Nur etwa zehn Jahre, nachdem 2011 der Begriff Industrie 4.0 geprägt wurde, scheint die Industrie 5.0 auf dem Fuße zu folgen. Noch nie sind zwei industrielle Revolutionen so dicht aufeinander gefolgt, was zu einer interessanten Wechselwirkung zwischen ihren Innovationen und Vorteilen führt.
Industrie 5.0 wird als die Konvergenz von cyber-physischen Systemen und Menschen bezeichnet. Durch Industrie 4.0-Technologien wie IoT und Big Data sind Roboter und Software in der Lage, den Menschen zu helfen, schneller und intelligenter zu arbeiten.
Aber ist der Hype wirklich gerechtfertigt? Oder ist Industrie 5.0 nur ein neues Schlagwort, um das Interesse an den neuesten Innovationen der Industrie 4.0 aufrechtzuerhalten?
Schauen wir uns an, welche Rolle Industrie 4.0 und 5.0 in der modernen Fertigung spielen und wohin sich die Branche in Zukunft entwickeln wird.
Ein Blick zurück auf frühere industrielle Revolutionen
Jede industrielle Revolution hat auf den Innovationen der vorangegangenen Revolutionen aufgebaut. Und in den meisten Fällen werden die Innovationen, Werkzeuge und Vorteile vergangener Revolutionen auch heute noch genutzt und weiterentwickelt.
Wenn wir also wissen wollen, wohin sich die Industrie entwickelt, sollten wir uns kurz ansehen, woher wir kommen. Welche industriellen Innovationen gab es in der Vergangenheit und wie haben wir sie weiterentwickelt?
Bevor wir einen kurzen Blick in die Vergangenheit werfen, sollten Sie sich diese beiden wichtigen Fakten über industrielle Revolutionen vor Augen halten:
- Industrielle Revolutionen waren immer dazu da, den Menschen zu helfen. Jede einzelne hat es den Menschen ermöglicht, auf produktivere und effizientere Weise zu schaffen und zu produzieren.
- Industrielle Revolutionen heben sich nicht gegenseitig auf. Vielmehr verstärken sie sich gegenseitig.
(1760) Die erste industrielle Revolution
Die erste industrielle Revolution war der Beginn des Fabriksystems und der Mechanisierung. Die manuellen Produktionsmethoden gingen in maschinelle Methoden über, die von Dampf- und Wassermaschinen angetrieben wurden. Dies führte zu neuen Fortschritten in der chemischen Produktion, der Eisenherstellung und vor allem in der Textilherstellung.
Unglaublich, dass die Menschen ihre Arbeit mit diesen modernen Maschinen teilen konnten, um mehr Produkte herzustellen. Die wichtigste Veränderung bestand darin, dass die Menschen Materialien auf eine Art und Weise bearbeiteten, die mit Handkraft allein unmöglich gewesen wäre.
Hier sehen wir den Beginn einiger moderner Werkzeuge wie Dreh- und Fräsmaschinen. Diese ermöglichten eine präzise Metallbearbeitung. Trotz des technischen Fortschritts und der zunehmenden Präzision werden die gleichen grundlegenden Werkzeuge und technischen Prinzipien auch heute noch verwendet.
(1870) Die zweite industrielle Revolution
Die zweite industrielle Revolution, die 110 Jahre später stattfand, führte zur Einführung von Fließbändern und elektrischer Energie. Diese technologische Revolution griff die Innovationen der Ersten Industriellen Revolution auf und machte sie durch Standardisierung und Massenproduktion noch intelligenter, was die Fertigung auf ein völlig neues Niveau brachte.
Die bemerkenswerteste Erfindung dieser Zeit war das sich bewegende Fließband für das Ford Model T. Durch wiederholbare Prozesse konnten Hersteller wie Henry Ford Artikel schnell in Massenproduktion herstellen und gleichzeitig Ausfallzeiten und Defekte erheblich reduzieren.
Allerdings führte dies auch zu einer geringeren Individualisierung der Produkte. Damit die Massenproduktion effizient sein konnte, mussten die Produkte relativ homogen sein.
Von Henry Ford stammt der berühmte Ausspruch: "Jeder Kunde kann ein Auto in jeder beliebigen Farbe haben, solange es schwarz ist. "
Das Fließband, die Standardisierung und die elektrische Energie ermöglichten es den Menschen, die Grenzen der Produktion erneut zu erweitern. Und da Produkte schneller hergestellt werden konnten und weniger Geld kosteten, veränderte die zweite industrielle Revolution die Landschaft der Marktverfügbarkeit.
(1970) Die dritte industrielle Revolution
Etwa 100 Jahre später brachte die dritte industrielle Revolution die ersten Ansätze von Automatisierung, Computersystemen und programmierbaren Maschinen. Dies war ein direkter Schritt hin zu Betrieben, die speicherprogrammierbare Steuerungen und Computer einsetzten, um Aufgaben ohne menschliches Eingreifen zu erledigen.
Diese Periode, die auch als digitale Revolution bezeichnet wird, brachte den weit verbreiteten Einsatz von Computersystemen, die Erfindung des Internets und die Kernenergie mit sich.
Obwohl die Automatisierung für manche immer noch ein beängstigendes Thema ist, hat sie dazu geführt, dass sich die Industrie zunehmend die Arbeit mit autonomen Maschinen und Systemen teilt und Menschen mehr Zeit für das haben, was Maschinen und KI nicht können.
Und die Automatisierung ist noch lange nicht vorbei. Sie wächst weiter, indem sie die Prinzipien der nächsten beiden industriellen Revolutionen aufgreift. Wie wir herausfinden werden, scheinen Industrie 4.0 und 5.0 das Spiel auf neue und noch nie dagewesene Weise zu verändern.
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Daten in Wissen verwandeln: 10 Jahre Industrie 4.0
Industrie 4.0 entstand 2011 in Deutschland, 41 Jahre nach der dritten industriellen Revolution. Geprägt von dem renommierten Professor Wolfgang Wahlster, brachte Industrie 4.0 das Konzept der intelligenten Fabrik hervor. In dieser Umgebung kommunizieren Maschinen miteinander und organisieren sich selbst, was eine effizientere, flexiblere und anpassungsfähigere Fertigung ermöglicht.
Während es bei den vergangenen industriellen Revolutionen darum ging, wie physische Produkte und Stoffe hergestellt werden, geht es bei der Industrie 4.0 darum, wichtige Erkenntnisse und Wissen zu gewinnen, um diese Prozesse intelligenter zu gestalten.
Wie die zweite industrielle Revolution hat uns Industrie 4.0 in den letzten zehn Jahren in die Lage versetzt, die Landschaft des global vernetzten Marktes zu verändern. Mit Werkzeugen und Technologien, die es uns ermöglichen, uns schnell auf die Marktnachfrage einzustellen und anzupassen, verlässt sich die Industrie weniger auf die alten Methoden der Massenproduktion zugunsten von Pull Manufacturing und Make -to-Order/Assemble-To-Order-Umgebungen.
Mit einem neuen Maß an digitaler Integration und Intelligenz durch das Internet der Dinge (IoT), Big Data und andere Technologien gibt Industrie 4.0 Unternehmen die Möglichkeit, Erkenntnisse und Wissen in Echtzeit zu senden und zu empfangen.
Das bedeutet, dass Hersteller jetzt wichtige Daten über ihre Abläufe wie Produktionszeiten, Maschinenauslastung, Produktivitätskennzahlen und vieles mehr erfassen. Sie erhalten wertvolle Daten sowie intelligente Möglichkeiten, dieses Wissen weiterzugeben.
Mit diesen Informationen ist die Optimierung des Betriebs nicht länger ein Schuss ins Blaue.
Was ist die Zukunft von Industrie 4.0?
Die Fortschritte der Industrie 4.0 sind noch nicht zu Ende gedacht. Die Fähigkeit, sich mit mehreren Systemen und Werkzeugen durch autonome und intelligente Mittel zu verbinden, wird in absehbarer Zukunft grenzenloses Wachstum und Fortschritt ermöglichen. Solange es Systeme gibt, die Daten sammeln können, gibt es eine unerschöpfliche Quelle von Informationen, die Unternehmen zur Optimierung ihrer Prozesse nutzen können.
Mit dieser Fähigkeit müssen die Unternehmen ihre Ziele festlegen und bestimmen, welche Bereiche ihrer Produktion sie verbessern wollen. Mit anderen Worten: In welche Richtung wird die Industrie 4.0-Technologie sie führen?
Viele Unternehmen orientieren sich dabei an den Grundsätzen und Weiterentwicklungen der Industrie 5.0.
Das Entstehen von Industrie 5.0
Industrie 5.0 ist die Konvergenz von Menschen, die mit Robotern und intelligenten Maschinen zusammenarbeiten. Es geht darum, dass Roboter den Menschen bei der Durchführung von Aufgaben effizienter und effektiver unterstützen, indem sie hochentwickelte Technologien nutzen. Die Vorteile des Wissens und der Effizienz von Industrie 4.0 werden um den Faktor Mensch erweitert.
Nun werden Sie vielleicht denken, dass Industrie 5.0, da sie so nah an ihrem Vorgänger dran ist, überhaupt eine eigene Einheit sein sollte?
Das hat eine gewisse Logik, aber wir müssen uns auch daran erinnern, dass dies der allgemeine Gedanke zu Beginn von Industrie 4.0 war. Und obwohl die Industrie 4.0 eng mit den Fortschritten verbunden ist, die ihr vorausgingen, ist sie mehr als nur eine Erweiterung der dritten industriellen Revolution.
Es gibt kein genaues Datum für den Beginn von Industrie 5.0. In einigen Quellen wird sie auf das Jahr 2013 datiert, aber es gibt wenig, das dies bestätigt. Was wir jedoch wissen, ist, dass diese Revolution mit der Verwirklichung des enormen Potenzials der Industrie 4.0 im neuen Jahrtausend begann.
Angesichts der explosionsartigen Zunahme der Interkonnektivität zwischen Maschinen und cyber-physischen Systemen im letzten Jahrzehnt ist es eine natürliche Entwicklung, die Integration von Menschen als nächsten Evolutionsschritt der Industrie zu betrachten.
Wie wir bereits erwähnt haben, ist jede industrielle Revolution darauf ausgerichtet, die Fähigkeiten der Menschen zu verbessern. Die Industrie 5.0 ist ein direkter Weg zu diesem Ziel.
2 Faktoren, die es bei Industrie 5.0 zu beachten gilt
Angesichts der Tatsache, dass Industrie 5.0 so schnell nach den letzten beiden industriellen Revolutionen kommt, kann es schwierig sein, zu bestimmen, was sie auszeichnet. Jeder, der ernsthaft erwägt, diese Praktiken zu übernehmen, wird sich fragen, wie Industrie 5.0 mit der Technologie und den Prinzipien der vergangenen Revolutionen interagiert.
Diese Frage lässt sich beantworten, wenn man sich zwei grundlegende Prinzipien von Industrie 5.0 vor Augen führt.
1. Industrie 5.0 unterstützt den Menschen
Seit dem Aufkommen von Automatisierung und künstlicher Intelligenz wächst die Angst, dass Roboter die Arbeitsplätze der hart arbeitenden Menschen übernehmen werden. Auch wenn dies nicht der Fall ist, wie wir in Wie man angesichts der Automatisierung Fertigungskompetenzen aufbaut dargelegt haben, geht es bei Industrie 5.0 um genau das Gegenteil.
Der Schwerpunkt dieser neuen Ära liegt darin, unsere intelligenten Maschinen und Systeme zu nutzen, um die Fähigkeiten der Menschen zu verbessern. Anstatt bestimmte Aufgaben komplett von Robotern und KI übernehmen zu lassen, sieht diese industrielle Revolution den Wert in der direkten Zusammenarbeit von Mensch und Maschine. Prozesse profitieren von den fortschrittlichen Rechen- und Datenspeicherfähigkeiten von Computern, während sie gleichzeitig von der menschlichen Intuition und den Problemlösungsfähigkeiten von Menschen profitieren.
Stellen Sie sich ein System vor, das nicht nur autonom bestimmte Aufgaben erledigt, sondern auch die Mitarbeiter mit dem richtigen Wissen und den Werkzeugen ausstattet, die der Mensch braucht.
Das ist die Stärke von Industrie 5.0: Menschen arbeiten frei mit ihrer Software und ihren Maschinen zusammen, um die Arbeit auf die effizienteste und produktivste Weise zu erledigen.
Ein kurzes Beispiel: Stellen Sie sich vor, Sie stellen ein Team für einen Raubüberfall im Stil von Ocean's 11 zusammen. Jedes Teammitglied muss ein Experte in der Ausführung verschiedener Aufgaben sein.
In gleicher Weise zielt Industrie 5.0 darauf ab, ein breites Spektrum an Ressourcen zu nutzen, um zu lernen und den größten Nutzen zu erzielen. Mit Systemen, Maschinen und Werkzeugen, die mit Menschen zusammenarbeiten, sind moderne Arbeitnehmer wirklich vernetzt und befähigt, während Prozesse unendlich intelligenter und einfallsreicher werden.
2. Industrie 5.0 ersetzt nicht Industrie 4.0
Da es Industrie 4.0 erst seit etwa 10 Jahren gibt, fragen Sie sich vielleicht: Muss ich meine digitale Transformation neu starten, um die Technologie und Innovation der Industrie 5.0 zu berücksichtigen?
Nein, und hier ist der Grund dafür.
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass keine industrielle Revolution jemals zu Ende ist, sie bauen einfach aufeinander auf.
Industrie 5.0 ist nicht dazu da, eine der vergangenen industriellen Revolutionen zu ersetzen. Denken Sie daran, wie oft wir immer noch über die zunehmende Automatisierung sprechen. Und die begann vor über 50 Jahren! Außerdem verwendet die Industrie immer noch Prinzipien aus der ersten industriellen Revolution wie Dreh- und Fräsmaschinen, nur dass die Prozesse und Maschinen jetzt intelligenter sind.
Die Standardisierung, eine Schlüsselinnovation der zweiten industriellen Revolution, ist immer noch ein wichtiges Ziel für moderne Hersteller.
Genau wie bei der Automatisierung und den Präzisionsmaschinen werden in der Industrie ständig alte Technologien und Ideen erneuert, um neue Fortschritte zu erzielen.
Beispiel für das Zusammenwirken von Industrie 4.0 und 5.0
Da die Industrie 5.0 auf der spezifischen Technologie der Industrie 4.0 aufbaut, arbeiten die beiden Revolutionen und ihre Innovationen sehr gut zusammen. Es gibt kein anderes Beispiel, das diese Zusammenarbeit besser veranschaulicht als Arbeitsanweisungssoftware.
Diese Technologie ermöglicht es Unternehmen, die besten Praktiken ihrer Betriebe zu erfassen und dieses Wissen dann in einem Schritt-für-Schritt-Format an ihre Mitarbeiter weiterzugeben. Darüber hinaus können Unternehmen die Industrie-4.0-Funktionen dieser Plattform nutzen, um endlose Daten zu sammeln und mit anderen Systemen und Tools zu verbinden.
Dazu gehört die Anbindung an Systeme wie:
- Enterprise Resource Programs (ERP);
- Manufacturing Execution Systems (MES);
- Smart Tools;
- Digitales Lieferkettenmanagement;
- Und mehr.
Jede dieser Innovationen wird durch unser fortschrittliches Application Programing Interface (API) ermöglicht.
Wenn wir dieses Wissen und diese Verbesserungen auf die Menschen in der Branche anwenden, erhalten wir eine neue Ebene menschlicher Fähigkeiten. Diese fortschrittlichen Verbindungen ermöglichen es den Arbeitern, sich wirklich mit ihren Systemen zu verbinden, als ob ihre Programme und Werkzeuge einfach eine Erweiterung des Fertigungsteams wären.
Ist Industrie 5.0 also den Hype wert?
Unabhängig davon, ob Sie Industrie 5.0 als eigenständige Einheit oder als bloße Erweiterung von Industrie 4.0 betrachten, besteht kein Zweifel daran, dass diese "industrielle Revolution" die Industrie zu neuen Möglichkeiten führt, wenn es darum geht, wie Menschen in der Fertigungsumgebung interagieren.
Ist Industrie 4.0 vorbei? Ganz und gar nicht. Die Industrie 4.0 bringt immer noch große Veränderungen mit sich und wird in den kommenden Jahren weiter wachsen. Gleichzeitig trägt die Industrie 5.0 dazu bei, eine stärker auf den Menschen ausgerichtete Industrie zu schaffen. Eine, die sich mit Maschinen verbindet und Daten sammelt, während sie gleichzeitig die Fähigkeiten des modernen Menschen verbessert und nutzt.