Industrie 4.0

Maschinelles Lernen hat für den industriellen Bereich ein unschätzbares Potenzial. Durch die Analyse großer Datenmengen können Maschinen Muster und Zusammenhänge erkennen, die für menschliche Experten oft schwer zu identifizieren sind. Dies ermöglicht eine präzisere Vorhersage von Fehlern und Ausfällen in Produktionsanlagen. Die dadurch verbesserte Wartung und höhere Betriebseffizienz senkt Kosten und kann Wettbewerbsvorteile sichern.

Die politische Initiative „Industrie 4.0“ soll deutschen Fertigungsunternehmen bei der Nutzung von Datenpotenzialen helfen. Gerade die Instandhaltung ist mit heutigen Ansätzen bisher unzureichend proaktiv gestaltet. Einen Lösungsweg bieten auf künstlicher Intelligenz (KI) gestützte Entscheidungsunterstützungssysteme, welche eine vorausschauende Maschinenwartung erlauben. Der undurchsichtige Entscheidungsprozess der KI stellt jedoch ein Hindernis für Nutzer dar, welches die Effektivität solcher Systeme gefährdet. Dieser Beitrag beleuchtet daher sowohl technische als auch soziale Faktoren für den Einsatz von KI im Rahmen von Industrie 4.0.

Deutsche Industrieunternehmen leiden unter einem zunehmenden Fachkräftemangel - besonders betroffen ist der Mittelstand. Um die Zukunft Deutschlands als Produktionsstandort zu sichern, müssen geeignete Lösungen gefunden werden, diesem Mangel zu begegnen. Dafür bieten Technologien im Kontext von „Industrie 4.0“ einen vielversprechenden Ansatz. Sie können zu signifikanten Produktivitätsverbesserungen führen und eine höhere Ressourcenauslastung ermöglichen. Die Kernherausforderung besteht jedoch darin, die richtigen technischen Lösungen für die spezifischen unternehmensindividuellen Herausforderungen zu identifizieren. Eine systematische Vorgehensweise dazu wird im Folgenden beschrieben.

Disruptive Veränderungen haben in Zeiten der Globalisierung immense Auswirkungen und erfordern neue Arbeitsmodelle. Die Digitale Transformation scheint Unternehmen auf diese Herausforderungen eine Antwort zu geben, erfordert jedoch Anpassungen in immer kürzeren Zyklen. Von zentraler Bedeutung ist dabei der Mensch, der in solch eine flexible Arbeitsumgebung eingebettet werden muss und dessen Kompetenzprofil sich stark wandelt. Zur Lösung dieser Herausforderungen wird im Folgenden ein Kompetenzprofil zur Arbeit im digitalen Wandel erstellt und gezeigt, wie ein Arbeitsmodell auf dieser Grundlage einem Unternehmen ermöglicht, schnell und flexibel auf Nachfrageänderungen reagieren zu können.

Bedingt durch erhöhte Produkt- und Variantenvielfalt wächst der Bedarf nach flexibel gestalteten Montagesystemen. Im Gegensatz zur klassischen Linienproduktion mit vorherrschend starrer Fördertechnik werden in einer frei verketteten Montage effiziente, individuelle Montagerouten mit taktunabhängigen Bearbeitungszeiten durch intelligente Steuerung und fahrerlose Transportsysteme (FTS) realisiert. Herausforderungen bei der Implementierung sind neben der Neuanordnung von Arbeitsstationen auf dem Shopfloor auch die Anpassung der bestehenden IT-Systeme und die Schaffung einer einheitlichen Datenlandschaft. Dieser Beitrag stellt die wichtigsten Faktoren zur IT-seitigen Umsetzung einer frei verketteten Montage dar und zeigt auf, welche bestehenden Standards aus dem Bereich Industrie 4.0 hierfür eingesetzt werden können.

Industrie 4.0 in Deutschland ist „work in progress“. Digitale Technologien wie IoT, KI, Cloud oder Big Data Analytics werden in Unternehmen vermehrt eingeführt. Allerdings stellen Mensch und Organisation, neben der Technologie, die zentralen Erfolgsfaktoren der Digitalen Transformation dar. Diese Erkenntnis trägt dazu bei, dass in vielen Industrieunternehmen Weiterbildung im Sinne des lebenslangen Lernens, agile Organisationsstrukturen und Unternehmenskultur an Bedeutung gewinnen. Studienergebnisse zu den Kompetenzanforderungen für die industrielle Arbeit 4.0 zeichnen ein Bild von erforderlichen Kompetenzen, die weit über die elementare Nutzung der Technik hinausgehen. Zusätzlich gefragt sind Eigenschaften wie Offenheit, Überblickswissen, interdisziplinäre Zusammenarbeit und Agilität. Bringen heutige Hochschulabsolventen als Fach- und Führungskräfte der Industrie 4.0 diese Kompetenzen mit? In diesem Beitrag werden Forschungsergebnisse zu Kompetenzanforderungen und dem ...

Die Vernetzung und Komplexität in der intelligenten Fertigung nehmen stetig zu. Dadurch steigen die Anforderungen an die Mitarbeiter, vor allem aufgrund der sich ändernden Arbeitsaufgaben. Der zusätzlich bestehende Fachkräftemangel führt dabei zu Engpässen. Der Einsatz von Remote-Technologien eröffnet insbesondere in der Instandhaltung neue Chancen der Zusammenarbeit. Inwiefern können Remote-Technologien eingesetzt werden, um die Herausforderungen der industriellen Instandhaltung effizient durchzuführen? Dieser Beitrag gibt einen Einblick zu den in der Praxis und Forschung aktuell angewandten und diskutierten Remote-Technologien. Zudem wird gezeigt, welche Voraussetzungen für eine wirkungsvolle Anwendung der Technologien geschaffen werden müssen.

Die europäische Alliance for Logistics Innovation through Cooperation in Europe (ALICE) hat das „Physical Internet“als Zielvorgabe einer effizienten und nachhaltigen Logistik bis zum Jahr 2050 festgelegt. Das Konzept umfasst ein standardisiertes, offenes, globales Transportsystem, in dem physische Güter nach dem Muster der Übertragung digitaler Daten ausgetauscht werden. Wird dieses Konzept aktuelle Logistikmodelle ersetzen?