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(v.l.) Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. mult. Wolfgang Wahlster leitet seit 1988 das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI); Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Detlef Zühlke leitet den Forschungsbereich Innovative Fabriksysteme (IFS) am DFKI. PRODUKTION

Auf ein Wort mit den Gründervätern von Industrie 4.0

Mit dem Einzug des Internets der Dinge, Daten und Dienste ist in der Produktion ein viertes industrielles Zeitalter angebrochen.

Die Entdeckung von Dampf- und Wasserkraft gegen Ende des 18. Jahrhunderts hatte die Entstehung der ersten mechanischen Produktionsanlagen zur Folge. Anfang des 20. Jahrhunderts revolutionierten die elektrische Energie und der Einsatz von Motoren die Produktion, sodass Fließbandarbeit und Massenfertigung möglich wurden. Die Integration von Elektronik und IT führte Ende des 20. Jahrhunderts zur Automatisierung von Fertigungsprozessen. Die Industrie 4.0 als nächster Schritt in der Entwicklung der Produktion zeichnet sich durch die informationstechnische Vernetzung von Menschen, Maschinen und Produkten aus. Zu den Gründervätern dieser vierten industriellen Revolution gehören Prof. Wolfgang Wahlster, Direktor und Vorsitzender der Geschäftsführung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI), und Prof. Detlef Zühlke, der den Forschungsbereich „Innovative Fabriksysteme“ am DFKI leitet und Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. ist. „Ursprünglich war der Name Cyber-physische Produktionssysteme vorgesehen. Doch zur Hannover Messe im Jahr 2011 haben wir den weniger sperrigen und intuitiv verständlichen Namen Industrie 4.0 gefunden“, berichtet Wahlster. „Obwohl die Zeit reif war, hat uns die immense Resonanz auf das Thema nach der ersten Veröffentlichung am 1. April 2011 selbst überrascht“, erinnert sich der renommierte Wissenschaftler, der als Mitglied der Forschungsunion der Bundesregierung das Konzept für Industrie 4.0 mit erarbeitet hatte. Besonders freut es ihn, dass nicht nur die hiesigen großen Industriekonzerne, sondern vor allem auch die im Maschinen- und Anlagenbau tätigen Mittelständler von Anfang an mitgezogen hätten. „Die meisten von ihnen realisierten schon früh, dass die Entwicklungen im Rahmen von Industrie 4.0 eine große Chance für sie bedeuten und dass sie mehr Softwarespezialisten einstellen müssen, um wettbewerbsfähig zu bleiben“, bilanziert Wahlster. Mittlerweile belaufe sich der technische Vorsprung der deutschen Wirtschaft und Wissenschaft im Bereich Industrie 4.0 im Vergleich zu den USA, Japan, Korea oder China auf zwei bis drei Jahre. Und in Europa sei man ganz klar die Nummer eins. Auch Prof. Zühlke verweist darauf, dass Deutschland noch einen technischen Vorsprung habe. „Hierzulande wird viel Geld in die Leuchtturmforschung investiert, doch wir brauchen auch „Straßenbeleuchtung“, um die konkrete Realisierung im Mittelstand voran zu treiben. Deutschland wird durch den Mittelstand geprägt und darauf können wir mit Recht stolz sein.“

„Die neue Produktionslogik erfordert allerdings viele Veränderungen“, gibt Prof. Wahlster zu bedenken. „Es werden in Deutschland wenig neue Fabriken gebaut und alte Produktionsstätten können nicht einfach abgerissen werden. Deshalb gilt es, die Evolution sanft und schrittweise von 3.0 auf 4.0 voranzutreiben. Da bedarf es vor allem intelligenter Migrationslösungen.“ Die Angst in Bezug auf die Sicherheit rund um das Internet der Dinge, das zunehmend in den Fabriken Einzug hält, hält er für unbegründet. „Heute ist es leichter, ein Internet-Konto zu knacken als einen Cyber-Angriff auf eine Fabrik zu starten“, ist Wahlster überzeugt.

Keimzelle von Industrie 4.0 und Wegbereiter der intelligenten Fabrik von morgen ist die vor elf Jahren gegründete Technologie-Initiative SmartFactory KL. Hier werden innovative Fabriksysteme entwickelt, in denen die Vision von Industrie 4.0 bereits Realität ist. „In einem Netzwerk mit hochkarätigen Partnern aus Industrie und Forschung arbeiten wir an neuen Konzepten, Standards und Lösungen wie der ersten herstellerunabhängigen Industrie 4.0-Anlage. Diese bilden die Grundlage für eine hochflexible Automatisierungstechnik“, erläutert Zühlke. Die intelligente Fabrik von morgen ist vollständig modular aufgebaut. Mit standardisierten Komponenten, Schnittstellen und modernster Informationstechnologie ermöglicht sie eine hochflexible automatisierte Fertigung nach dem Motto „Plug&Produce“. „Damit liefert die Anlage überzeugende Antworten auf Anforderungen wie immer kürzere Produktlebenszyklen, zunehmende Individualisierung von Produkten und wachsenden Kostendruck“, sagt Zühlke. Insbesondere den sich verändernden Bedürfnissen der Kunden, die zunehmend Individualität und schnelle Lieferung verlangen, sei Rechnung zu tragen. „Daher müssen wir die Produktion in unsere Nähe zurückholen. Und das geht nur mit hochflexiblen Produktionsanlagen“, fordert der Experte für innovative Fabriksysteme. Nach seiner Auffassung wird es in den nächsten Jahren vorrangig darum gehen, sich inhaltlich mehr mit den anstehenden Herausforderungen zu befassen und vor allem die mittelständisch geprägten Unternehmen mitzunehmen, um neue Ideen in Produktion und attraktive Geschäftsmodelle umzusetzen. Dies müsse sich dann selbstverständlich auch im finanziellen Erfolg niederschlagen.

Bleibt die Frage, wo die Reise von Industrie 4.0 hingeht. Wolfgang Wahlster kennt die Antwort. „Spätestens in fünf bis zehn Jahren werden immer mehr kollaborative Roboter zum Einsatz kommen“, sagt er. Diese Roboter können mit den Facharbeitern kommunizieren und sie bei ihrer Arbeit unterstützen. Stärkste Treiber der Entwicklung sind die Automobilindustrie und die Elektronikbranche. Die Einsatzmöglichkeiten in einer Fabrik scheinen nahezu grenzenlos. „Die teamfähigen Roboter sind als Hilfsarbeiter darauf ausgelegt, die Arbeit des Menschen zu erleichtern und ihm Routinearbeiten abzunehmen“, erklärt Wahlster. Zu einer Total-Roboterisierung komme es kurzfristig jedoch nicht – ebenso wenig wie zu einer fünften industriellen Revolution: „Zumindest werden wir die nicht mehr erleben.“

Fakten

Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. mult. Wolfgang Wahlster ist Professor für Informatik an der Universität des Saarlandes und leitet seit 1988 das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI). Für seine Forschungen wurde er mit dem Zukunftspreis des Bundespräsidenten und Ehrendoktorwürden der Universitäten Darmstadt, Linkoeping und Maastricht ausgezeichnet. Er ist Mitglied der Nobelpreis-Akademie sowie der deutschen Nationalakademie Leopoldina.

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Detlef Zühlke ist seit 1991 Inhaber des Lehrstuhls für Produktionsautomatisierung an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit 2009 leitet er den Forschungsbereich Innovative Fabriksysteme (IFS) am DFKI. Zudem ist er Vorstandsvorsitzender der Technologie-Initiative SmartFactory KL e.V. Zuletzt wurde Zühlke mit dem VDI-Ehrenzeichen und als Wissenstransferbotschafter des Landes Rheinland-Pfalz ausgezeichnet.

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Journalist

Frank Tetzel

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