Das Konzept der „Industrie 4.0“

Zusammenfassung

Die steigenden Ansprüche an die Flexibilität von Produktionssystemen erschweren die Planung effizienter Produktion. Die dem Konzept der Industrie 4.0 zugeschriebenen Methoden und Technologien sollen dazu beitragen, den Konflikt zwischen der Flexibilisierung (qualitative und quantitative Flexibilität) und Rationalisierung (gleichbleibende Stückkosten) der Produktion zu lösen. Dies soll in maßgeblicher Form durch den Einsatz moderner Technologien in der Produktion geschehen.

Die These der Industrie 4.0 besteht darin, dass durch die Steigerung des Grades an Digitalisierung, Automatisierung sowie Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Akteure die Komplexität der Aufgabe, flexible und stückkostenstabile Produktionssysteme zu gestalten, bewältigt werden kann. Ein Unternehmen der Industrie 4.0 erzeugt in seinem Produktionssystem ein hoch verdichtetes Informationsnetz, das es zur Planung und Durchführung der Produktion sinnvoll auswertet.

Die der Industrie 4.0 zugeschriebenen Technologien und Methoden tragen das Potenzial, die Planung und Steuerung von Produktionssystemen in vielerlei Hinsicht nachhaltig zu verändern:

• Cyber-physische Systeme streben eine enge Verknüpfung der physischen Produktionsebene (z. B. Mitarbeiter, Maschinen, Behälter, Transporteinheiten) mit der informationstechnischen Ebene (z. B. Software, digitalisierte Daten, Hardware wie Datenbanken und Server) an, durch die eine Effizienzsteigerung in der Produktion herbeigeführt werden soll.

• Durch das „Internet of Things“, „Ubiquitous Computing“, Sensoren und Aktoren sollen leblose Akteure der Wertschöpfungskette „autonomisiert“ werden.

• Big Data und Analytics versuchen, das Informationsnetz auf Muster hin zu untersuchen, um Effizienzverbesserungen herbeizuführen.

• Mithilfe von Cloud Computing wird es möglich, die Datenmenge von Big Data abzuspeichern und zu verarbeiten.

Industrie 4.0 ist kein „Rechenthema“ – sinnvoller ist es, sich auf konzeptioneller Ebene mit Industrie 4.0 und ihren betriebswirtschaftlichen Implikationen zu beschäftigen. Daher werden in diesem Kapitel mehrere fiktive Text-Fallstudien gegeben, die anhand einer Reihe von Aufgabenstellungen analysiert werden sollen. Diese Fallstudien beschreiben unterschiedliche Unternehmen und wie diese Technologien und Methoden der Industrie 4.0 einsetzen.

Nach Abschluss dieses Kapitels können Sie …

• 1) … den Einsatz eines Manufacturing Execution Systems (MES) erklären.

• 2) … den Begriff der cyber-physischen Systeme konkretisieren und die betriebswirtschaftliche Wirkung ihres Einsatzes beschreiben.

• 3) … den Nutzen von Big Data, Analytics und Cloud Computing für die Produktionswirtschaft erklären.

Das Lehrbuch „Produktionswirtschaft: Planung, Steuerung und Industrie 4.0“ (Florian Kellner, Bernhard Lienland, Maximilian Lukesch, 3. Auflage, Springer Gabler, 2022) vermittelt die für die Bearbeitung dieser Aufgaben nötigen theoretischen Grundlagen in Kap. 4 „Einführung in das Konzept der ‚Industrie 4.0‘“.