Von Industrie 1.0 zu 4.0 – Der Weg zur intelligenten Fabrik führt zurück zum Individuum
Ein Gastbeitrag von Herbert Beesten
Während man im Internetzeitalter das „Web 2.0“ mit seinen Social-Media-Kanälen als Trendthema diskutiert, ist die Entwicklung der Industrie schon einige Schritte weiter. Industrie 4.0 lautet der Begriff für die moderne Technologie und Produktion im Zeitalter der digitalen Revolution. Damit wird nicht nur die industrielle Entwicklung weiterer Technologien beschrieben, wie schon in den vergangenen zwei Jahrhunderten, sondern auch die geänderte Produktions- und Arbeitswelt im globalen Zeitalter.
Die Entwicklung der Industrie lässt sich seit dem späten 18. Jahrhundert in vier Stufen unterteilen – von der Industrie 1.0 bis zur Industrie 4.0. Die erste Stufe, die Industrie 1.0, startete circa 1800 mit der ersten Massenproduktion durch Maschinen. Während ein Großteil davon wie die Webstühle noch durch menschliche Kraft betrieben wurden, wurden auch erste mechanischen Produktionsanlagen erreichtet.
Später wurden die ersten Maschinen durch Wasser- und Dampfkraft angetrieben. Die Wasserkraft war die erste Primärenergie. Ab dem frühen 18. Jahrhundert kamen die Dampfmaschinen zum Einsatz. Gleichzeitig suchte sich die frühe Industrie ihren Weg in neue Bereiche – die ersten Eisenbahnen, Kohleabbau, Schwerindustrie, die Dampfschifffahrt, Tuchherstellung, Verkehr und Textildruck schafften neue Arbeitsplätze in den Fabrikhallen in Europa und Nordamerika.
Arbeiten am Fließband – die 2. industrielle Revolution
Die 2. industrielle Revolution begann Ende des 19. Jahrhunderts mit der Einführung der Elektrizität als Antriebskraft. Mit der Gründerzeit ab 1870 und den Automobilen ab dem frühen 20. Jahrhundert wurde die Arbeit weiter automatisiert. Die Fabrikhallen produzierten in Rekordzeit am Fließband, Motoren nahmen weitere Arbeit ab, und mit der modernen Telekommunikation mit Telefonen und Telegrammen wurden Arbeitsprozesse beschleunigt.
In diese Phase fiel auch der Beginn der modernen Medizin und Forschung, in der große Pharma- und Kunststoffunternehmen ihre Produktionen aufnahmen. Automobile, Kleidung, Rohstoffe und Lebensmittel wurden automatisiert verarbeitet und erstmals über Kontinente transportiert. Dazu nahm die Luftfahrt ihren Betrieb auf, und per Schiff konnten die Weltmeere überquert werden.
Auch die moderne Unterhaltungselektronik nahm ab dem frühen 20. Jahrhundert erste Formen an. Radios, Schallplattenspieler, Lichtspielhäuser, Fotoapparate und Spielwaren fanden Einzug in die Privathaushalte, die es sich leisten konnten.
Computer übernehmen die Macht – die zweite Moderne
Einen großen Sprung machte die technische Entwicklung nach dem 2. Weltkrieg – ab den 1970er Jahren startete die 3. industrielle Revolution. Hier standen die weitere Automatisierung durch Elektronik und die IT im Fokus. Große Rechenmaschinen fanden bereits in 1940er Jahren Einzug in Großfirmen, und 30 Jahre später begründete der Personal-Computer für Büro und Haushalt einen neuen Industriezweig.
Seit Ende des 20. Jahrhunderts hat die 4. industrielle Revolution begonnen. Hier liegt der Fokus auf der zunehmenden Digitalisierung früherer analoger Techniken und der Integration cyber-physischer Systeme. Statt „auf Lager“ vorzuproduzieren erfolgt die Herstellung vieler Produkte „on demand“, d.h. auf Nachfrage oder nach dem tatsächlichen Bedarf. Da die Fertigung noch schneller und präziser von statten geht, werden weitere Ressourcen und Abfälle gespart.
Die Industrie 4.0 ist flexibler auf die Gesellschaft und den Markt abgestimmt
Die „Informatisierung“ nimmt in der Industrie 4.0 konkretere Formen an. Klassische Industriezweige wie die Baubranche werden weiter digitalisiert und neue Kommunikationsformen geschaffen – selbst Gebrauchsgegenstände und Verpackungen sind durch Strichcodes ans Internet angeschlossen.
Der lange Zeit starre Produktionsablauf wird weiter revolutioniert. Wo sich früher Arbeiter und Angestellte zu festen Arbeitszeiten in Fabriken und Büros einfanden, wird die Arbeit dem Individuum angepasst. Von flexiblen Arbeitszeiten über Heimarbeit bis zu Outsourcing wird die Produktion heute flexibler und individueller gestaltet.
Auch auf Trends, Geschmäcker und die Bedürfnisse des Absatzmarktes kann die Industrie 4.0 schneller und exakter reagieren. Eine größere Bandbreite an Modellen und Produktausführungen wird ebenso schnell hergestellt wie auf die rapiden Entwicklungen des Marktes reagiert. Und neue, digitale Fabriken produzieren bei Bedarf bezahlbare Einzelstücke ohne Einbußen.
Anforderungen an das „Personal 4.0“
Diese schnelle, anpassungsfähige und effektive Industriewelt 4.0 benötigt Personal. Menschen, die die weitere Digitalisierung und Vernetzung von jedem mit jedem bewerkstelligen, denn noch sind wir nicht so weit, dass Computer und Maschinen sich selbst systematisch weiterentwickeln und der Mensch nur noch Zuschauer und Konsument ist.
Durch die breite Aufgabenstellung wird deutlich, dass es nicht das „eine“ Berufsbild des „Industrie-4.0-Werkers“ gibt, sondern fast alle technischen Industrieberufe vertreten sind. Maschinen- und Verfahrenstechnik, Software und Produktionstechnik, Logistik bis hin zu Ver- und Entsorgung sind gefragt, um nur einige Bereiche zu nennen. Der Berufsstand des Ingenieurs steht hier im Mittelpunkt. Daneben haben Mathematiker, Physiker bis hin zu Designern ihre Rollen. Diese Spezialisten arbeiten nicht alleine, sondern sind durch die große Bandbreite mehr denn je auf eine Zusammenarbeit in der Gruppe angewiesen. Es gilt ein Basiswissen in vielen Bereichen zu haben, das hilft, den anderen Spezialisten zu verstehen. Auf der anderen Seite muss der Spezialist lernen, sich bei seinen Kollegen verständlich zu machen, die gerade sein Spezialgebiet nicht beherrschen.
Kommunikations- und Teamfähigkeit, in der Vergangenheit – als Soft-Skills oft nur formal abgefragt – werden tatsächlich zu einem immer härteren Kriterium. Auf der anderen Seite muss es den Beteiligten gelingen, trotz immer größerer werdenden Anforderungen an schnelle Reaktion, effektiver Zielerreichung und hohen Anpassungsdruck den klaren Kopf zu bewahren. Die Fähigkeit, immer wieder mal ein Stück zurück zu treten um selbst und mit anderen sein Tun zu reflektieren, um den nächsten, auch unkonventionellen Schritt abzuleiten, wird eines der wichtigen neuen Soft-Skills 4.0 sein.
Die komplette Infografik mit der Gesamtübersicht zum Thema „Industrie 4.0“ finden Sie hier: http://www.tarakos.de/infografik-die-entwicklung-zur-industrie-4-0.html
Über Tarakos
Die Tarakos GmbH steht für langjährige Erfahrung bei 3D-Anwendungen in der Automatisierungstechnik. Wir entwickeln 3D-Softwaretools zur Planung, Animation und Simulation von Logistik-, Materialfluss-, und Produktionsanlagen. Unsere Tools stellen die angestrebte Realität von Anlagen sowie Maschinen in einer dynamischen 3D-Visualisierung virtuell dar und beinhalten neben branchenspezifischen Bibliotheken auch ein Modul für die 3D Prozessvisualisierung.
Dipl. Ing. Herbert Beesten – Geschäftsführer der Tarakos GmbH
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