Digitalisierung

Im Kontext von Industrie 4.0 rückt die Veränderung und Digitalisierung der technischen Dokumentation mehr in den Fokus der Forschung. Während des gesamten Produktlebenszyklus entstehen relevante Informationen, die geeignet verarbeitet werden müssen. Deshalb benötigen zukünftige industrielle Applikationen ein adaptives Informationsmanagement. Dieses umfasst die individuelle und geeignete Bereitstellung von Daten, Vernetzung von Informationen, zielgerichtete Suche und Visualisierung von Informationen, um nur einige zu nennen. In diesem Beitrag werden bestehende Herausforderungen an die Digitalisierung der technischen Dokumentation in der Produktion im Industrie 4.0-Umfeld herausgearbeitet und die Handhabung über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts diskutiert.

Die Digitalisierung eröffnet umfangreiche Möglichkeiten, Informationen echtzeitnah aufzunehmen, auszutauschen und zu unterschiedlichsten Zwecken zu nutzen. Die dadurch ausgelösten Veränderungen werden im industriellen Umfeld als Wandel zur Industrie 4.0 bezeichnet. Sie betreffen die Gestaltung der Arbeit ebenso wie die Ausrichtung von Unternehmensstrategien und der zugrundeliegenden Geschäftsmodelle.

Die Zukunftsfähigkeit des Industriestandorts Deutschland ist eng mit den Erwartungen, die sich hinter dem Schlagwort Industrie 4.0 verbergen, verbunden. Bei der damit einhergehenden Entwicklung neuer Methoden und Werkzeuge bilden Forschungseinrichtungen eine treibende Kraft. „Wenn du die Absicht hast, dich zu erneuern, tu es jeden Tag“ (Konfuzius). Das Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen (IMI) am Karlsruher Institut für Technologie verbindet dies durch die Forschungsgebiete Lifecycle Engineering, Knowledge Engineering und Smart Immersive Environments. Die Forschung ist auf die informationstechnische Sicht von Industrie 4.0 ausgelegt. Dies bildet die Basis der vierten industriellen Revolution. Mit der Gründung des „Industrie 4.0 Collaboration Lab“ ist mit Industriepartnern zudem ein wichtiger Grundstein gelegt worden, um auch konkrete Probleme aus der Industrie aufzugreifen und handfeste Lösungen zu entwickeln.

Der Lehrstuhl für Produktionssysteme (LPS) an der Ruhr-Universität Bochum beschäftigt sich mit den Themengebieten Produktionsmanagement, Produktionsautomatisierung, Produktionsdienstleistung und industrielle Robotik in der Grundlagen- und Anwendungsforschung. Der Lehrstuhlinhaber Prof. Dr.-Ing. Bernd Kuhlenkötter weist hierbei langjährige Erfahrung und Expertise in den Bereichen der Anwendungsoptimierung der Mensch-Roboter-Kollaboration, der Planung und Entwicklung von automatisierten Produktionsanlagen einschließlich der virtuellen Inbetriebnahme, der industriellen Montage sowie Cyber-Physischen Systemen (CPS) auf. Aufgrund zahlreicher Projekte wie ADAPTION, SOPHIE, Cyber System Connector, APPsist, DigiLernPro etc. verfügt der LPS über ein tiefgreifendes Verständnis im Bereich Industrie 4.0. Darüber hinaus ist der LPS an Standardisierungs-Initiativen wie AutomationML oder RRS (Realistic Robot Simulation) aktiv beteiligt.

In NRW existieren bereits vielfältige Kompetenzen und interessante Angebote zu Industrie 4.0. Bestehend aus den Standorten Ostwestfalen-Lippe, Metropole Ruhr und Aachen bündelt das Kompetenzzentrum für den Mittelstand in NRW Angebote im Kontext von Industrie 4.0 und macht diese Unternehmen zugänglich. Der Standort Aachen bietet über die Kollaboration verschiedener Demonstrationseinrichtungen ein einzigartiges Testfeld zur Validierung und Evaluierung innovativer Konzepte und Prototypen im Kontext von Industrie 4.0. In Bezug auf die Umsetzung der Hightech-Strategie der Bundesregierung zielt die Kooperation dieser Demonstrationseinrichtungen auf die digitale Transformation des Mittelstands ab. Hierdurch werden bereits erfolgreich umgesetzte Digitalisierungskonzepte Unternehmen zugänglich gemacht und Umsetzungsmethoden präsentiert.

Im Kontext der vierten industriellen Revolution wird maßgeblich von einer zunehmenden Flexibilisierung und Individualisierung gesprochen. Der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik kreiert und realisiert dafür Innovationen durch die Integration von Wissen aus unterschiedlichen Domänen und Fachbereichen der Produktion und gesamten Wertschöpfungskette. Das übergreifende Forschungsziel liegt in der Vernetzung aller Teilfunktionen einer Fabrik zu einem rechnerintegrierten Gesamtkonzept. Durch die Vielzahl der Kooperationen mit wissenschaftlichen Einrichtungen und industriellen Betrieben findet neben intensiver Forschung auch ein stetiger Technologieaustausch mit der Industrie statt. Sowohl langfristige Forschungsprojekte als auch kurzfristige Dienstleistungen werden in enger Zusammenarbeit mit den Partnern in den sechs Forschungsbereichen Elektronikproduktion, Elektromaschinenbau, Bordnetze, Biomechatronik, System Engineering und dem E|Home-Center ...

Die Vision der Digitalen Fabrik rückt durch Technologien, die sich unter dem Begriff Industrie 4.0 finden, immer näher. Industrie 4.0 stellt den vierten grundlegenden Wandel in der Produktion dar. Dabei spielt intensive Vernetzung von intelligenten Produkten sowie Produktionstechniken die größte Rolle. Das Fraunhofer IAO erforscht, welche Rolle der Mensch in diesem Umfeld spielt und welche Auswirkungen auf indirekte Bereiche bestehen. Der Produktionswandel durch Industrie 4.0 bietet sowohl Chancen als auch Herausforderungen für Bereiche über den gesamten Wertschöpfungsprozess. Das Potenzial der neuen Technologien kann nur durch angepasste Prozesse und adäquate IT-Unterstützung voll ausgeschöpft werden. Für indirekte Bereiche ergibt sich daher als komplementärer Begriff „Engineering 4.0“.

Die gesellschaftliche Entwicklung und die industrielle Arbeitswelt sind aktuell weitreichenden Veränderungen unterworfen. Der demografische Wandel und die schrumpfende Gesamtbevölkerung beeinflussen das verfügbare Arbeitskräftepotenzial. Gleichzeitig steht die industrielle Produktion vor wachsenden Herausforderungen durch eine zunehmende Individualisierung und Vielfalt der herzustellenden Produkte. Eine Anpassung und Neugestaltung bestehender Arbeitsplätze und Fertigungstechnologien wird zu einem zentralen Hebel für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandorts Deutschland. Der Mensch steht im Fokus der Arbeitswelt von morgen. Intelligente Arbeitssysteme werden ihn physisch und psychisch entlasten, ihm längere und flexiblere Erwerbstätigkeit ermöglichen und ihm gesundheitsschonend gestaltete Arbeitsplätze bieten, die sich auch für Qualifizierung und Training eignen. Im Forschungsfeld „Intelligente Arbeitssysteme“ des Fraunhofer IFF werden die ...

Industrie 4.0 verändert nicht nur Produkte, Prozesse und Arbeitsorganisation, sondern auch das Führungsverständnis. Gefragt sind Visionäre, Analytiker und Vordenker bei der Entwicklung der (digitalen) Strategie und neuer Geschäftsmodelle, Gestalter, Moderatoren und Konfliktmanager für virtuelle und interkulturelle Teams und Netzwerke, selbstreflektierende und lernfähige Persönlichkeiten.

Die Digitalisierung von Produktionsprozessen schreitet immer weiter voran und macht dabei nicht an den Werkstoren Halt. Sie beeinflusst neben den internen Unternehmensstrukturen und den unternehmensübergreifenden Supply Chains ganze Branchen und verändert sogar gesellschaftliche Strukturen. Dabei geht es um die gesamte Bandbreite der Digitalisierung von Produktionsprozessen und ihrer datengestützten Optimierung durch intelligente, rückgekoppelte Kommunikationsprozesse. Es geht also um die Verknüpfung der realen mit der digitalen Welt. Mit der Digitalisierung der Wertschöpfungskette befinden sich auch die Personalführung sowie die Kommunikation, die Kooperation und das Management im Wandel. Um die dafür benötigten Fähigkeiten aufzubauen, verändern sich auch die benötigten Techniken und die Formen des Qualifikationserwerbs. In diesem Beitrag wird beleuchtet, wo Unternehmen beim Thema Industrie 4.0 stehen, was sich für alle Beteiligten ändert und was getan werden muss, damit ...