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Industrie 4.0

Der Eintritt in ein neues technologisches Zeitalter

Der Begriff Industrie 4.0 basiert auf der Forschungsunion der deutschen Bundesregierung. Er bezeichnet die Verzahnung von industrieller Produktion und moderner Informations- und Kommunikationstechnik. Grundlage hierfür sind intelligente, digital vernetzte Systeme für eine weitestgehend selbstorganisierte Produktion. Im Industrial Internet kooperieren und kommunizieren Anlagen, Menschen, Produkte und Maschinen. Die Vernetzung führt zur Optimierung nicht nur eines einzelnen Produktionsschritts, sondern einer ganzen Wertschöpfungskette – von der Idee über die Entwicklung, Herstellung und Wartung bis hin zum Recycling eines Produkts. Der Begriff Industrie 4.0 ist Ausdruck des Ziels einer vierten industriellen Revolution. Die erste industrielle Revolution bestand aus der Mechanisierung mit Dampf- und Wasserkraft. Es folgte die zweite industrielle Revolution: Massenfertigung mittels Elektrizität und Fließbandarbeit. Die dritte industrielle Revolution beschreibt den Einsatz von IT und Elektronik zur Automatisierung der Produktion. Industrie 4.0 ist ein Organisationsgestaltungskonzept, bestehend aus vier grundlegenden Organisationsgestaltungsprinzipien: Vernetzung, Informationstransparenz, Technische Assistenz und Dezentrale Entscheidung. Diese Prinzipien unterstützen Unternehmen der Industrie 4.0 bei der Identifikation und Implementierung bestimmter Szenarien. Kennzeichnend für die Industrieproduktion unter 4.0 ist die starke Anpassung der Produkte unter den Bedingungen einer hoch flexibilisierten Produktion. Wissenschaftliche Studien beweisen ihr hohes Nutzenpotenzial zur Produktionszeitverkürzung, Steigerung der Automatisierung, Produktion kundenindividueller Produkte sowie Einbindung ungenutzter Produktionsdaten. Industrie 4.0 zielt auf die Verschmelzung von Produktionstechnologien mit IT-Technologien – zur Ermöglichung neuer, innovativer Produkte. Besonders Daten erhalten hierbei als eine Art neuer Rohstoff große Bedeutung. Dadurch bekommen auch die beiden Themen Datensicherheit und Eigentum an Daten eine äußerst hohe Priorität.

Der Nutzen der Digitalisierung

Unaufhaltsam schreitet sie voran – die Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft. Zwei wesentliche Begriffe in diesem Zusammenhang sind die Begriffe Industrial Internet und Internet of Things. Beide fokussieren sie sich auf die zunehmende Vernetzung und Automatisierung von Geräten und Maschinen. Die digitale Vernetzung von Menschen, Produkten und Maschinen – im deutschsprachigen Raum Industrie 4.0, im englischsprachigen Raum Industrial Internet – ist für weite Teile der Wirtschaft noch immer ein Zukunftsprojekt. Im Kern geht es sowohl um effiziente Produktion als auch um den ganzen Wertschöpfungsprozess in der Smart Factory. Basierend auf automatisierten und hoch vernetzten Maschinen, nutzen sie Netzwerkressourcen und –schnittstellen zur Überwachung ihres Umfelds. Aus diesem Grund ist hier auch von Machine-to-Machine Kommunikation die Rede. Die Digitalisierung – und damit enge Vernetzung der Welt des Digitalen mit der Welt der Maschinen – birgt das Potenzial für tiefgreifende Veränderungen nicht nur der globalen Industrie, sondern auch des privaten wie gesellschaftlichen Lebens.

AXIOMTEK als Experte für die Industrie 4.0

Effizient, wandelbar, nachhaltig und intelligent: Das alles ist die Produktion der Zukunft. Industrie 4.0 steht für die intelligente Vernetzung von Kunde, Logistik, Produktion und Produktentwicklung – zur Veränderung des Wirtschaftsstandorts Deutschland. Das Ziel ist eine Vernetzung autonomer, wissensbasierter, sensorgestützter, räumlich verteilter, sich selbst konfigurierender und sich situativ selbst steuernder Produktionsressourcen wie Robotern, Betriebsmitteln, Produktionsmaschinen oder Lager- und Fördersystemen inklusive deren Planungs- und Steuerungssystemen. Aus Sicht des System und Software Engineerings ergeben sich hieraus zahlreiche Herausforderungen – vor allem dann, wenn es um die Gewährleistung von User Experience sowie Safety und Security geht. Adjektive wie autonom oder wissensbasiert erfordern ein hohes Maß an künstlicher Intelligenz und Adaptivität der Einzelsysteme. AXIOMTEK, der Experte für Embedded Technologien, begegnet diesen Herausforderungen mit wohldurchdachten Datenschutzmechanismen (→ Embedded Systeme für die Industrie 4.0). Diese gewährleisten die Nutzbarkeit essenzieller Daten ohne Verlust der Nutzungskontrolle. Industrie 4.0 ist die technologische Entwicklung von Embedded Technologien zu Cyber Physical Systems. Sie verbindet also Embedded Systeme für die Industrie 4.0 mit intelligenten Produktionsmethoden. Als Cyber Physical System bezeichnet man den Verbund von softwaretechnischen mit mechanischen und elektronischen Komponenten. Diese Komponenten kommunizieren über das industrielle Ethernet. Durch die Vernetzung von Produktionsanlagen mit Hardware für die Industrie 4.0 verschmilzt die virtuelle mit der tatsächlichen Welt. Man nennt eine rundum vernetzte Produktionsanlage daher auch Smart Factory. Im Vergleich zu konventionellen Produktionsstätten sparen Smart Factories wichtige Ressourcen wie Zeit und Geld. Dank des Internets der Dinge (IoT) bilden alle wichtigen Komponenten gemeinsam einen smarten Verbund.

Entwicklung und Fortschritt

Mit dem Einsatz von Wasser- und Dampfmaschinen in den Fabriken des 19. Jahrhunderts begann die erste industrielle Revolution. Inzwischen betreten wir bereits die vierte industrielle Revolution. Um effizient, kollaborativ und widerstandsfähig zu arbeiten, nutzen Unternehmen die nicht zu leugnenden Vorteile von Datenerfassung, Informationsanalytik und Hochgeschwindigkeitsgerätschaft. Industrie 4.0 beschreibt die technologische Evolution von Embedded Systems zu Cyber Physical Systems. Sie verbindet intelligente Produktion und eingebettete Systemproduktionstechnologie mit dem neuen technologischen Zeitalter. Google, Amazon, PayPal, Facebook und WhatsApp sind erst der Anfang ebendieses Zeitalters in Form einer Welle der Digitalisierung mittels Maschinen und Computerprogrammen. Unternehmen der Industrie 4.0 setzen auf selbstlernende Systeme. Ein Beispiel? Programme wie Siri von Apple oder AlphaGo von Google ziehen aus großen Datenmengen ihre eigenen Schlüsse. Heutzutage lösen Algorhythmen Computerprobleme. Sie lernen schneller und kontinuierlicher als jeder Mensch. Die Cyber Physical Systems als Kern zukünftiger Produktionsvorhaben verfügen über das Potenzial der tiefgreifenden Veränderung unserer Interaktion mit der Umwelt. Einer aktuellen Studie zufolge umfasst Industrial Internet fünf Funktionsbereiche: Assistenzsysteme, Vernetzung und Integration, Selbstorganisation und Autonomie, Dezentralisierung und Serviceorientierung sowie Datenerfassung und Datenverarbeitung. Die enge Verknüpfung digitaler Systeme und Modelle mit realen Abläufen und Gegenständen über geeignete Aktoren, Sensoren, Prozessoren und Softwarekomponenten bedeutet einen nicht zu unterschätzenden Paradigmenwechsel. AXIOMTEKs Produktlösungen, so beispielsweise Touch Panel für die Industrie 4.0, ermöglichen flexiblere und effizientere Prozesse zur Produktion kleinerer Volumengüter von reicherer Qualität und Vielfalt. Die intelligenten Produkte sammeln einerseits Daten und Informationen und verbessern andererseits die Nutzung von Produkten, Dienstleistungen und Vermögenswerten. Unternehmen der Industrie 4.0 integrieren beispielsweise intelligente Überwachungssensoren zur Datenerfassung und –analyse in ihre Produktlinien. Auf diese Art und Weise verbessern sie die Fertigungseffizienz und verkürzen die Vorlaufzeit der Anpassung. Als führender Anbieter von Hardware für die Industrie 4.0 – darunter Computer für die Industrie 4.0 und Touch Panel für die Industrie 4.0 – überzeugen AXIOMTEKs Produktlösungen mit schneller und überlegener Verarbeitungsleistung. Auf diese Art und Weise reduzieren sie Komplexität, Zeitaufwand und Programmierkosten. Außerdem gewährleistet Hardware für die Industrie 4.0 eine höhere Haltbarkeit, Zuverlässigkeit und Datenverfügbarkeit in der Fabrikautomatisierung.

AXIOMTEKs Embedded Systeme für die Industrie 4.0

Spitzentechnologie mit Cyber Physical Systems zielt auf die Beseitigung der Grenzen zwischen der realen und der virtuellen Welt. Im Vergleich zu herkömmlichen Produktionssystemen bieten Cyber Physical Systems erhebliche Vorteile in Sachen Kosten und Ressourcen. Hardware für die Industrie 4.0 beziehungsweise Embedded Systeme für die Industrie 4.0, so beispielsweise Computer für die Industrie 4.0 oder Touch Panel für die Industrie 4.0, gewährleisten die gleichzeitige Durchführbarkeit von Versand, Produktdesign und Fertigungstechnik. Neue, intelligente Fertigungsprozesse optimieren Anlagen und Versorgungsnetze durch Umwandlung von Daten in profitable Werte. AXIOMTEK als Experte für die Industrie 4.0 bitte auch einmal in eine Unterüberschrift einbinden bietet eine Komplettlösung zur Überwindung selbst der kritischsten Herausforderungen der industriellen Automatisierungsbranche. Darüber hinaus steht AXIOMTEK Ihnen in jeder Projektphase beratend zur Seite. Im Onlineshop von AXIOMTEK findet sich eine Vielzahl von Produktlösungen fürs Industrial Internet (→ Hardware für die Industrie 4.0/ Touch Panel für die Industrie 4.0). Hierbei handelt es sich hauptsächlich um Computer für die Industrie 4.0 und Touch Panel für die Industrie 4.0. So beispielsweise AXIOMTEKs eBOX-Serie: Sie unterstützt Sie bei der Vergrößerung Ihrer Produktionsmenge sowie Optimierung der Effektivität Ihrer Anlagen. Die Produktlösungen überzeugen nicht zuletzt auch mit ihrem lüfterlosen Design sowie ihrer geräuschlosen Benutzung.