Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0
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1 Einleitung<br />
Deutschlands Zukunft als<br />
Produktionsstandort sichern<br />
Deutschland ist einer der konkurrenzfähigsten <strong>Industrie</strong>standorte<br />
weltweit. Grund da<strong>für</strong> ist seine Fähigkeit,<br />
komplexe, arbeitsteilige und geografisch verteilte industrielle<br />
Prozesse zu steuern. Dazu werden seit Jahrzehnten<br />
erfolgreich Informations- und Kommunikationstechnologien<br />
(IKT) eingesetzt – bereits heute werden rund<br />
90 Prozent aller industriellen Produktionsprozesse<br />
durch IKT unterstützt. Nach Mechanisierung und Elektrifizierung<br />
hat die seit rund 30 Jahren andauernde Informatisierung<br />
zu einer radikalen Umgestaltung unserer<br />
Lebens- und Arbeitswelt geführt, die mit den ersten beiden<br />
<strong>Industrie</strong>llen Revolutionen vergleichbar ist. 1<br />
Personal Computer (PC) haben sich zu intelligenten<br />
Geräten (Smart Devices) weiterentwickelt. Gleichzeitig<br />
werden IT-Infrastrukturen und Dienste immer umfassender<br />
über intelligente Netze (Cloud Computing) bereitgestellt.<br />
Im Zusammenspiel mit der fortschreitenden<br />
Miniaturisierung und dem Siegeszug des Internets führt<br />
dieser Trend zur Allgegenwärtigkeit der rechnergestütz-<br />
Abbildung 1:<br />
Die vier Stufen der<br />
<strong>Industrie</strong>llen Revolution<br />
Erster mechanischer Webstuhl<br />
1784<br />
1. <strong>Industrie</strong>lle Revolution<br />
durch Einführung<br />
mechanischer Produktionsanlagen<br />
mithilfe von<br />
Wasser- und Dampfkraft<br />
Ende<br />
18. Jhdt<br />
Erstes Fließband,<br />
Schlachthöfe von Cincinnati<br />
1870<br />
2. <strong>Industrie</strong>lle Revolution<br />
durch Einführung<br />
arbeitsteiliger Massenproduktion<br />
mithilfe von<br />
elektrischer Energie<br />
Beginn<br />
20. Jhdt<br />
ten Informationsverarbeitung (Ubiquitous Computing).<br />
Autonome, leistungsfähige Kleinstcomputer (Eingebettete<br />
Systeme/Embedded Systems) werden zunehmend<br />
drahtlos untereinander und mit dem Internet vernetzt:<br />
Die physikalische Welt und die virtuelle Welt (der<br />
Cyber-Space) verschmelzen zu sogenannten Cyber-<br />
Physical Systems (CPS). Mit der Einführung des neuen<br />
Internetprotokolls IPv6 2 im Jahr 2012 stehen ausreichend<br />
Adressen <strong>für</strong> die flächendeckende, unmittelbare<br />
Vernetzung von intelligenten Gegenständen per Internet<br />
zur Verfügung. Somit wird erstmals eine Vernetzung<br />
von Ressourcen, Informationen, Objekten und Menschen<br />
möglich, die auch die <strong>Industrie</strong> betrifft:<br />
<strong>das</strong> Internet der Dinge und Dienste.<br />
Diese technologische Evolution lässt sich bezogen auf<br />
die Produktion als vierte Stufe des Industrialisierungsprozesses<br />
bewerten: <strong>Industrie</strong> <strong>4.0</strong> (Abb. 1). 3<br />
Der Industrialisierungsprozess begann mit der Einführung<br />
mechanischer Produktionsanlagen Ende des 18.<br />
Jahrhunderts, als Anlagen wie der mechanische Webstuhl<br />
die Warenfertigung revolutionierten.<br />
Erste Speicherprogrammierbare<br />
Steuerung (SPS), Modicon 084<br />
1969<br />
3. <strong>Industrie</strong>lle Revolution<br />
durch Einsatz von<br />
Elektronik und IT zur<br />
weiteren Automatisierung<br />
der Produktion<br />
Beginn 70er Jahre<br />
20. Jhdt<br />
4. <strong>Industrie</strong>lle Revolution<br />
auf Basis von Cyber-<br />
Physical Systems<br />
heute<br />
Zeit<br />
Grad der Komplexität<br />
Quelle: DFKI 2011<br />
<strong>Industrie</strong> <strong>4.0</strong> 17<br />
1 Einleitung
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