Die beiden Komponenten werden dementsprechend als die zentralen Säulen der Industrie 4.0 betitelt. Das Ziel der Industrie 4.0 ist die ressourceneffiziente Prozessoptimierung durch die Automatisierung von Abläufen sowie die Verbesserung der Arbeitsbedingungen für die Menschen.

Wie hat sich der Begriff Industrie 4.0 entwickelt?

Der technologische Fortschritt hat die Produktivität industrieller Fertigung im Laufe der Jahrhunderte in disruptiven Sprüngen erhöht. Bei der ersten industriellen Revolution im 18. Jahrhundert wurden mechanische Fertigungsmaschinen wie beispielsweise ein Webstuhl mithilfe von Wasser- und Dampfkraft betrieben (Mechanisierung). Die zweite industrielle Revolution am Anfang des 20. Jahrhunderts gründete sich auf die arbeitsteilige Massenproduktion, zum Beispiel mithilfe von elektrischen Fließbändern (Elektrifizierung). Die dritte industrielle Revolution in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts erhöhte die Produktivität durch den Einsatz von Elektronik und IT-Systemen zur weiteren Automatisierung der Produktion, zum Beispiel mittels speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPS). Die vierte industrielle Revolution, die aktuell mit dem Schlagwort Industrie 4.0 bezeichnet wird, basiert auf digitalen industriellen Technologien, insbesondere auf den Cyber-physische Systemen (CPS) und dem Internet of Things (IoT)

Schaubild zu den beiden Komponenten von Industrie 4.0

Was sind die Erfolgsfaktoren für Industrie 4.0?

Die Voraussetzungen im Unternehmen für eine erfolgreiche Automatisierung von Geschäftsprozessen und damit Realisierung der Industrie 4.0 lassen sich nach einer Studie von McKinsey in drei wesentliche Kategorien einteilen. Diese sollten jedoch nicht getrennt betrachtet werden, sondern als Teile eines gesamten Automatisierungsvorhabens.

  1. Identifizierung der richtigen Prozesse und Automatisierung als strategische Priorität: Für ein Automatisierungsvorhaben sollten die Prozesse gewählt werden, die nach einer erfolgreichen Automatisierung die Geschäftsstrategie bestmöglich unterstützen. Im Rahmen der strategischen Planungsprozesse gilt es außerdem die Automatisierung des Unternehmens als strategische Priorität zu erklären. Darüber hinaus muss die Automatisierungsstrategie mit der allgemeinen Geschäftsstrategie in Einklang gebracht werden. Dabei sollte der Umfang der Automatisierungsbemühungen die gesamte Organisation betreffen.
  2. Gleichwertiger Fokus auf Technologie und Mitarbeitende: Die Ausbildung und somit der Aufbau von Fachkenntnissen und Fähigkeiten der Mitarbeitenden sind eine der Hauptvoraussetzungen für den Erfolg der Automatisierung. Es bedarf daher entsprechender Maßnahmen, um potenzielle Qualifikationslücken zu überwinden. Während der Gestaltung von Automatisierungslösungen sollte das Potenzial der Expertise von Einzelpersonen nicht außer Acht gelassen werden. Außerdem ist vor einer möglichen Implementierung eine abteilungsübergreifende und unternehmensweite Kommunikation ein wichtiger Baustein, um Akzeptanz im Unternehmen zu schaffen.
  3. Überprüfung der Geschäftsmodelle und Förderung einer funktionsübergreifenden Kollaboration: Wenn Geschäftsprozesse automatisiert werden sind in der Regel mehrere Funktionsbereiche mit unterschiedlichen Fachkenntnissen wie z. B. Logistik, IT, HR, Finance involviert. Diese Bereiche sollten miteinander kooperieren und sich abstimmen, damit sie sich nicht gegenseitig in ihrer Leistungsfähigkeit behindern, sondern den Automatisierungsprozess gemeinsam vorantreiben. Für erfolgreiche Automatisierung sollten daher die Geschäftsmodelle überprüft werden, ob die Unternehmensstrukturen dies ermöglichen. Darüber hinaus kann eine Zusammenarbeit mit Dritten zur Erreichung der gesetzten Ziele für den Einsatz von Automatisierungstechnologien förderlich sein, da weitere notwendige Kenntnisse erlangt werden können.

Praxisbeispiel

Einer der führenden Hersteller für innerbetriebliche Logistiklösungen Still GmbH entwickelte in Kooperation mit der Digitalagentur Melting Elements GmbH eine App zur autonomen Flurförderfahrzeugsteuerung mit Hilfe eines Tablets. Simultan konstruierten sie einen funktionsfähigen Fahrzeugprototypen, welcher erstmals im Jahr 2014 präsentiert wurde. Dieser vereint insgesamt sechs Flurförderfahrzeugarten und zeichnet sich damit durch eine enorme Flexibilität und vielfältige Einsatzmöglichkeiten aus.

Das Ziel war die Automatisierung eines Lagers durch das effiziente Zusammenspiel von Software und physischen Objekten. Aus Kostengründen wurden zunächst einzelne Transportaufträge automatisiert durchgeführt, für diese folglich keine Staplerfahrer mehr benötigt wurden. Zur Realisierung war neben den Fahrzeugen auch die Aufstellung von Reflektoren zur Navigation notwendig, welche eine autonome und selbstständige Fahrt ermöglichen. Durch ein virtuelles Cockpit in 3D-Optik auf dem Tablet, können die Benutzer in Echtzeit die aktuelle Position, Daten zu den Rahmenparametern (Geschwindigkeit, Akkulaufzeit, aktueller Transportauftrag) dezentral überwachen. Zudem werden alle Fahrwegrouten aufgezeichnet und können mit einer Live-Kamera verfolgt werden. Bei Bedarf können die Nutzer das Flurförderfahrzeug auch wie ein Modellauto selbst steuern. Als Cyber-physisches-System sind somit die Möglichkeiten der Industrie 4.0 in einem Lagerkonzept effektiv umsetzbar.

Literatur

Appelfeller, W., & Feldmann, C. (2018). Die digitale Transformation des Unternehmens. Springer Berlin Heidelberg.
Neugebauer, R. (2017). Digitalisierung. Springer Berlin.
https://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/the-imperatives-for-automation-success#
https://meltingelements.com/projekte/industrie-4-0/
https://meltingelements.com/projekte/igo-easy-automatisierung-app/

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