INVESTITIONSGÜTER 4.0 - Die Fabrik von Morgen für die Produkte der Zukunft

BACHELORTHESIS NICOLAI I. RAUSER | 2016
PROLOG
Was bedeutet Industrie 4.0? Wohin
könnte die Entwicklung gehen? Wie
gehe ich in dieser Arbeit mit dem Thema
um?
Um einen Einstieg in die Thematik zu
finden und zu verstehen was Industrie
4.0 bedeutet und welche Chancen
sie bietet möchte ich einen Vergleich
zur Entwicklung im Bereich der Büro
IT ziehen. Dieses Beispiel bietet die
Möglichkeit die Entwicklung nachzuvollziehen
und einen Ausblick in die
Zukunft zu wagen, der vielleicht ganz
ähnlich auch im Bereich der Fertigung
stattfinden wird.
Industrie 4.0 wird häufig als Revolution
bezeichnet, ich denke man sollte
es eher als Evolution sehen. Die Entwicklung
geschieht nicht sprunghaft
von einem auf den anderen Tag sondern
vollzieht sich langsam. Produkte
entwickeln sich von Generation
zu Generation weiter und die Möglichkeiten
und Fähigkeiten werden
immer komplexer und umfangreicher.
Grundsätzlich gibt es zwei Arten
der Entwicklung. Zum einen gibt es
die Möglichkeit bereits dagewesenes
zu optimieren und zu ergänzen
und somit eine langsame aber stete
Weiterentwicklung zu erreichen und
zum anderen gibt es die Möglichkeit
in völlig neuen Dimensionen zu denken.
Beide Vorgehensweisen haben
sicher ihre Berechtigung und in der
ersten werden Irrwege und Einbahnstraßen
eher vermieden, da es nicht
viele Möglichkeiten gibt vom Weg
abzuweichen und man notfalls einen
Schritt zurück machen kann und auf
dem bestehenden Weg weitergehen
kann. Die zweite Möglichkeit der
Entwicklung bietet jedoch die Möglichkeit,
die Dinge aus einer ganz anderen
Perspektive zu betrachten und
somit ganz neue Wege zu finden.
Die selektive Wahrnehmung beeinflusst
das Denken und das Gehirn verknüpft
sofort Dinge mit bekanntem.
Betrachten wir die Bilder unten von
links nach rechts so ist ein Männergesicht
zu erkennen, das erst nach
der fünften Abbildung allmählich in
"Wir glauben, was wir sehen und wir
sehen, was wir glauben. "
das Bild einer Frau umkippt. Geht die
Betrachtung umgekehrt von rechts
nach links, so überwiegt in der Regel
zunächst die Wahrnehmung Frau, die
erst relativ spät in die eines Männergesichtes
umschlägt.
Bei welchem Bild dieser Sprung erfolgt,
hängt vom Betrachter und dessen
Wahrnehmungsgewohnheiten,
Prägungen etc. ab.
Um zurückzukommen auf das Thema
meiner Arbeit: Ich möchte Wege aufzeigen,
wie eine Fabrik der Zukunft
aussehen könnte, eine Vision und ein
Szenario entwickeln woraus Konzepte
für das Design der Fabrik der Zukunft
und ihrer Maschinen entstehen
werden.
Für die Entwicklung des Szenarios
ziehe ich die Entwicklung im Bereich
der Ausstattungen in Büros und deren
Funktionen heran um die Evolution
an einem allgemein bekanntem
Beispiel zu verdeutlichen.
Vom Kopf in die Maschine
Mitte des 17. Jahrhunderts wurde die
erste Rechenmaschine entwickelt,
Ziel dieser Idee war es, dem Menschen
bei schwierigen Rechenoperationen
zu unterstützen durch eine
technische Lösung die ihm zur Seite
gestellt wurde.
Im Jahr 1642 entwickelte Pascal
die mechanische Addiermaschine
„Pascaline“, sie konnte als erste anwendungsorientierte
Rechenmaschine
der Welt sechsstellige Zahlen
addieren und subtrahieren. Die Entwicklung
beruhte auf dem Wunsch
seinen Vater zu entlasten, der als
Steuereinnehmer arbeitete. Die Maschinen
waren zwar technisch noch
nicht ausgereift, aber im Großen und
Ganzen erfüllten sie ihre Aufgaben zuverlässig.
Viele Rechenmaschinen, die zu dieser
Zeit entwickelt wurden, waren zwar
theoretisch durchdachte Apparate, es
scheiterte jedoch meist an der technischen
Realisierung, weil Material und
Fertigungsmöglichkeiten nicht ausreichend
ausgereift waren. Ein weiterer
Punkt, der die Umsetzung oft
erschwerte lag darin, dass ein Erfinder
einer neuen Errungenschaft die
Idee erst einmal dem Konstrukteur
vermitteln und dieser in der Lage sein
musste diese auch zu verstehen und
nach den Vorgaben umzusetzen.
Büroarbeit wird mechanisiert
Bis in die Mitte des 19. Jahrhundert
wurden eine große Anzahl an verschiedenen
Rechenmaschinen entwickelt
und realisiert, jedoch wurden
sie nicht Serienmäßig produziert
oder vertrieben. Zu diesen Entwicklungen
gehört auch die von Charles
Babbage entworfene Rechenmaschine,
programmierbar war und die
vier Grundrechenarten beherrschte.
Die Programmiersprache wurde von
Ada Lovelace, einer Mitarbeiterin Babbages
geschrieben und gilt damit
als erste Programmiererin. Der Bau
scheiterte jedoch aufgrund der fehlenden
Einzelteile und finanziellen
Mitteln. Aus heutiger Sicht weiß man,
dass die Maschine funktioniert hätte.
Erst Ende des 19. Jahrhunderts kam
es zu Fortschritten in der Entwicklung
und Produktion von Rechenmaschinen
in Folge der Mechanisierung der
Büroarbeit. Einfache Rechenmaschinen
wurden neben der Entwicklung
von Schreibmaschinen und Registrierkassen
im großen Stil gefertigt
und genutzt.
Bevor es zur eigentlichen Erfindung
des Computers kam, bestimmten
Lochkartenautomaten das Bild in
Büroräumen. Sie läuteten die massenhafte
Verarbeitung von Daten ein
und waren bis in die 1950er Jahre im
Gebrauch.
Zuse läutet ein neues Zeitalter ein
Der Computer, wie wir ihn heute
kennen, als elektromechanische
und schließlich vollelektronische
Datenverarbeitungsanlage ist eine
Erfindung des 20. Jahrhunderts und
wurde mitten während des zweiten
Weltkrieges entwickelt und gebaut
und beruht auf den Forschungen vieler
verschiedener Wissenschaftler.
Zu dieser Zeit beschränkte es sich
weltweit noch auf ein paar wenige
Computer Modelle mit Namen wie
Zuse, Mark oder ENIAC. Diese ersten
Rechner der Menschheit waren um
eine vielfaches größer wie heutige
Modelle und nahmen ganze Räume
ein und besaßen dabei nur den minimalen
Bruchteil der Rechenleistung
die heute jeder Standard PC besitzt.
Mit der Miniaturisierung der Schaltprozesse
und dem ersetzen der großen
Relais durch deutlich kleinere
Transistoren wurde die Entwicklung
von Computern für Home und Office
Anwendungen begünstigt. Anfang
der 70er Jahre präsentierte die Firma
Intel der Fachwelt erstmals eine ganze
Reihe von Transistoren, die platzsparend
auf einem Stück Silizium angeordnet
waren – die Geburtsstunde
des Mikroprozessors. Das Herz eines
jeden Computers.
Damit wurde der Grundstein für die
Abb. 1
Selektive Wahrnehmug
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