Industrie 4.0 / Smart Factory

Industrie 4.0 umfasst alle Möglichkeiten einer digital vernetzten Fertigung – von der Montage, Wartung und Reparatur bis hin zur Vermarktung und Entsorgung. Eine Smart Factory, in der die einzelnen Module auf Basis digitaler Daten dezentral und autonom Entscheidungen treffen.

Lean Smart Factory - Ihr Gestaltungskonzept der Zukunft

Industrie 4.0, die Evolution in Fertigungs- und Logistikprozessen muss für Sie keine Vision bleiben: Wir haben inzwischen mehrjährige Erfahrung mit den Wertschöpfungsprinzipien One-Piece-Flow und Small-Factory-Unit in unseren Werken gesammelt und diese stets weiter entwickelt. Gleichzeitig haben wir unsere Kunden bei ihrer wandlungsfähigen Fabrik der Zukunft unterstützt. Wir bieten Ihnen umfassende Lösungen und durchgängige Smart Factory Services – und das alles aus einer Hand.

Produktion im Wandel der Zeit

grafische Darstellung der Entwicklungsstufen der Produktion bei SEW-EURODRIVE ab 1970

In den 70er Jahren herrschte starre Linienfertigung, heute prägen Cyber-physikalische Systeme das Bild in unserer Produktion.

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Von Industrie 1.0 bis Industrie 4.0

Die erste industrielle Revolution (Industrie 1.0) ist eng mit der Erfindung der Dampfmaschine um 1800 verbunden. Mit dieser Technik gelang es erstmals, Dinge mit physikalisch erzeugter Kraft in Form von Dampf und Wasser in Bewegung zu versetzen. Bis dahin war man auf reine Muskelkraft von Mensch und Tier oder auf Wasserkraft als Primärenergie angewiesen.

Rund 100 Jahre später gegen Ende des 19. Jahrhunderts, übernahm Elektrizität die Antriebstechnik in der Industrie. Industrie 2.0 markiert demzufolge den Beginn der Massenproduktion mit Hilfe von elektrischer Energie. Akkord- und Fließbandarbeit hielten Einzug in die Fertigung.

"Ich denke, dass es einen Weltmarkt für vielleicht fünf Computer gibt." Als Thomas Watson, Chef von IBM, 1943 seine weltberühmte Prognose abgab, ahnte er nicht, wie weit er mit seiner Vermutung daneben liegen würde. Denn ab den 1970er Jahren begann mit der dritten industriellen Revolution das Zeitalter der computergestützten Automatisierung, die fortan für große Produktivitätsgewinne sorgte.

Was ist Industrie 4.0?

Grafische Übersicht über die Themen von Industrie 4.0 – Smart factory / Internet of services / Internet of things / Internet of people

Der Begriff Industrie 4.0 umfasst alle neuen Möglichkeiten der digital vernetzten Fertigung, einschließlich Montage, Wartung und Reparatur bis hin zur Vermarktung und Entsorgung. Dazu zählen Maschinen und Komponenten, die nicht mehr nur vernetzt und zentral gesteuert werden (Industrie 3.0), sondern darüber hinaus dezentral eigenständige Entscheidungen auf Grundlage digitaler Informationen treffen und sie in das Gesamtsystem Produktion einbringen. Perspektivisch werden lernfähige Systeme entstehen.

Im Zusammenhang mit Industrie 4.0 oder der Digitialisierung kommen einige Begriffe immer wieder vor. Hier drei Themen, die in diesem Kontext wichtig sind:

Internet der Dienste

Grafische Darstellung "Internet of services" / Business web

Seit das Internet Anfang der 1990er für kommerzielle Zwecke öffentlich gemacht wurde, ist der Umfang an Informationen und angebotenen Dienstleistungen fast unerschöpflich geworden. Neben textlichen Inhalten nimmt der Anteil an Video- und Software-Daten immer mehr zu.

Während die meisten von uns Internet-Dienstleistungen wie Online-Banking oder auch die Sozialen Medien als private Konsumenten kennen und nutzen, richtet sich das Internet der Dienste (IoS) vor allem an die öffentliche Verwaltung und an industrielle Unternehmen. Es ist eng verbunden mit weiteren Begrifflichkeiten wie "Cloud computing" und "Big data".

Die Vision dahinter: Das Internet der Dienste so auszubauen und weiterzuentwickeln, dass es für die Anwendungen im professionellen Umfeld gezielter genutzt werden kann. Dazu gehören insbesondere internetbasierte Softwarelösungen und -dienstleistungen.

Eine solche Nutzung erfordert jedoch eine wesentlich verbesserte dauerhafte Verfügbarkeit und setzt hochsichere Infrastrukturen für die Dienste voraus.

Internet der Dinge

Grafische Darstellung "Internet of things" / Cyber physical systems

Das Internet der Dinge (IoT) dient dazu physische Objekte wie Alltagsgegenstände mit dem Internet so zu vernetzen, dass sie via Internet kommunizieren können. Der Sinn dahinter: Diese Gegenstände sollen eigenständig Aufgaben erledigen können und den Menschen entlasten.

Bei den Aufgaben kann es sich um eine reine Versorgung mit Daten und Informationen handeln, denkbar sind aber auch automatische durchgeführte Tätigkeiten oder Kooperationen mit anderen vernetzten Gegenständen. Eine typische Alltagssituation wäre ein Kühlschrank, der meldet, dass bestimmte Lebensmittel zur Neige gehen und auf die Einkaufsliste gesetzt werden müssen. Noch vernetzter gedacht könnte der Kühlschrank die entsprechende Bestelllung auch selbsttätig beim nächstgelegenen Supermarkt aufgeben. Jeder kennt auch die Fitnessbänder für den Unterarm, die Daten wie Pulsfrequenz und Schrittzahl erfassen und an das Smartphone seines Besitzers weitergeben, wo die Informationen in anschauliche Diagramme und Grafiken umgesetzt werden.

Während der private Nutzer in Zukunft vermehrt intelligente Haustechnik nutzen und sein Zuhause zu einem sogenannten "Smart Home" wird, geht es in der industriellen Nutzung um die Realisierung einer "Smart Factory". Hier sorgt das Internet der Dinge dafür, dass Maschinen und smarte Geräte Informationen austauschen und davon autonom Tätigkeiten ableiten und durchführen.

Cyber physical system

vier verschiedene mobile Assistenzsysteme von SEW-EURODRIVE auf hellgrauem Hintergrund

Bei einem Cyber-physischen System – engl. Cyber physical system (CPS) handelt es sich um ein System aus mobilen und stationären Objekten, Geräten, Maschinen oder Logistikkomponenten. Diese enthalten eingebettete Technologien, die sie kommunikationsfähig machen. Damit können sie über das Internet kommunizieren und Internetdienste nutzen. Sie sind auch in der Lage, sich zu vernetzen und im Zusammenspiel mit dem Menschen dezentral autonom Entscheidungen zu treffen.

Für Industrie 4.0 und die Smart Factory spielen diese intelligenten Systeme eine zentrale Rolle. Die technologische Basis besteht aus Sensoren, Aktoren und vernetzten Softwarelösungen.

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