Industrie 4.0

Vielleicht haben Sie schon einmal von Industrie 4.0 gehört. Damit ist die Digitalisierung der Industrie gemeint. Heute wird die intelligente Vernetzung von Maschinen und Abläufen mithilfe von Informations- und Kommunikationstechnologie immer relevanter.

Wieso die Digitalisierung in der Industrie so wichtig ist und was Industrie 4.0 von Arbeitswelt 4.0 unterscheidet, erfahren Sie hier.

Industrie 4.0: Definition

Seit ziemlich genau zehn Jahren wird von Industrie 4.0 gesprochen. Gemeint ist damit erst einmal der zunehmende Einsatz von vernetzten, digitalisierten und automatisierten Technologien in der industriellen Produktion. Die Bezeichnung wird aber auch als Name für ein „Zukunftsprojekt“ der deutschen Bundesregierung und der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft benutzt.

Was man grob unter Industrie zu verstehen hat, dürfte soweit klar sein. Doch wofür steht die Nummerierung? Die Antwort ist recht einfach: Die Zahl 4.0 bezieht sich auf die vierte industrielle Revolution. In der ersten industriellen Revolution etablierten sich Dampfmaschinen, in der zweiten elektronische Geräte, die Massenanfertigungen ermöglichten. In der dritten Industrierevolution etablierten sich großflächig zentralgesteuerte Informationstechnologien und im Rahmen von Industrie 4.0 findet jetzt, vereinfacht gesagt, die ganzheitliche Digitalisierung der Industrie statt.

Als Industrie 4.0 bezeichnet man die zeigemäße industrielle Produktion, die digitale Arbeitsprozesse integriert. Bild Pexels/ChevanonPhotography

Kernelemente der Industrie 4.0

Die beiden Kernelemente von Industrie 4.0 sind die Vernetzung und Selbststeuerung.

Durch vernetzte IT-Systeme findet der Datenaustausch blitzschnell und automatisiert statt. Systeme reagieren intelligent aufeinander. Dabei lernen die Maschinen unentwegt, planen eigenständig Produktionsabläufe und optimieren ihre Abläufe selbstständig.

Die ausgeführte (teil)autonome Selbststeuerung löst in der Industrie 4.0 die in der Industrie 3.0 aufgekommene Zentralsteuerung von Maschinen ab. Bisher wurden Daten zwar bereits von digitalen Systemen gesammelt, aber von Menschen ausgewertet. Diese Aufgabe wird jetzt zunehmend von Maschinen mit Deep-Learning-Algorithmen übernommen.

Fragen Sie sich, ob man das Ganze auch bildlich veranschaulichen kann? Was es mit der Industrie 4.0 auf sich hat, erklärt acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften in einem YouTube-Video noch einmal anschaulich:

Industrie 4.0 vs. Arbeitswelt 4.0

Vielleicht haben Sie schon einmal von der Arbeitswelt 4.0 gehört und fragen sich jetzt, was das Konzept mit Industrie 4.0 zu tun hat? Obgleich der Begriff „Industrie 4.0“ deutlich älter ist und man bereits seit geraumer Zeit von den industriellen Revolutionen spricht, wird der Ausdruck „Arbeitswelt 4.0“ immer relevanter.

Heute findet nämlich die Digitalisierung der gesamten Arbeitswelt statt. Während die Industrie dabei jedoch nur einen Teilbereich der Arbeitswelt darstellt, finden sich die meisten Digitalisierungsprozesse auch in anderen Branchen. In diesem Sinne spricht man beispielsweise auch von Handwerk 4.0 oder von Logistik 4.0.

Vor allem digitale Tendenzen wie eine flexible Arbeit, die Arbeit aus dem Home Office und Remote Work werden dabei unter Arbeitswelt 4.0 oder New Work zusammengefasst. Dazu gehören auch zeitgemäße Trends wie das Urlaub und Arbeit vereinende Konzept Workation oder Shared-Economy-Methoden wie Coworking Spaces, Crowdworking oder Desk Sharing. Zum Teil wird dabei bereits auch schon von Arbeitswelt 5.0 gesprochen, die sich auf die Corona-Pandemie und entsprechend aufgekommende Bestimmungen bezieht.

Industrielle Kleinbetriebe digitalisieren?

Nicht jedes Industrieunternehmen ist auf gleiche Weise von der Digitalisierung beeinflusst. Während vor allem industrielle Großbetriebe heute oft schon nicht mehr ohne digitale Dienste arbeiten können und sogar vermehrt dazu übergehen, nachhaltige Automatisierungsprozesse zu integrieren, stehen vor allem viele kleine Produktionsbetriebe noch am Anfang Ihrer Digitalisierung.

Nach Einschätzung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) ist dabei wichtig, dass die Digitalisierung überhaupt vollzogen wird. Früher oder später müssen alle Firmen nämlich digital werden. Und nur, wenn sich ein Produktionsbetrieb frühzeitig bemüht, hat er auch realistische Chancen, am Zahn der Zeit zu sein und damit konkurrenzfähig zu bleiben.

Digitalisierung muss aber nicht immer technisch hoch anspruchsvoll sein. Immerhin sehen nach BMWi circa 91 Prozent aller Unternehmen in Deutschland die Industrie 4.0 als Voraussetzung für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit und 95 Prozent aller deutschen Unternehmen erkennen die Industrie 4.0 sogar als zentrale Chance. Vernünftig umgesetzte Digitalisierung unterstützt Ihren Betrieb und erschwert nicht Ihre Arbeit.

Industriebetriebe sehen äußerst unterschiedlich aus und ebenso individuell findet auch ihre Digitalisierung statt. Bild: Pexels/Pixabay

Chancen für die Industrie 4.0 durch 5G

Der Mobilfunkstandard 5G ist seit jeher ein polarisierendes Thema. Seit im Sommer 2019 der Startschuss für den 5G-Ausbau gegeben wurde, findet eine flächendeckende Diskussion darüber statt, wie schädlich 5G ist oder angeblich sein soll. Den Anklang, den die neue Technologie finden sollte, fand sie ohne Frage nicht.

Auch die meisten Kleinunternehmen halten sich beim Mobilfunkstand 5G eher bedeckt. Das wollen Experten der Acatech (Deutsche Akademie der Technikwissenschaften) jetzt (Stand Anfang Februar 2022) aber ändern und eine aus ihrer Sicht notwendige Bewegung zur flächendeckenden 5G-Nutzung in der Industrie lostreten. Acatech Impuls hat in diesem Rahmen das Dokument „5G in der Industrie“ veröffentlichtes.

Ziel: 5G-Technologie in der Industrie 4.0 etablieren

Die verhältnismäßig neue Technologie könne demnach der automatisierten und vernetzten Industrie 4.0 einen großen Schub geben. Vor allem kleine Unternehmen können in Form von Latenzzeiten von unter fünf Millisekunden oder Datenraten von bis zu 10 GBit (entspricht 1,25 Gigabyte) pro Sekunde von 5G profitieren. Doch bisher sträubten sich Kleinbetriebe der Industrie 4.0 nicht ohne Grund gegen 5G.

Häufig genannte Gründe, weswegen Industriebetriebe nicht den modernen Mobilfunkstandard für ihre technischen Geräte nutzen, sind laut Acatech-Mitglied Jürgen Fleischer vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) vor allem zu hohe Kosten, wenig bekannter Nutzen für Firmen und die mit 5G verbundene Intransparenz.

Damit sich die 5G-Technologie in der Industrie 4.0 etablieren kann, so betont Fleischer, müssen Industriebetriebe und die Anbieter der 5G-Infrastruktur erst einmal zusammen arbeiten. Um 5G attraktiv zu machen, sollten für Unternehmen sogenannte Leuchtturm-Anwendungsbeispiele entwickelt werden. Damit soll der faktische Nutzen praxisnah aufgezeigt werden.

der Mobilfunkstandard 5G könnte ein Game Changer in der Industrie werden. Bild: Pexels/MarkoKlaric

Kernherausforderungen der Industrie 4.0

Das ist natürlich einfacher gesagt, als getan. Es gibt nämlich einige Kernhausforderungen für die Umsetzung der Digitalisierung, die vor allem Kleinbetriebe betreffen:

• Nur verhältnismäßig wenig kleine Industriebetriebe haben ein professionell erstelltes IT-Sicherheitskonzept und eine IT-Strategie. Digitalisierung bringt zwar viele Vorteile mit sich, fordert aber auch zentrale Maßnahmen im Sinne der ganzheitlichen IT-Sicherheit, denn Cybersecurity ist vor allem für kleine Firmen ein großes Problem.
• Patches und vor allem Sicherheitspatches sollten mithilfe eines Patch-Managements automatisiert eingespielt werden. Das ist notwendig, damit Schwachstellen in Programmen immer schnellstmöglich geschlossen werden.
• Sie sollten stets sicherstellen, dass Sie nur aktuelle Betriebssysteme wie Windows 11 und seriöse Programme wie Microsoft 365 im Einsatz haben.
• Die meisten Firmen, auch kleine Industrie- und Produktionsbetriebe, benötigen eine passende Kollaborationsplattform und andere Programme zur professionellen Zusammenarbeit. Sie benötigen entsprechende Schnittstellen.
• Wenn Sie planen, intelligente Geräte des Internet der Dinge ins Firmennetzwerk einzubinden bzw. Smart Office nutzen wollen, benötigen Sie nicht nur eine entsprechende digitale Ausstattung, sondern auch individuelle Sicherheitsmaßnahmen.
• Künstliche Intelligenz (KI) ist längst nichts mehr, das man nur aus Science Fiction kennt oder das Großkonzernen exklusiv vorenthalten ist. Damit Ihre Prozesse automatisiert und intelligent ablaufen, benötigen Sie über kurz oder lang ebenfalls eine KI.
• Sie sollten professionelle VPNs (Virtal Private Networks) nutzen, wenn Sie Arbeitsplätze im Home Office einrichten und ins Firmennetzwerk einbinden möchten. Hardware-Firewalls haben eigentlich immer VPN-Funktionen integriert. Alternativ zum VPN ist auch die VDI (Virtual Desktop Infrastructure) etabliert.
• Die Zugriffskontrolle mit sicheren Passwörtern liegt primär in den Händen Ihrer Mitarbeiter. Sie sollten dennoch Vorgaben zur Passworterstellung machen und nach Möglichkeit auch Zwei-Faktor-Authentifizierung, beispielsweise mittels Biometrie, einrichten.
• Eine professionelle und rechtskonforme Absicherung Ihrer zentralen Dokumente und Daten in Form eines Firmenbackups ist für die  ganzheitliche IT-Sicherheit ein Muss.

Industrie 4.0 hat viele Facetten. Die Digitalisierung von Betrieben kann auf viele verschiedene Weise umgesetzt werden.

Unterstützung durch PC-SPEZIALIST

Für die Digitalisierung Ihres Betriebs gibt es keinen Königsweg: Wichtig ist vor allem, dass Sie Ihre Firma erfolgreich und sicher in die Zukunft begleiten. Wenn Sie auf diesem Weg in Richtung Industrie 4.0 kompetente Unterstützung benötigen, ist PC-SPEZIALIST in Ihrer Nähe der geeignete Partner für Sie. Als IT-Dienstleister mit regionalem Bezug und großem Verbundnetzwerk im Rücken bietet PC-SPEZIALIST dabei optimale IT-Lösungen für kleine Produktions- und Industriebetriebe, die professionelle Unterstützung dabei benötigen, erfolgreich in der Industrie 4.0 anzukommen.

Mit dem IT-Basisschutz haben wir ein individuell gestaltbares Service-Bundle für Selbstständige, Kleinunternehmen und Industriebetriebe mit bis zu zehn Arbeitsplätzen im Angebot. Wir orientiert uns mit dem Paket am BSI-Grundschutz sowie dem BSI-Grundschutzkatalog und bewältigen bereits die grundlegenden Kernherausforderungen der Digitalisierung: Mit dem Standard-Paket des IT-Basisschutz decken wir bereits eine Vielzahl der rechtskritischen IT-Sicherheitsmaßnahmen ab, prüfen Ihre Geräte mittels Monitoring, übernehmen das Patch-Management und stellen ein Managed Antivirus sowie eine Managed Hardware-Firewall mit integrierter VPN-Funktion zur Verfügung. Auf Wunsch entwickeln wir zusammen mit Ihnen vorab gern auch eine IT-Strategie mit inkludiertem IT-Sicherheitskonzept. Sprechen Sie uns einfach an!

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Weiterführende Links: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), Plattform Industrie 4.0, Wirtschaftslexikon Gabler, Wirtschaftsförderung Bremen (WFB), IT-Business