Published: December 3, 2015 - 11:30

So werden Smart Factories Wirklichkeit

Veröffentlicht von silicon.de


Laut der Studie “Geschäftsmodell-Innovation durch Industrie 4.0. Chancen und Risiken für den Maschinen- und Anlagenbau” gelten deutsche Unternehmen im Bereich der Fabrikausrüstung als weltweit führend und haben beste Voraussetzungen, als Leitanbieter durch Entwicklung, Betrieb und globale Vermarktung von Industrie 4.0-Produkten eine herausragende Rolle einzunehmen.


Einer der Vorteile von Industrie 4.0 sind deutliche Kostenersparnisse:


  • Durch Echtzeitinformationen können Sicherheitsbestände über Lieferketten hinweg kontinuierlich gesenkt werden (abgeschätztes Potenzial: 30 bis 40 Prozent).

  • Auch im Bereich der Komplexitätskosten lassen sich durch die Erhöhung von Transparenz, Entscheidungen beschleunigen und fundierter treffen und so ein hohes Maß an Verschwendung vermeiden (abgeschätztes Potenzial: 60 bis 70 Prozent).


Ein weiterer Pluspunkt ist die hohe Flexibilität, die man durch Einführung von Industrie 4.0 gewinnt. Dies ist eine essenzielle Voraussetzung dafür, um nachhaltig wettbewerbsfähig zu bleiben. Die Fabrik der Zukunft – Stichwort Smart Factory – kann sich auf die individuellen Kundenwünsche einstellen wie ein Handwerksbetrieb, und, das automatisiert und nahezu so günstig wie ein Großserienproduzent. Es geht also um die individuelle Massenproduktion.


Um Smart Factories Wirklichkeit werden zu lassen, braucht es dreierlei: Geld, die vollständige Vernetzung aller Teile (Internet of Things) und eine hohe, möglichst automatisierte Intelligenz, die dafür sorgt, dass die Betreiber und Mitarbeiter das Optimum aus dem System ziehen können.


1,2 Milliarden Euro für Factories of the Future

Digitalisierungsprojekte im Industriebereich scheitern oft an den fehlenden Ressourcen. Daher gibt es derzeit nur wenige durchgängig vernetzte Fabriken, bei denen alle Abläufe zentral überwacht und automatisch gesteuert werden.


Die EU hat 2014 hat die zweite Phase des Förderprogramms Factories of the Future (FoF) begonnen. Dadurch sollen vor allem kleine und mittlere Fertigungsunternehmen wettbewerbsfähiger werden. Für FoF, das Teil des Innovationsprogramms Horizont 2020 ist, stehen bis 2020 rund 1,2 Milliarden Euro zur Verfügung.


Herausforderungen meistern

Im Rahmen des Zukunftsprojekts Industrie 4.0 hat das deutsche Bundesministerium für Bildung und Forschung drei Herausforderungen identifiziert, um Smart Factories “auf den Hallenboden” zu bringen.


  • Standards und IT-Architekturen: Die Bemühungen gehen in Richtung “Referenzarchitektur Industrie 4.0”.

  • IT-Sicherheit: Hier gilt es den Befürchtungen, dass bei Industrie 4.0 die Daten nicht sicher sind und Geschäftsgeheimnisse verloren gehen, entgegenzuwirken.

  • Die mit Industrie 4.0 einhergehende Integration von IT in den Produktionsprozess bedeutet massive Änderungen, und zwar besonders bei Arbeitsprozessen und Arbeitsinhalten sowie die Erweiterung von Qualifikationsprofilen der Facharbeiter in den Betrieben und der praxiserfahrenen Ingenieure.


Menschliche Intelligenz weiterhin gefragt

Smart Factories weisen einen hohen Grad an Automatisierung auf. Die Fertigungsanlagen und Logistiksysteme werden sich ohne menschliche Eingriffe weitgehend selbst organisieren. Technische Grundlage sind cyber-physische Systeme, die mithilfe des Internets der Dinge miteinander kommunizieren. Teil dieses Zukunftsszenarios ist die Kommunikation zwischen Produkt und Fertigungsanlage: Das Produkt bringt seine Fertigungsinformationen in maschinell lesbarer Form selbst mit.


Das bedeutet aber nicht, dass Smart Factories völlig ohne menschliche Intelligenz funktionieren. Auch in Zukunft werden Abteilungen wie Einkauf und Entwicklung sowie Service-Teams notwendig sein, um einen nachhaltigen Erfolg zu ermöglichen. Neben den oben erwähnten neuen Qualifikationsprofilen braucht es dafür Systeme, die Mitarbeiter dabei unterstützen, den Betrieb zu sichern und die Verbesserung permanent voranzutreiben – denn die vollständige Digitalisierung der Produktion ist nicht der Endpunkt der Entwicklung, sondern der Startschuss.


360-Grad-Sicht als Ziel

Mitarbeiter jeglicher Organisation stehen vor folgenden Herausforderungen:


  • Die Daten eines Unternehmens zu einem bestimmten Thema sind über Applikations- und Abteilungsgrenzen hinweg verstreut. Das macht es schwierig, Wissen zu generieren. Informationen etwa zu einem Bauteil sind nicht nur in diversen Datenbanken verfügbar, sondern etwa auch in Wartungsprotokollen, Dokumentationen und E-Mails.

  • Daraus und aus dem Umstand, dass die Komplexität insgesamt stark steigt, folgt, dass es im Unternehmen niemanden gibt, der einen Überblick über Problemfelder oder Trends besitzt.


Beides gilt für das hochkomplexe Thema Industrie 4.0 ganz besonders.


Mit Enterprise Search steht eine Technologie zur Verfügung, die Mitarbeitern egal welcher Position oder Funktion helfen kann, die eben beschriebenen Aufgaben im Smart Factory-Umfeld zu erfüllen. Enterprise Search


  • verknüpft unter anderem automatisiert alle Datenquellen und strukturiert die gefundenen Informationen, damit daraus Wissen entstehen kann

  • lässt die Daten dort, wo sie produziert werden (z. B. Logistik- oder im PLM-System) und reduziert den Aufwand bei Einführung und Betrieb damit auf ein Minimum

  • stellt dank semantischer Analyse und Machine/Deep Learning Sinneinheiten dort her, wo Menschen nur Chaos sehen

  • sorgt dafür, dass nur berechtigte Mitarbeiter bestimmte Inhalte sehen dürfen.


Damit erhält jeder Mitarbeiter auf Knopfdruck alle für ihn relevanten Informationen zu einem bestimmten Thema. Mit anderen Worten: Er gewinnt eine 360-Grad-Sicht auf jedes noch so kleine Bauteil in einer Smart Factory.