Im Zentrum der Industrie 4.0 steht die sogenannte Smart Factory. Dies ist eine Fabrik, die Mensch und Maschine bei ihren Aufgaben unterstützt, damit sie zielgerichtet zusammenarbeiten können. Dies führt zu hochautomatisierten Fertigungsprozessen mit intelligenten Werkstücken, die sich selbst überwachen, verifizieren und für die Vernetzung aller beteiligten Einrichtungen im Unternehmen, aber auch außerhalb sorgen.
Diese Chancen ergeben sich für Industrieunternehmen
Die Arbeit der Menschen wird sich mit der Entwicklung der Smart Factory stark verändern. Routinemäßige Arbeitsabläufe können als Algorithmen formuliert und der Maschine zur Verfügung gestellt werden. In einer Smart Factory ist dies dank eines zuverlässigen Netzwerks und gut geplanter Prozesse bereits heute möglich. Dies spart Menschen Zeit. Flexible Arbeitszeiten werden möglich, Schichtarbeit wird überflüssig. So lassen sich Beruf und Familie besser vereinbaren.
Der wohl größte Vorteil der Erhöhung des Automatisierungsgrades in Unternehmen ist die Tatsache, dass Fertigungsprozesse dadurch stark verbessert werden können. Auch wenn die genauen Abläufe nicht sofort klar sind, wird der Einsatz digitaler Systeme sowohl die Kommunikation mit den Kunden als auch die Datenerfassung erheblich vereinfachen. Zudem kann die Datenverarbeitung in Echtzeit erfolgen, wodurch auch Einzel- und Sonderaufträge schnell und einfach in bestehende Produktionsabläufe integriert werden können.
Der Übergang zur Smart Factory führt auch zu einer deutlichen Effizienzsteigerung der Logistik. Allerdings sind hinsichtlich Sicherheit und Datenschutz noch einige Fragen offen, da die Verarbeitung großer Datenmengen immer ein erhöhtes Sicherheitsrisiko bedeutet.
Grundlage einer Smart Factory bilden die Cyber-Physical-Systems
All dies geschieht technologisch durch die sogenannten Cyber-Physical-Systems (CPS), die eine Schnittstelle zwischen der physischen und virtuellen Welt darstellen. Grundlage dafür ist das Internet der Dinge und Dienste, das es Menschen ermöglicht, direkt mit Maschinen und Ressourcen zu kommunizieren und somit eine vollständige Vernetzung aller Gegenstände untereinander bietet.
Realisiert wird dies wiederum durch die Vergabe von IP-Adressen und die Übertragung der Fähigkeit, Informationen und Daten zu verarbeiten und an alle Produktionsstätten zu senden. Dies können beispielsweise Ressourcen, Produkte, Prozesse oder Aufträge sein. Mittels Sensoren und Mikrochips können nun Informationen über die entsprechende Umgebung des Objekts gesammelt, dokumentiert und zur Verarbeitung übermittelt werden. Anschließend werden sie von Aktoren angesteuert, um sie als mechanische Bewegungen aktiv in Produktionsprozessen einzusetzen. Menschen können sich dann über multimodale Mensch-Maschine-Schnittstellen mit dem CPS verbinden und sie steuern.
All diese Komponenten bilden eine dezentrale Smart Factory, die Informationen innerhalb und außerhalb des Unternehmens in Echtzeit verfügbar macht. Wie bereits ausgeführt, kommt es zu einer Verschmelzung von physischer und virtueller Welt. Diese zunehmende Vernetzung und verstärkte IT-Nutzung beschränkt sich nicht nur auf den Fertigungsprozess selbst, sondern betrifft auch andere Anwendungsbereiche wie Logistik, Einkauf oder Distribution.
Risiken der Smart Factory für Industrieunternehmen
Dass bei einer solchen Revolution der Unternehmensstrukturen und der zunehmenden Abhängigkeit der realen Welt von der Virtuellen auch Risiken bestehen, ist fast offensichtlich. Sicherheitsrisiken gelten als wesentlicher Risikobereich in Smart Factories. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik veröffentlicht jährlich einen Bericht zur Lage der IT-Sicherheit in unserem Land. Ein Bericht aus dem Jahr 2017 zeigt, dass die Möglichkeiten für Cyber-Angriffe und Cyber-Spionage durch die zunehmende Computerisierung und Vernetzung von Unternehmen in allen Bereichen stetig steigen.
Aber nicht nur diese gezielten Angriffe stellen eine Bedrohung für das moderne intelligente Industrieunternehmen dar. Darüber hinaus gibt es weitere Ursachen, die identifiziert und analysiert werden müssen, damit deren Folgen auf ihrer Grundlage beseitigt werden können. Die mit Industrie 4.0 verbundenen Risiken lassen sich in technische, organisatorische und wirtschaftliche Risiken einteilen. In Smart Factories kommen eine Vielzahl von Technologien zum Einsatz, dazu gehören: IT-Sicherheit, Standardisierung, Verfügbarkeit von IT-Infrastruktur, Verfügbarkeit von schnellem Internet und komplexe Systeme.
Vorteile der Smart Factory für Pumpenhersteller
Durchgängige Prozesse einhalten, in allen Unternehmen dieselben Prozesse nutzen, einen Template-Ansatz nutzen: Das sind einige der Kernpunkte der Smart-Factory-Strategie für Hersteller von Kreiselpumpen, Zahnradpumpen etc.. Doch gerade die logistischen Bereiche stellen oft Fragen. Der Fokus liegt auf den sogenannten Outbound-Prozessen, bei denen es um die Verbesserung des Transports von Komponenten und Ersatzteilen eines Lieferanten handelt (Inbound-Prozesse). Bisher setzten die meisten Pumpenhersteller kein Transportmanagementsystem ein.
In einer Smart Factory muss auch die Produktion in die Gesamtbetrachtung der Logistikprozesse einbezogen werden, ein Philosophiewandel in der Wahrnehmung von Fertigung und Logistik. Das Besondere ist, dass neben Transport und Lagerung nun ebenso die Produktion in eine ganzheitliche Betrachtung integriert wird. Keine isolierte Produktion mehr, sondern integrierte Prozesse, die eine ständige Materialverfügbarkeit bei Pumpenherstellern garantieren.
