Industrie 4.0 / Industrial Internet

Mit der Bezeichnung "Industrie 4.0" soll das Ziel zum Ausdruck gebracht werden, eine vierte industrielle Revolution einzuleiten. Wobei es sich eher um die zweite Phase der Digitalisierung und Vernetzung handelt, bei der alle Produktions- und Dienstleistungsebenen erfasst werden sollen.

Industrie 4.0 ist ein Zukunftsprojekt in der Hightech-Strategie der deutschen Bundesregierung, mit dem in erster Linie die Informatisierung der Fertigungstechnik vorangetrieben werden soll. - Wikipedia

Der Begriff "Industrie 4.0" ist eine deutsche Wortschöpfung. In anderen Ländern gibt es vergleichbare Initiativen. Beispielsweise "Smart Factory", "Industrial Internet" oder "Industrial Things of Internet". Unabhängig von der Begrifflichkeit oder der Benennung, geht es um das Verschmelzen der Informations- und Kommunikationstechnik mit den Produktionstechniken.

Bei dieser zweiten Phase der Digitalisierung spricht man häufig von "intelligenten Systeme", die miteinander "intelligent kommunizieren". In der Herstellung, Produktion und Automation bezieht sich das auf Selbstdiagnose, Selbstoptimierung und Selbstkonfiguration der industriellen Anlagen und Maschinen.

Dabei ist das Konzept "Industrie 4.0" nicht komplett neu. Ein ähnliches Konzept der Vernetzung ist die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M Communications). Hierbei handelt es sich um die industrielle Nutzung der Mobilfunktechnik. Während die M2M-Kommunikation aus dem Bereich der Automation kommt, erweitert "Industrie 4.0" seinen Einflussbereich auf alle Teile der industriellen Wertschöpfung.

Wo kommt der Begriff "Industrie 4.0" eigentlich her?

Der Begriff "Industrie 4.0" wurde erstmals im Jahr 2011 zur Hannover-Messe in der Öffentlichkeit verwendet. Zur Hannover-Messe im Jahr 2013 wurde vom "Arbeitskreis Industrie 4.0" der Abschlussbericht mit dem Titel "Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0" vorgestellt.
Parallel dazu existiert die "Plattform Industrie 4.0", ein Zusammenschluss der Branchenverbände Bitkom, VDMA und ZVEI unter der Leitung der Bundesministerien für Wirtschaft und Energie (BMWi) sowie Bildung und Forschung (BMBF). Das Ziel ist die Weiterentwicklung des Begriffes "Industrie 4.0".

Industrie 4.0: Organisationsgestaltungskonzept

Wenn von "Industrie 4.0" die Rede ist, dann ist damit nicht nur die Vernetzung von Maschinen gemeint, sondern bezieht sich auf die komplette industrielle Wertschöpfung.

  • Vernetzung von Maschinen, Geräten, Sensoren und Menschen über das Internet der Dinge
  • Informationstransparenz durch Sensordaten ermöglicht ein virtuelles Abbild der realen Welt innerhalb von Informationssystemen.
  • Technische Assistenzsysteme ermöglichen dem Menschen Zugriff auf aggregierte, visualisierte und verständliche Informationen, um fundierte Entscheidungen treffen und Probleme schneller lösen zu können.
  • Technische Systeme sollen eigenständig Entscheidungen treffen und Aufgaben autonom erledigen (dezentrale Entscheidungen).

Die Idee eines Organisationsgestaltungskonzepts kann sein, verschiedene Funktionsbereiche eines Unternehmens zu vereinen. Das Ziel ist dabei, die Barrieren zwischen den einzelnen Funktionsbereichen zu durchdringen und die Prozesse zwischen Mitarbeitern bereichsübergreifend zu gestalten.

Fachliche Aus- und Weiterbildung

In der Berufswelt gibt es kaum noch ein Berufsfeld, bei dem IT-Kompetenz verzichtbar ist. Mit Industrie 4.0 ist IT-Kompetenz in alle Ausbildungsgängen zwingend erforderlich. Beispielsweise, um die Akzeptanz digitaler Prozesse zu fördern, Ängste abzubauen und um Bedienfehler zu vermeiden und benutzerdefinierte Eingaben auf Plausibilität prüfen zu können. Dabei kann man natürlich auf Erfahrungen und Fähigkeiten aus der privaten Welt bauen. Trotzdem ergeben sich offene Fragen im Zusammenhang zur Aus- und Weiterbildung. Aus den sich verschiebenden Tätigkeitsschwerpunkten ergeben sich neue Berufsbilder, die auch neue Fertigkeiten erfordern. So werden berufliche Tätigkeiten zu einem Bestandteil eines Prozesses, deren Ausführung ein ganzheitliches Prozessverständnis erfordert. Gemeint ist, dass ein am Prozess beteiligter Mitarbeiter die Bedeutung seiner Tätigkeit für den gesamten Prozess verstehen muss, damit er seiner Verantwort gerecht wird.

Betriebswirtschaftliche und volkswirtschaftliche Betrachtung

Im unternehmerischen Umfeld sind die schlagenden Argumente bei der Vernetzung und Digitalisierung die Senkung der Betriebskosten, eine Erhöhung der betrieblichen Effizienz, weniger Abfall und eine höhere Produktivität von Menschen und Anlagen.
Die Politik wünscht sich generell ein höheres Wirtschaftswachstum und Verbesserungen in den Bereichen Gesundheitswesen, Infrastruktur, Sicherheit, Dienstleistungen im öffentlichen Sektor und in der Umwelt.

Sicherheit der industriellen Anlagen

Die Erfahrung zeigt, dass Hersteller im Maschinenbau und der Automation oft überfordert sind, wenn Maschinen mit IT ausgestattet und Daten mit anderen IT-Systemen ausgetauscht werden sollen. Auf der Applikationsebene gibt es dabei meist noch keine Probleme. Doch Aspekte, wie verschlüsselte Kommunikation und gegenseitige Authentifizierung sind hohe Hürden.
Man muss natürlich zugeben, dass viele Anlagen ursprünglich nicht dafür gedacht waren, ans Netz angeschlossen zu werden. Hier spielt die Sicherheit nur lokal eine Rolle. Industrielle Anlagen und deren IT-Komponenten befinden sich dann auf einem sehr niedrigen Sicherheitsniveau.
Probleme bereitet auch die Gesetzgebung. In manchen Bereichen erfordert jede Änderung in und an der Software eine erneute Konformitätserklärung. Und deshalb gibt es in manchen Bereichen immer noch Applikationen, die auf Windows 2000 basieren oder auf einem ungepatchten Windows XP laufen. Beim Einsatz moderner und sicherer Betriebssysteme ticken die Uhren in der Industrie langsamer.

Internet of Things / Internet der Dinge

  • B2C: Internet of Things (IoT) / Internet of Everything (IoE)
  • B2B: Industrie 4.0 / Industrial Internet of Things (IIoT)

Die Begriffe "Internet der Dinge", "Internet of Things (IoT)" oder gar "Internet of Everything (IoE)" sind Überbegriffe für die Vernetzung jeglicher elektronischer Geräte und Alltagsgegenstände, die untereinander eine Kommunikation führen.

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