Artikel vom 11.03.24

Industrie 4.0 einfach erklärt

Was ist Industrie 4.0 und seit wann gibt es Industrie 4.0? Wir erklären IoT in der Industrie – mit spannenden IoT-Beispielen aus der Fertigungsindustrie.

Was versteht man unter Industrie 4.0? In den letzten Jahren hat die Industrie eine transformative Entwicklung durchlaufen, die als Industrie 4.0 bekannt ist. Diese Revolution in der Fertigungsbranche wird durch das Internet der Dinge (IoT) angetrieben und hat die Art und Weise, wie Unternehmen produzieren und arbeiten, grundlegend verändert. Erfahren Sie in diesem Artikel, was Industrie 4.0 ist, und lernen Sie spannende Beispiele für IoT-Anwendungen in der Fertigungsindustrie kennen!

Industrie 4.0: Revolution der Produktion

Was ist Industrie 4.0? Industrie 4.0 bezieht sich auf die vierte industrielle Revolution, die durch die Integration von modernen, intelligenten Informations- und Kommunikationstechnologien in die industrielle Produktion geprägt ist. In einfachen Worten bedeutet dies, dass Maschinen, Anlagen und Prozesse miteinander kommunizieren, zusammenarbeiten und sich an veränderte Anforderungen anpassen, um eine intelligentere, effizientere und flexiblere sowie massgeschneiderte Fertigung zu ermöglichen. Die Produktionssysteme sollen sich selbst organisieren und in der Lage sein, auf Änderungen in Echtzeit zu reagieren.

Wann begann die Industrie 4.0?

Seit wann gibt es die Industrie 4.0? Der Begriff Industrie 4.0 wurde erstmals im Jahr 2011 auf der Hannover Messe in Deutschland vorgestellt. Seitdem hat sie sich als Bezeichnung für die fortschreitende Digitalisierung und Vernetzung in der Industrie etabliert. Es handelt sich also um ein vergleichsweise neues Konzept, das sich jedoch schnell entwickelt und in der industriellen Landschaft weltweit an Bedeutung gewonnen hat.

Das Internet der Dinge (IoT) in Industrie 4.0

Industrie 4.0 und das Internet of Things (IoT) sind eng miteinander verbunden und bilden gemeinsam die Grundlage für die digitale Transformation in der Industrie. In der Industrie 4.0 werden IoT-Technologien als treibende Kraft angesehen. In diesem Kontext spricht man auch von IoT 4.0. Das bedeutet, dass industrielle Produktionsanlagen mit IoT-Geräten ausgestattet werden, um Maschinen, Sensoren und Prozesse miteinander zu vernetzen. Auf diese Weise wandeln sich Produktionsunternehmen in intelligente Fabriken (Smart Factories). Diese vernetzten Systeme ermöglichen eine nahtlose Kommunikation und einen Informationsaustausch zwischen den verschiedenen Teilen der Produktionskette.

Sensoren in Maschinen und Produktionsanlagen erfassen u. a. Daten über den Zustand sowie die Effizienz und Leistung in Echtzeit, die dann über das Internet geteilt und anschliessend analysiert werden. Anhand der gewonnenen Informationen können bspw. Produktionsprozesse intelligent gesteuert, überwacht und optimiert werden. Durch die Integration von IoT in Industrie 4.0 können Unternehmen eine umfassende Transparenz über ihre gesamte Wertschöpfungskette erlangen. Dies führt u. a. zu besseren Entscheidungen, höherer Effizienz, geringeren Kosten und einer insgesamt verbesserten Produktivität.

Beispiele für die Industrie 4.0

Wenn Produktionsanlagen eigenständig agieren können, ergeben sich vielfältige Möglichkeiten im Fertigungsprozess. Der Einsatz von vernetzten Geräten, automatisierten Prozessen, künstlicher Intelligenz und Datenanalysen zeigt sich als Digitalisierung der Fertigungsindustrie z. B. in folgenden Bereichen:

• Autonome Roboter: Autonome Roboter werden in Fabriken eingesetzt, um Aufgaben wie Materialtransport, Verpackung oder sogar Montage durchzuführen. Diese Roboter können miteinander und mit anderen Geräten kommunizieren, um ihre Aufgaben besser zu koordinieren.
• Smartes Lagermanagementsystem: Um den Lagerbetrieb effizienter und transparenter zu gestalten, kommen z. B. vernetzte Sensoren und Lagerroboter zum Einsatz. Im Lager werden Sensoren an verschiedenen Stellen wie an Regalen, Förderbändern oder Lagerplätzen platziert. Diese Sensoren erfassen kontinuierlich Daten wie Lagerbestände, Temperaturen oder Bewegungen von Waren. Intelligente Lagerroboter, die mit dem Lagermanagementsystem verbunden sind, übernehmen automatisiert Aufgaben wie das Einlagern, Auslagern oder Umschichten von Waren. Diese Roboter können die Effizienz der Lagerbewegungen maximieren.
• Digitale Zwillinge: Digitale Zwillinge sind virtuelle Repräsentationen von physischen Produkten oder Produktionsprozessen. Unternehmen nutzen diese, um virtuell Szenarien zu testen, Fehler zu identifizieren und Designverbesserungen vorzunehmen, bevor sie physisch in die Produktion gehen.
• Intelligentes 3D-Drucksystem: Der 3D-Druck ermöglicht es, physische Objekte direkt aus digitalen Daten zu erstellen. Dabei erlauben vernetzte 3D-Drucker eine zentrale Steuerung und Überwachung aller 3D-Drucksysteme in Echtzeit. Sensoren an den 3D-Druckern erfassen kontinuierlich Daten über den Druckprozess, wie z. B. Druckgeschwindigkeit, Temperatur, Materialverbrauch und Qualität der gedruckten Objekte. Diese Daten werden analysiert, um die Prozesse zu optimieren und mögliche Probleme vorherzusagen.
• Smart Supply Chain: Die Lieferkette wird durch IoT-Technologien ebenfalls optimiert. Sensoren überwachen den Zustand von Produkten während des Transports, ermöglichen Echtzeit-Tracking und unterstützen die automatische Nachbestellung von Materialien, um den Bedarf in der Produktion sicherzustellen.
• Kundenindividuelle Produktion: Industrie 4.0 ermöglicht es, Produkte auf die individuellen Bedürfnisse von Kunden anzupassen, ohne dabei Effizienz einzubüssen. Durch intelligente Fertigungsprozesse können Unternehmen kosteneffizient und flexibel auf die Nachfrage nach personalisierten Produkten reagieren.
• Predictive Maintenance: Sensoren an Maschinen überwachen kontinuierlich deren Zustand. Durch die Analyse der gesammelten Daten können Unternehmen vorhersagen, wann Wartungsarbeiten erforderlich sind, bevor ein Ausfall auftritt. Das minimiert ungeplante Stillstandszeiten und erhöht die Effizienz.

Industrie 4.0 – die Zukunft der Fertigungsbranche

Industrie 4.0 markiert eine aufregende Ära in der Welt der Produktion. Durch die Integration von IoT-Technologien entstehen intelligente Fabriken, die nicht nur produktiver sind, sondern auch agiler auf sich ändernde Anforderungen reagieren können. Während die Industrie 4.0 sich weiterentwickelt, verspricht sie, die Effizienz und Flexibilität in der Fertigungsbranche weiter zu steigern und die Art und Weise, wie wir produzieren und konsumieren, nachhaltig zu verändern und einen neuen Standard für die industrielle Produktion zu setzen.

Sind Sie auf der Suche nach einem erfahrenen Partner in der Entwicklung von intelligenten IoT-Lösungen für die Industrie 4.0? Noser Engineering unterstützt Sie mit umfassendem Know-how im Bereich Internet of Things – nehmen Sie jetzt Kontakt zu unseren IoT-Experten auf!