Industrie 4.0 führt Betriebe zum Erfolg

Die deutsche Industrie ist in Sachen Arbeitsproduktivität weltweit nur Durchschnitt, im Vergleich dazu ist die US-Wirtschaft deutlich besser aufgestellt. Vor allem diejenigen Industrien, die Informations- und Kommunikationstechnologien (ITK) nutzen, weisen höhere Wachstumsraten auf. Der Schlüssel zum Erfolg heißt somit „Industrie 4.0“, die Verschmelzung von Produktion, IT und Internet.

Unternehmen brauchen eine individuelle und leistungsstarke Software, um den Produktivitätsvorsprung der USA aufzuholen. So kann langfristig die Produktivität pro Stunde um 15 Prozent steigen. Das zeigt eine aktuelle Markteinschätzung von Steria Mummert Consulting.

Lag 1985 die Produktivität pro Stunde in Deutschland noch höher als in den USA, so waren die Vereinigten Staaten 2010 schon mit fünf Dollar pro Stunde voraus . Um diesen Nachteil aufzuholen, spielt für die deutsche Wirtschaft vor allem Technologie eine große Rolle. Der Bedarf an einem umfassenden Monitoring der Betriebsprozesse und einer Steuerung der Wertschöpfungssysteme nahezu in Echtzeit wächst.

Bei Industrie 4.0 verschmelzen reale und virtuelle Welt. Maschinen entscheiden autonom, Geräte kommunizieren selbstständig untereinander, Anlagen und Werkzeuge können innerhalb kürzester Zeit an wechselnde Produkt- oder Produktionswünsche angepasst werden. Wie ein unsichtbares Nervennetz durchzieht Automatisierungstechnik die gesamte Produktionsanlage. Kabel und Bussysteme werden von Netzwerken abgelöst, die sogenannte Cyber Physical Systems (CPS) steuern – drahtlose Produktionseinheiten, die sich laufend selbst optimieren.

Besonders interessant ist dabei, dass das CPS die Vernetzung von eingebetteten ITK-Systemen untereinander und mit dem Internet ermöglicht. Dabei ist die IP-Vernetzung von informationsverarbeitenden Komponenten mit physischen Prozessen bereits seit Jahrzehnten vorhanden, die Möglichkeit der Vernetzung über Produktionsnetze mit den kaufmännischen Systemen steckt noch in den Kinderschuhen. Produkte und Produktionssysteme können über die Fabrik- und Unternehmensgrenzen hinaus miteinander vernetzt werden. Schon zur Entwicklungszeit dieses CPS ist daher nicht mehr vollständig vorhersehbar, welche Interaktionen später stattfinden.

„Zukunftsorientierte Industrieproduktion erfordert eine besonders intelligente ITK. Die einzelnen Komponenten ‚kommunizieren‘ miteinander, stellen Daten zur Verfügung und passen sich auf Basis von Modellbeschreibungen dynamisch an“, sagt Torsten Kreis, IT-Experte von Steria Mummert Consulting. „Das alles ist mit starrer Standardsoftware wirtschaftlich nicht möglich. Es erfordert eine individuelle Softwarearchitektur, die schnell entwickelt und immer wieder angepasst werden muss.“

Eine Möglichkeit zur effizienten Entwicklung einer Technik, die dem Veränderungstempo standhält, ist eine Softwarefabrik. Sie ermöglicht ein sogenanntes ‚Rapid Prototyping‘, eine Softwareentwicklung, die schnell zu ersten Ergebnissen führt und frühzeitiges Feedback erlaubt. „Dadurch ist es möglich, Probleme und Änderungswünsche frühzeitig zu erkennen und mit weniger Aufwand zu beheben, als es nach der kompletten Fertigstellung möglich gewesen wäre“, so Torsten Kreis.

Die Software Factory von Steria Mummert Consulting stellt einen Komponenten-Baukasten zur Verfügung, mit dessen Hilfe es möglich ist, auf der Basis einer industriell orientierten komponentenbasierten Technologie komplexe Applikationen zu entwickeln. Diese effiziente Softwareproduktion schafft die Basis für intelligente CPS und ermöglicht den Unternehmen, ihre Arbeitsproduktivität zu steigern. (sg)

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