Sensorik, Mess- + Regelungstechnik

Industrie 4.0 ist eine Chance mit Fallstricken

Normungs-Roadmap Industrie 4.0 veröffentlicht
Quelle: Andreas Burkert
Normungs-Roadmap Industrie 4.0 veröffentlicht
10.06.2014 - 

Ist die Industrie 4.0 die letzte Chance für den Produktionsstandort Deutschland? Immerhin wird die Konkurrenz vor allem aus China immer mächtiger. Im Interview erklären die Herausgeber von „Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik“ die Potenziale der "vierten industriellen Revolution". Sie warnen aber auch vor unsicheren Daten und einem generellen Missverständnis.

Von Andreas Burkert
  • Kanzlerin Merkel war hocherfreut ob der Fortschritte der Fabrik der Zukunft. Damit dürften doch alle zufrieden sein mit dem, was auf der Hannover Messe rund um die Industrie 4.0 gezeigt wurde?

  • Michael ten Hompel: Es hat einen ja geradezu erschlagen, welche Überfülle da auf der HMI gezeigt wurde. Natürlich ist nicht überall Industrie 4.0 drin wo es drauf steht. Viele Anbieter schwimmen bisher nur auf der Welle mit. Unmittelbar nachdem der Begriff Industrie 4.0 eingeführt wurde, erlebte er einen kometenhaften Aufstieg. Ja, er wird mittlerweile geradezu inflationär verwendet. Das heißt aber leider auch, dass der Begriff verwässert. Genau deshalb haben wir das Handbuch geschrieben, das die Kernelemente von Industrie 4.0 darstellt. Aber es ist schon bemerkenswert, wie schnell das Konzept von Industrie 4.0 sich in der gesamten Industrie ausgebreitet hat.

  • Die Presse jubelt: Industrie 4.0 wird den Standort Deutschland retten. So laufen alle los und wissen in der Regel nicht wohin, weil der Begriff Industrie 4.0 vom Marketing geschaffen wurde. Wäre es nicht zielführender, von Cyber Physical Systems zu sprechen?

  • Birgit Vogel-Heuser: Die sogenannten Cyber Physical Systems (CPS – zu Deutsch: cyber-physische Systeme) sind ganz klar die Basis von Industrie 4.0. Egal ob wir das Thema Industrie 4.0 nun als kontinuierliche Fortentwicklung oder – wie das häufig in den Medien geschieht - tatsächlich als vierte industrielle Revolution behandeln: Was mit CPS als Treiber möglich wird, verändert unsere Produktion so grundlegend, dass wir von einem Paradigmenwechsel sprechen. Cyber-physische Systeme (Anlagen, Aufträge, Maschinen et cetera) können sich dezentral zum Teil selbst organisieren, sie sind kommunikationsfähig und werden immer „intelligenter“.

  • Michael ten Hompel: Menschen und alle anderen Objekte in der Produktion kommunizieren miteinander im sogenannten „Internet der Dinge“, ein technisch-soziales Netzwerk, das dem entspricht, was heute in den Social Media bei Facebook, Twitter und Co. unter den Menschen läuft. Dabei nutzen sie Dienstleistungen, die zum Beispiel als Apps im Internet verfügbar sind. Ermöglich wird das mit Web 2.0 beziehungsweise semantischen Internettechnologien. Das Ziel ist Nachhaltigkeit und hat die Ressourceneffizienz als Treiber. Nur so wird ein Schuh draus: Wenn wir die Produktion in Deutschland halten und damit Deutschland „retten“ wollen, müssen wir langfristig den Wohlstand vom Ressourcenverbrauch entkoppeln und das gelingt mit den cyber-physischen Systemen.

  • In Ihrem Buch schreiben Sie, dass es sinnvoll und wichtig ist, das Thema Industrie 4.0 nicht nur technologiegetrieben, sondern auch marktgetrieben zu betrachten. Warum?

  • Birgit Vogel-Heuser: Es ist – vor allem im Interesse der produzierenden Industrie - deshalb sinnvoll und wichtig, das Thema marktgetrieben anzuschauen, weil wir ja vor allem wissen wollen, welchen wirtschaftlichen Nutzen Industrie 4.0 für Anwender der entsprechenden Technologien stiften kann. In unserem Buch sind daher die Anwendungsszenarien, die sogenannten Use Cases, allem vorangestellt, um exponiert das Potential von Industrie 4.0 im Anwendungszusammenhang zu demonstrieren.

    Direkt nach einer Einführung, in der die grundlegenden Begriffe erläutert werden und die Herausforderungen und Anforderungen an die IT aus Sicht der Automatisierungstechnik beschrieben sind, erfolgt die Darstellung der spezifischen Anwendungen aus Sicht einzelner Branchen. Mit dem Buch wollen wir für Orientierung rund um das Thema Industrie 4.0 sorgen und insbesondere den Nutzen von Industrie 4.0 für die Anwender herausarbeiten.

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  • Michael ten Hompel: Wenn die Unternehmen nicht verstehen, was es ihnen bringt, werden sie nicht mitziehen und wenn es nicht zu einer kritischen Masse an Anwendern kommt – und natürlich auch Anbieter, die sich auf Standards einigen – geht das Thema genauso schnell unter wie es aufgepoppt ist. Davon gehe ich aber nach Lage der Dinge und meinem Gang über die HMI im letzten Monat ganz gewiss nicht aus.

  • Für eine flächendeckende Einführung von Industrie 4.0 ist meiner Ansicht nach, ein schnelles und sicheres Datennetz notwendig. Da stellt sich die Frage, ist Deutschland für die Industrie 4.0 überhaupt gerüstet?

  • Thomas Bauernhansl: Die Vernetzung stellt völlig neue Anforderungen an die Datensicherheit, denn davon hängt die Produktion ab. Gemeinsam genutzte sensible Daten müssen so sicher in der Cloud aufbewahrt werden, wie die US-Goldreserven im legendären Stützpunkt Fort Knox. Mit unserem „Virtual Fort Knox“ haben wir deshalb am Fraunhofer IPA eine Plattform entwickelt, über die Produktionsbetriebe schnell, kostengünstig und risikoarm ihre realen Anlagen mit der virtuellen Welt verknüpfen können. Diese „Community Cloud“ ist intelligent, vernetzt, skalierbar und sicher. Wenn wir Vertrauen in die gemeinsam entwickelten Sicherheitsstandards schaffen, werden die Unternehmen in Deutschland durch die Nutzung solcher vernetzter Plattformen einen direkten Wettbewerbsvorteil gewinnen.

  • Sie erwarten, dass sich unser Energiebedarf bis zum Jahr 2050 verdoppeln wird, wenn wir nicht massiv an den Energieeffizienzthemen arbeiten. Was kann ein System Industrie 4.0 leisten, um den Energieverbrauch zu bändigen? Gibt es dazu bereits konkrete Zahlen?

  • Thomas Bauernhansl: Eine Steigerung des Energiebedarfs um das Doppelte des derzeitigen Energieverbrauchs bis 2050 ist für Deutschland sicher nicht zu erwarten, weltweit trifft diese Einschätzung aber ungefähr zu.

    Smart Grids sind die Grundlage einer effizienten Energienutzung. Das sind echtzeitfähige Netzwerke von Energieerzeugern, -verbrauchern und -speichern. Wenn sie intelligent gesteuert werden, kann man eine Menge Energie sparen. Beispielsweise, indem man aus dem einen Produktionsprozess Energie rückgewinnt und in einen anderen einspeist. Die intelligente Steuerung des Energieverbrauchs im Rahmen von Industrie 4.0 leistet hier also ebenfalls einen beachtlichen Beitrag.

Zur Person:

Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl leitet das Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart, das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart sowie das Institut für Energieeffizienz in der Produktion (EEP) der Universität Stuttgart. Außerdem ist er wissenschaftlicher Beirat der nationalen Plattform Industrie 4.0.
Prof. Dr. Michael ten Hompel ist geschäftsführender Leiter des Fraunhofer-Institutes für Materialfluss und Logistik und Ordinarius der TU Dortmund. Zuvor gründete er das Software-Unternehmen GamBit, das er bis zum Jahr 2000 führte. Er gilt als einer der Väter des Internets der Dinge, ist Mitglied der „Logistik Hall of Fame“ und wissenschaftlicher Beirat der nationalen Plattform Industrie 4.0.
Prof. Dr.-Ing. Birgit Vogel-Heuser leitet den Lehrstuhl für Automatisierung und Informationssysteme der TU München. Sie verfügt über langjährige Industrie- und Hochschulerfahrung im Bereich der System- und Softwareentwicklung verteilter, intelligenter und eingebetteter Systeme für Industrie 4.0.