Industrie 4.0, die vierte industrielle Revolution, beschreibt einen Wandel in der Art und Weise, wie wir Güter produzieren und verwalten, der durch die Integration digitaler Technologien in den Kern des industriellen Produktionsprozesses vorangetrieben wird. Dieser Produktionsprozess verändert sich, reguliert durch die Vernetzung von Maschinen und Systemen, die Automatisierung der Produktion, lernende Maschinen und die Echtzeiterfassung von Daten. Die Förderung von Industrie 4.0 ist das Ziel Internet der Dinge (IoT), eine grundlegende Technologie, die Maschinen, Systeme und Menschen verbindet, um die Produktion zu verbessern, Abfall zu reduzieren und die Effizienz in der Branche zu steigern.

Im Kern ist Industrie 4.0 ein vollständig digitalisiertes, vernetztes System, in dem unbelebte Objekte wie Maschinen, Geräte, Sensoren sowie lebende und atmende Menschen in ständiger Interaktion stehen. Basierend auf datengesteuertem Austausch, umfassender Selbstanpassung und einfacher Zugänglichkeit verspricht dieses sich ständig weiterentwickelnde System ein bisher unvorstellbares Maß an Flexibilität. Konnektivität und Zusammenarbeit mit enormem Potenzial für Effizienzsteigerungen. Es soll auch der Grundstein der Smart Factory sein – ein datengestütztes Netzwerk, das es ermöglicht, die „reale“ Fabrik auf der Grundlage von Automatisierung und Selbstoptimierung zu organisieren und zu betreiben.

• Automatisierung und Robotik

Eine der Säulen von Industrie 4.0 ist die Automatisierung. Fortschrittliche Robotik und künstliche Intelligenz helfen Maschinen dabei, immer flexiblere und präzisere Aufgaben autonom oder unter menschlicher Aufsicht auszuführen. Maschinen können sich wiederholende und gefährliche Aufgaben übernehmen und so Möglichkeiten schaffen, Arbeitsplätze neu zu gestalten, um Produktivität und Gesundheit zu verbessern. Roboter können auch menschliche Arbeitskräfte ergänzen und ein Maß an Flexibilität und Autonomie erreichen, das für Menschen allein möglicherweise nicht möglich wäre, oder die Zusammenarbeit fördern, um übermenschliche Effizienz zu erreichen.

• Maschinelles Lernen und KI

Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz (KI) können erkennen, was wir mit den von uns gesammelten Daten tun sollen – beispielsweise eine Wartung einer Maschine durchführen, die wahrscheinlich ausfällt, oder Anpassungen am Produktionsprozess vornehmen, bevor ein Defekt zu einer kostspieligen Diskrepanz wird. Die Analyse der von KI-Algorithmen in der Produktion gesammelten Daten ermöglicht Vorhersagen darüber, wann eine Maschine ausfallen wird, und kann die beste Vorgehensweise bestimmen, bevor ein Qualitätsmangel auftritt. Diese Vorhersagefähigkeit trägt dazu bei, Ausfallzeiten zu reduzieren und sorgt für eine gleichbleibend hochwertige Ausgabe.

Das Rückgrat der Industrie 4.0: IoT-Integration

Bei der IoT-Technologie, einem Eckpfeiler der Industrie 4.0, werden Geräte und Maschinen miteinander verbunden, um ein Netzwerk zu schaffen, das Daten zwischen Maschinen und mit zentralen Datenspeichern austauschen kann. Diese Geräte, die von relativ einfachen Sensoren bis hin zu komplexen Robotern reichen, sollen sich gegenseitig Informationen in Echtzeit liefern und es den Herstellern ermöglichen, ein besseres Verständnis der Vorgänge in ihren Produktionsprozessen zu erlangen, Vorhersagen über die Wartung zu treffen und die Produktion durch Bereitstellung zu optimieren Echtzeit-Prozessrückmeldung an Maschinen.

Das Fundament von Industrie 4.0:

• Vernetzte Geräte und Maschinen: Die für Industrie 4.0 unverzichtbare IoT-Technologie verbindet eine breite Palette von Geräten, von einfachen Sensoren bis hin zu fortschrittlichen Robotern. Diese Interkonnektivität ermöglicht den Datenaustausch in Echtzeit und verbessert das Prozessverständnis, die vorausschauende Wartung und die Produktionsoptimierung.
• Datengesteuerte Fertigung: Die in Echtzeit generierten und zwischen IoT-Geräten geteilten Daten revolutionieren Fertigungsprozesse. Diese Konnektivität ermöglicht eine vorausschauende Wartung, reduziert Ausfallzeiten und gewährleistet eine gleichbleibende Produktionsqualität durch die Überwachung der Geräteleistung in Echtzeit.

Transformieren Sie die Fertigung mit Echtzeitdaten und Konnektivität

Die mit IoT-Geräten verbundenen Echtzeitdaten und Konnektivität verändern auch die Art und Weise, wie Dinge hergestellt werden. Mithilfe von IoT-Sensoren in Maschinen und Geräten können Hersteller die Nutzung, Leistung und den Zustand dieser Geräte in Echtzeit überwachen, was eine vorausschauende Wartung ermöglicht, Ausfallzeiten reduziert und die Nutzungsdauer von Maschinen verlängert und gleichzeitig eine gleichbleibende Produktionsqualität gewährleistet.

Darüber hinaus ermöglicht die IoT-Konnektivität die Integration jeder Phase des Prozesses in das Produkt, sodass die Lieferkette, die Fabrikhalle und der Endverbraucher alle in einem stärker integrierten Fertigungsprozess verbunden sind, der agiler ist und besser auf Nachfrageänderungen reagiert Produktionsanforderungen.

Steigern Sie die betriebliche Effizienz und Produktivität

Eine der bemerkenswertesten neuen Anwendungen des IoT liegt in der Industrie 4.0 und zielt auf die Verbesserung von Effizienz und Produktivität ab. Typischerweise sind IoT-fähige Smart Factories oder Produktionsanlagen mit einem Automatisierungs- und Optimierungssystem ausgestattet. Durch den Einsatz von IoT-Technologien könnte ein Großteil der manuellen Arbeit durch maschinelle Vorgänge ersetzt werden, wodurch menschliche Fehler im Produktionsprozess vermieden und das Produkt schneller entlang der Produktionslinie transportiert werden könnte. Dies ermöglicht auch zukünftige Verbesserungen in dem Maße, dass auf lange Sicht die Produktivität ohne zusätzliche Arbeitskosten verbessert werden kann.

Darüber hinaus IoT-fähig Datenanalyse wird es Herstellern ermöglichen, ihre Abläufe durchgängig zu optimieren. Produktionsnetzwerke könnten beispielsweise Flussdaten untersuchen und mühelos Ineffizienzen und Verschwendung identifizieren, was zu Einsparungen für das Unternehmen und die Umwelt führt.

Kurz gesagt steigern IoT und Industrie 4.0 die Effizienz und Produktivität, indem sie Folgendes ermöglichen:

• Automatisierung und Optimierung: IoT ermöglicht die Umwandlung von Fabriken in intelligente Produktionsanlagen, in denen manuelle Aufgaben automatisiert werden, wodurch menschliche Fehler reduziert und die Produktionsgeschwindigkeit erhöht werden.
• Datenanalyse zur betrieblichen Optimierung: Der Einsatz von IoT für die Datenanalyse ermöglicht es Herstellern, Ineffizienzen und Verschwendung zu erkennen und so betriebliche Verbesserungen und Umweltvorteile voranzutreiben.

Wegweisende Innovation und Individualisierung

Das vielleicht innovativste Potenzial der IoT-Technologien liegt direkt vor den Fabriktoren. Hersteller können jetzt tief in Berge von Verbraucherdaten eintauchen, um zu verstehen, wie und warum Kunden Produkte nutzen, was zu neuen Nutzungsarten und Verbrauchererwartungen führt. Ausgestattet mit diesem wertvollen Wissen können Unternehmen auf den Einzelnen zugeschnittene Produkte in einem noch nie dagewesenen Produktionsmaßstab herstellen. Und das wiederum führt zu einem höheren Maß an Individualisierung von Produkten und deren Verwendung.

Jedoch müssen auch Industrielles IoT legt auch die Notwendigkeit einer stärkeren Koordination zwischen den Maschinen nahe, also Industrie 4.0. Der Wandel, der durch die Integration des IoT in die Fertigung entsteht, bringt eine Reihe erheblicher Herausforderungen mit sich. Diese Herausforderungen drehen sich um Datensicherheit und Datenschutz; Fähigkeits-Entwicklung; und Aufbau der entsprechenden Hardware- und Software-Infrastruktur, um IoT-Daten optimal zu nutzen. Wenn diese Herausforderungen frühzeitig angegangen werden können, könnten Hersteller schnell von den Vorteilen von IoT und Industrie 4.0 profitieren.

Da das IoT die Fertigungslandschaft verändert, könnte die Synergie zwischen ihm und Industrie 4.0 sicherlich der Beginn einer neuen Ära der modernen Fertigung sein. Das Zusammenwirken dieser Technologien wird nicht nur die Effizienz des Herstellungsprozesses steigern, sondern auch Innovationen fördern und den Anforderungen von Arbeitskräften und Verbrauchern auf der ganzen Welt gerecht werden. Während die vierte industrielle Revolution ihre Komplexität entfaltet, besteht kein Zweifel daran, dass die Integration des IoT in Industrie 4.0 einer der Treiber für die Revolutionierung der Fertigungsindustrie sein wird.

Artikel von Magda Dąbrowska, technische Redakteurin bei WeKnow Media

Kommentieren Sie diesen Artikel über X: @IoTNow_

• SEO-gestützte Content- und PR-Distribution. Holen Sie sich noch heute Verstärkung.
• PlatoData.Network Vertikale generative KI. Motiviere dich selbst. Hier zugreifen.
• PlatoAiStream. Web3-Intelligenz. Wissen verstärkt. Hier zugreifen.
• PlatoESG. Kohlenstoff, CleanTech, Energie, Umwelt, Solar, Abfallwirtschaft. Hier zugreifen.
• PlatoHealth. Informationen zu Biotechnologie und klinischen Studien. Hier zugreifen.
• Quelle: https://www.iot-now.com/2024/03/14/143182-iot-and-industry-4-0-create-a-transformed-manufacturing-landscape/