Industrie 4.0

Vor dem Hintergrund der Energiewende bieten sich insbesondere auch mit Digitalisierungstechnologien für Produktions- und Versorgungssysteme erhebliche Potenziale, durch einen effizienten sowie flexiblen Energieeinsatz die energiebezogenen Kosten an den Produktionsstandorten zu reduzieren. Durch eine thermohydraulische Vernetzung von Maschinen, technischer Gebäudeausstattung und dem Gebäude selbst wird in der ETA-Modellfabrik am Campus der TU Darmstadt demonstriert, wie u. a. Abwärme aus dem Produktionsprozess effizient zurückgewonnen und als Nutzenergie zur Klimatisierung und Prozesswärmeversorgung bereitgestellt werden kann. Dieser Ansatz einer gesamtenergetischen Betrachtung industrieller Produktionsbetriebe erhöht erheblich das Einsparungspotenzial, führt jedoch unweigerlich zu einer gesteigerten Komplexität der interagierenden (Teil-)Systeme. Durch das in diesem Beitrag beschriebene Konzept einer vorausschauenden (prädiktiven) Energieflussregelung, können auch unter ...

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.

Zahlreiche Kongresse, Tagungen und Symposien werden unter dem Begriff „Industrie 4.0“ abgehalten. Für eine breite Anwendung in Unternehmen fehlt es jedoch an Umsetzungsideen mit entsprechenden Bewertungsmöglichkeiten. Das Reifegradmodell Industrie 4.0 ist ein strategiegeleitetes Vorgehensmodell, um den IST-Reifegrad eines Unternehmens festzustellen und um den SOLL-Reifegrad zu bestimmen. Konkrete Verbesserungsmaßnahmen sowie Projektvorschläge zur Erreichung des SOLL-Reifegrads werden für die teilnehmenden Unternehmen abgeleitet. Zusätzlich werden die Ergebnisse der einzelnen unternehmensbezogenen Reifegradanalysen in einer Industrie 4.0 Benchmark-Datenbank erfasst.

Die Bedeutung einer funktionierenden und effizienten Logistik als ein zentraler Erfolgsfaktor für Unternehmen ist hinreichend bekannt. Effiziente Logistikprozesse können Unternehmen dabei unterstützen, Wettbewerbsvorteile zu erlangen und Marktpositionen zu sichern. Auch durch die fortschreitende informationelle Integration aller Produkte, Prozesse und Leistungen als Cyber-Physical Systems (CPS) - Stichwort Industrie 4.0 - wird sich das Gewicht der Logistik über die gesamte Wertschöpfungskette weiter erhöhen. Die Zulieferindustrie ist von dieser Entwicklung nicht ausgenommen. Zulieferer übernehmen mittlerweile vielfältige Tätigkeiten für Original Equipment Manufacturers (OEM) und versorgen diese auftragsspezifisch mit einbaufertigen Modulen und Systemen. Allerdings verursachen komplexe Supply Chains auch hohe Logistikkosten, die zu beherrschen und auf ein notwendiges Maß zu beschränken sind, ohne die Leistungsfähigkeit der Supply Chain zu gefährden. Für die auf ...

Intelligente Produktions- und Logistiksysteme gewinnen an Bedeutung – ob Cyber-Physische Systeme, Internet of Things, Big Data, vernetzte Produktionsstätten oder die Kundenintegration in Wertschöpfungsprozesse. Wenn Sie in diesem Kontext mehr über die Vielfalt von Forschungs-, Demonstrations- und Anwendungszentren im Bereich Industrie 4.0 erfahren wollen, sollten Sie diese Sonderausgabe der Industrie 4.0 Management nicht verpassen.

Wie kaum ein anderes Thema beherrscht das Zukunftsprojekt „Industrie 4.0“ derzeit sowohl die Industrie als auch die Forschung. Der damit einhergehende Wandel von klassischen Produktionssystemen zu Cyber-Physischen Produktionssystemen (CPPS) bringt einen enormen Anstieg der System- und Aufgabenkomplexität auf Shopfloor-ebene mit sich. In Verbindung mit dem demografischen Wandel führt dies zu einem Befähigungsdefizit hinsichtlich der Handhabung von Maschinen und Anlagen, den es auszugleichen gilt. Hierzu bedarf es leistungsfähiger Methoden zur systematischen Identifikation der Befähigungsdefizite von Mitarbeitern in ihrem multiplen Aufgabenfeld sowie neuartiger Formen des Wissensmanagements zur Verwaltung von Mitarbeiter- und Prozesswissen. Beide Aspekte sind Inhalt des vorliegenden Beitrags.

Die steigenden Anforderungen an die Kompetenzen der Beschäftigten und der Verlust wertvollen Erfahrungswissens durch den demografischen Wandel sind nur zwei Herausforderungen für die innerbetriebliche Mitarbeiterqualifizierung. Dieser Beitrag beschreibt einen technologiebasierten Ansatz, der Unternehmen unterstützt, diese Herausforderungen zu meistern. Im Zentrum steht ein intelligent-adaptives Lernsystem, mit dem die Beschäftigten Lernmaterialien für die Lösung betrieblicher Herausforderungen entwickeln und auf die individuellen Bedürfnisse angepasst nutzen können. Der Beitrag skizziert die wesentlichen personellen, technischen und organisatorischen Anforderungen der Integration eines adaptiven digitalen Lern- und Assistenzsystems.

Industriearbeit 4.0 steht für digitale und dezentrale Industriearbeit, die Facharbeiter durch Mehrdeutigkeit, Selbstorganisation und Vernetzung herausfordern wird. Der vorliegende Beitrag stellt mit der situativen Lernfabrik einen umfassenden Ansatz vor, der Facharbeiter für diese Herausforderungen qualifiziert. Die situative Lernfabrik simuliert softwarebasiert unterschiedlich komplexe Situationen auf dem Shopfloor. Analog zu einem Flugsimulator erwerben Facharbeiter durch die spielerische Absolvierung von herausfordernden und praxisnahen Situationen wertvolles Erfahrungswissen und verbessern zugleich ihre IT-Kompetenz. Dadurch bereitet die situative Lernfabrik Facharbeiter umfassend und punktgenau für Industriearbeit 4.0 vor.

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.