Industrie 4.0

Industrie 4.0 erfordert hinsichtlich der Standardisierung zahlreiche Anstrengungen für alle in einer Wertschöpfungskette beteiligten Unternehmen. Der Begriff Standardisierung wird dabei in unterschiedlichen Zusammenhängen verwendet. So lassen sich notwendige Maßnahmen zur Standardisierung beispielsweise hinsichtlich Daten und deren Austausch, technischen Standards, rechtlichen oder auch organisatorischen Standards finden. Auch stellt sich die Frage, in welchen Hierarchieebenen Standardisierung erforderlich ist. Hierzu gehören die Standardisierung im eigenen Unternehmen, die Standardisierung der Schnittstellen zu anderen Unternehmen oder die Schaffung einheitlicher Standards im gesamten Unternehmensumfeld. Die Anzahl erforderlicher Maßnahmen der drei Hierarchieebenen ist dabei sehr umfangreich. Dieser Beitrag befasst sich mit der grundsätzlichen Frage, in welchen Hierarchieebenen die größten Anstrengungen zur Standardisierung im Branchenvergleich erforderlich sind und gibt ...

Der Industrial Data Space® ermöglicht, dass Unternehmen geregelt und selbstbestimmt Daten mit anderen Marktteilnehmern austauschen können, ohne dass die Datengeber dabei ihre sensiblen oder gewinnbringenden Daten preisgeben müssen (Datensouveränität). Auf der anderen Seite können Datennutzer Zugang zu Daten erhalten, die ihnen sonst nicht zugänglich wären und Mehrwert generieren. Die Initiative zum Industrial Data Space® wurde gemeinschaftlich von Teilen der Wirtschaft, Politik und Forschung in Deutschland ins Leben gerufen. Sie verfolgt das Ziel, sowohl die Entwicklung als auch die Nutzung des Industrial Data Space® auf internationaler Ebene zu etablieren. Während in dem vom BMBF finanzierten Forschungsprojekt zwölf Fraunhofer-Institute die technologische Lösung im Rahmen eines Referenzarchitekturmodells schaffen, bündelt die Industrial Data Space Association die Interessen der Anwender in Industrie, Dienstleistung und Handel. Insbesondere identifiziert der Verein die ...

Vorausschauende (prädiktive) oder zustandsorientierte Instandhaltung ist für Industriekunden und die Industrie 4.0-Initiative ein erstrebenswertes Ziel. Eine ineffiziente, regelmäßig nach Plan erfolgende Wartung durch entsprechende Software zu ergänzen oder gar zu ersetzen, verspricht, Geräteausfälle und ungeplante Ausfallzeiten zu reduzieren, die Sicherheit zu verbessern und letztlich in einer Zeit unstabiler Preise und Budgets ein besseres Unternehmensergebnis zu erreichen.

Die Verringerung der Ressourcenverbräuche der deutschen Industrie und deren effizienter Einsatz waren in den letzten Jahren ein sehr präsentes Thema in der öffentlichen Wahrnehmung. Aktuell ist zudem das Thema Industrie 4.0 in den Fokus gerückt. Durch die in der Strategie Industrie 4.0 zusammengefassten Ansätze ergeben sich neue Potenziale zur weiteren Verbesserung der Ressourcen-effizienz. In diesem Beitrag wird zunächst ein an der Ruhr-Universität Bochum entwickelter Ansatz vorgestellt, der eine Gesamtstruktur zur Verbesserung der Ressourceneffizienz in der Produktherstellung beschreibt. Auf Grundlage dieses Ansatzes wird anschließend eine Übersicht über einige Anwendungsfelder und die darin möglichen Potenziale und Anwendungsfelder durch Indus-trie 4.0 im Bereich Ressourceneffizienz eingegangen. Abschließend wird ein kurzer Ausblick auf weitere Verbesserungspotenziale durch die Erweiterung des Betrachtungsrahmens auf die gesamte Wertschöpfungskette über den ganzen ...

Aufgrund großer Intransparenz beim Energieeinsatz haben produzierende Unternehmen üblicherweise Probleme, die energetisch relevanten Kostentreiber in der Produktion zu identifizieren. Diese Transparenz kann durch die Ermittlung des Energieverbrauchs anhand geeigneter Messtechniken innerhalb einer Fabrik erreicht werden. Jedoch muss die gewonnene Transparenz intelligent genutzt werden, um wirtschaftliche Vorteile damit zu erzielen. Einen Lösungsweg dazu bietet der Einsatz von Methoden der Industrie 4.0. Größtmögliche Synergien können nur durch eine ganzheitliche Industrie 4.0-Herangehensweise, die das Geschäftsmodell, die Prozesse, die Technik und die Organisation berücksichtigt, erreicht werden. Eine entsprechende Strategie zur Einführung von Industrie 4.0 mit dem Ziel der Steigerung der Energietransparenz wird in diesem Beitrag vorgestellt.

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 ...