritts vor – und der kannte vor allem eine Richtung: immer mehr Massenware immer noch kostengünstiger herstellen. Das Prinzip brachte Wachstum und Wohlstand, den Arbeitern in den Fabriken aber auch ein gerütteltes Maß an Monotonie.

Nun aber steht die industrielle Fertigung selbst vor einem Umbruch. Die Auswirkungen dieses technologischen Wandels und des Innovationsschubs, den er auslöst, werden unser Leben und die Wirtschaft nach Ansicht vieler Experten mindestens so gravierend verändern wie die Erfindung des Fließbands vor gut 140 Jahren.

Es ist eine auf den ersten Blick paradox wirkende Idee, die die Vordenker des Umbruchs fasziniert. Denn nach Jahren eintöniger Massenfertigung kehrt die Industrie zu ihren Wurzeln zurück. In eine Epoche, als Produkte zumeist Einzelanfertigungen waren, hergestellt in Manufakturen. Diese Zeit der Individualität möchten Vordenker wie Henning Kagermann, bis Mai 2009 Chef des größten deutschen Softwarekonzerns SAP, wiederaufleben lassen.

Allerdings mit den Mitteln und Methoden des Internet-Zeitalters. Sie wollen eine hochflexible Fabrikwelt schaffen, in der jeder Kunde Schuhe und Handys, Pumpen und Zahnräder genau in der Ausführung bekommt, die er gerne hätte. Jedoch „zu den Kosten einer Massenproduktion“, sagt Kagermann, heute Präsident der Technikakademien in Deutschland (Acatech).

Wie digitale Fabriken funktionieren

Bezahlbare Vielfalt für alle, das Einzelstück vom Band – bis vor Kurzem noch bezweifelten Produktionsexperten, dass sie den vermeintlichen Widerspruch auflösen könnten. Doch nun wird genau das Realität – getrieben von einer bisher nicht gekannten Digitalisierung auch der Fabriken.

Büros und unser Privatleben hat die Allgegenwart von Computer, Mobilfunknetzen und Internet schon umgestülpt. Ständige Erreich- und Verfügbarkeit, arbeiten von praktisch jedem Ort der Welt aus, kleine Programme, sogenannte Apps, die Tipps für praktisch jede Lebenslage aufs Handy spielen, sind nur einige Beispiele für den radikalen Wandel unseres Alltags.

Der erfasst nun auch die Maschinenhallen. Glaubt man den Prognosen der Vordenker, waren die Folgen von Web 2.0 und E-Mail-Verkehr harmlos gegenüber dem, was sich in den Fabriken anbahnt. Unter dem Schlagwort Industrie 4.0 zünden Forscher und Unternehmen dort gerade die vierte Stufe der industriellen Revolution: Nach Dampfmaschine, Fließband und Computerisierung der Büros geht es jetzt um die Integration der Internet-Technologien in die Produktion.

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