Definition Industrie 4.0 Was ist Industrie 4.0?

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Der Begriff Industrie 4.0 ist aus einem Zukunftsprojekt der deutschen Bundesregierung entstanden und soll den vierten revolutionären Umbruch in der Industrie verdeutlichen. Der Begriff steht für das Konzept der Digitalisierung und intelligenten Vernetzung der industriellen Produktion.

Unter Industrie 4.0 versteht man die Digitalisierung und Vernetzung in der industriellen Produktion.
Unter Industrie 4.0 versteht man die Digitalisierung und Vernetzung in der industriellen Produktion.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Der Begriff Industrie 4.0 ist aus einer Hightech-Strategie der Forschungsunion der deutschen Bundesregierung in den Jahren 2011 und 2012 entstanden. Er bezeichnet auch eine gleichnamige Forschungsplattform. Die Plattform Industrie 4.0 verfolgt die Zielsetzung, Deutschland eine Spitzenposition in der produzierenden Industrie zu sichern und diese auszubauen.

Mittlerweile hat sich der Begriff Industrie 4.0 als Schlagwort und Marketingbegriff für die umfassende Digitalisierung und intelligente Vernetzung der industriellen Produktion etabliert. Er ist im wirtschaftlichen und technischen Umfeld weit verbreitet. Alle Phasen und Bereiche wie die Produktentwicklung, die Herstellung, die Wartung, die Logistik und die Kundenprozesse sind von der Digitalisierung betroffen. Ziel ist es, komplette Wertschöpfungsketten zu optimieren und effizienter zu gestalten.

Durch den Einsatz moderner Informations- und Kommunikationstechnik in der industriellen Produktion soll eine sich selbst organisierende, flexible Produktion ermöglicht werden. Ganze Wertschöpfungsketten und der komplette Lebenszyklus der Produkte sollen durch die Digitalisierung und Vernetzung optimiert werden. Alle Phasen und Bereiche wie die Produktentwicklung, die Herstellung, die Wartung, die Logistik, die Personal- und Ressourcenplanung und die Kundenprozesse sind von der Digitalisierung betroffen. Ein Ergebnis dieser Digitalisierung ist die sogenannte Smart Factory, die sich selbst organisiert und in der alle an der Produktion beteiligten Komponenten wie Maschinen, Prozesse und Menschen miteinander in Verbindung stehen.

Der Begriff Industrie 4.0 nimmt Bezug auf die bisherigen revolutionären Umbrüche der Industriegeschichte. Die erste Revolution war die Massenproduktion durch Maschinen, die zweite Revolution war der Einsatz der Elektrizität und Fließbandproduktion und die dritte der Einsatz der Elektronik und IT. Die Zahl 4.0 nimmt Bezug auf die im Softwareumfeld übliche Nummerierung einer tiefgreifenden neuen Version einer Software.

Schlüsseltechnologien der Industrie 4.0

Für die Digitalisierung, Vernetzung und Selbststeuerung der industriellen Produktion sind zahlreiche Technologien notwendig. Schlüsseltechnologien der Industrie 4.0 sind unter anderem:

  • mobile und kabelgebundene Kommunikationstechnologien und Netzwerke
  • Internet
  • Robotik
  • Cyber-physische Systeme
  • Künstliche Intelligenz (KI) und Maschinelles Lernen (ML)
  • Internet der Dinge (IoT), insbesondere das Industrial Internet of Things (IIoT)
  • Cloud und Edge Computing
  • Big-Data-Technologien und -Anwendungen

Kommunikationstechnologien und Netzwerke schaffen die Voraussetzungen, um Daten zuverlässig und in Echtzeit auszutauschen. Eine wichtige Rolle spielen hierfür 5G-Mobilfunknetze, Low Power Wide Area Networks (LPWAN), die Nahfeldkommunikation (NFC und RFID) und das Internet. Big-Data-Technologien und -Anwendungen erfassen, verarbeiten und analysieren die in der digitalen Produktion anfallenden riesigen Datenmengen. Künstliche Intelligenz und Machine Learning optimieren die Steuerung der Maschinen, die logistischen Abläufe, die Planung der Produktion und andere Prozesse.

Weitere im Umfeld der Industrie 4.0 eingesetzte Technologien und Verfahren sind additive Produktionsverfahren wie de 3D-Druck, digitale Zwillinge, vorausschauende Wartung, intelligente Sensoren und vieles mehr.

Vorteile der Industrie 4.0

  • effiziente, kostengünstige Produktion
  • kürzere Produktionszyklen
  • Flexibilisierung der Produktion
  • Steigerung der Produktivität
  • Individualisierung von Produkten und stärkere Berücksichtigung der Kundenanforderungen bis hin zu Kleinstserien und Einzelstücken
  • Realisierung einer ressourcenschonenden Kreislaufwirtschaft
  • Erschließung neuer Geschäftsmodelle und -chancen

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