Der Industriebetrieb der Zukunft – Industrie 4.0
Hier finden Sie unsere Analyse zum Industriebetrieb der Zukunft “Industrie4.0” und speziell zu seinem energetischen Fussabdruck:
Der Industriebetrieb der Zukunft – Welche Intelligenz für einen optimalen energetischen Fussabdruck ?
Intelligente Maschinen, “Big Data”, die grosse technologische Entwicklung im Bereich der Mikroinformatik und der Elektronik hat die Möglichkeit erst eröffnet, alles und jedes zu digitalisieren und zu vernetzten.
Muss der Industriebetrieb der Zukunft unbedingt vernetzt sein ? Wie und mit wem vernetzt ? Wird er besser auf seine Nachhaltigkeit achten ? Wie steht es dann mit der Datensicherheit ?
Durch unsere Berufserfahrung in der Thermodynamik und der eingebetteteten Mikroelektronik konnten wir die Entwicklung der französichen Industrie begleiten, insbesondere ihre zahlreichen Umwandlungen und Anpassungen an laufend neue ökologische und wirtschaftliche Zwangsbedingungen.
Dieser Artikel will durch seine Überlegungen dabei helfen, die Diskussion über den Industriebetrieb der Zukunft weiterzubringen.
Wie ist heute ein Industriebetrieb optimisiert ?
Die Umweltgesetzgebung hat durch die immer stärkere Regulierung des Ausstosses von Abfall und Abgas, von Treibhausgasen und des Energieverbrauches Druck aufgebaut… die Industrieprozesse und die Produktionshilfsmittel und -anlagen haben sich, sobald neue sauberere und sparsamere Technologien aufkamen, schnell weiterentwickelt. Durch die Automatisierung des Industrieprozesses wurde die Taktgeschwindigkeit und somit die Produktivität erhöht.
Durch die damit verbundenen Einsparungen wurden neue Gewinnspannen erreicht und die Investitionen konnten so amortisiert werden.
Gleichzeitig ging die Enwicklung in der eingebetteten Mikroinformatik weiter voran und Hilfsmateriel funktionierte immer selbständiger und vor allem intelligenter.
Heute können Unmengen von Werten in Echtzeit gemessen, gezählt, überwacht und geregelt werden, mit dem Materiel, eventuell ausgestattet mit einer eigenständigen lokalen Intelligenz, kann sogar ein Austausch von Information oder Befehlen stattfinden.
Was bedeutet Industriebetrieb der Zukunft, Industrie4.0 ?
Die Industriebetriebe haben bereits vollautomatisch ablaufende Prozesse mit eingebetteter Intelligenz. Menschen arbeiten zusammen mit Robotern und Automaten und tauschen Informationen aus, um die Produktion sicher zu stellen.
Aber wir wissen noch nicht, wie unsere Produktionsmodelle in der Zukunft aussehen werden. Es gibt Expertengruppen zum Thema Industrie4.0 in Deutschland und „Industriebetrieb der Zukunft“ (Usine du Futur) in Frankreich.
Reicht es aus, einen Industriebetrie vollständig zu digitalisieren um daraus einen Industriebetrieb der Zukunft zu machen?
Gibt es in der Industrie nur eine „digitale Revolution“ oder handelt es sich um mehr, eine „soziale und industrielle Revolution“?
Automatisierung ohne Ende ?
Um die verschiedenen Produktionsphasen zu lenken braucht es menschliche oder / und künstliche Intelligenz.
Zum Beispiel in einer Werkstatt mit Wärmebehandlung hat jeder Ofen eine mehr oder weniger komplexe Regelung, die abhängig ist von kundenspezifischen Qualitätskriterien bezüglich der Temperaturkurve (z.b. Flugzeugbau, Werkzeugbau usw).
Eine industrielle Pilotanlage hat gezeigt, dass es für diese Werkstattes möglich ist, den Energieverbrauch zu optimieren indem der klassischen Regelung eine zusätzliche intelligente Schicht hinzugefügt wird, die dynamische Energieregelung.
In dem zitierten Beispiel besteht die intelligente Schicht aus einer Vielzahl komplexer Rechnungen und Algorithmen und es handelt sich nicht um künstliche Intelligenz (KI).
Zudem war auf ausdrücklichen Wunsch des Industriellen, blieb die gesamte Prozesssteurerung unter menschlicher Kontrolle – die des Facharbeiters vor Ort.
Bedeutet Digitalisierung auch Intelligenz? Wird der Roboter den Menschen ersetzen ? Neue Berufe und die gegenseitige Ergänzung der Generationen sind zu entwickeln.. wie die Berufe der Zukunft.
Eines Tages kann ein Roboter vielleicht den Menschen ersetzen.
Zu diesem Thema gibt es Arbeitsgruppen zur Ethik und sie verfolgen die schnelle Entwicklung der Robotik une der KI.
Schon anfangs der 1990er Jahre, haben unsere Experten mit dem CETIM (technisches Zentrum für Maschinenbau und Metallverarbeitende Industrie) und ADEME (Französische Energie- und Umweltagentur) diverse Entwicklungs- und Forschungsprojekte durchgeführt, um Expertensysteme, basierend auf KI, zum Umwelt- und Energiemanagement für die französische Maschinenbau- und metallverarbeitende Industrie zu entwickeln.
Bei der Erstellung eines Expertensystems sind die kognitive Seite und der Aufbau einer Wissensbasis wichtige Schritte. Der IT Ingenieur hat einen Fachexperten zur Seite. Die Qualitât und das Intelligenzniveau des Expertensystems hängen von der Qualitât des Fachexperten und seiner praktischen Erfahrung ab.
Wir haben es hier schon mit zwei neuen Berufen zu tun und es zeichnet sich für die Zukunft eine grosse Baustelle ab.
Die Verändrung unserer Arbeitswelt ist unvermeidlich. Im Bereich von Industrie4.0, sind die Vertreter der Arbeitnehmergewerkschaften in den Arbeitsgruppen ebenso dabei wie Wissenschaftler grosser Universitäten.
Schon heute muss die berufliche Aus- und Weiterbildung auf diese neuen Berufe vorbereiten, damit die davon betroffenen Generation bereit sind.
Die Rolle der freien technischen Berater und Industrieexperten bei der Vorbereitung des Industriebetriebs und der Berufe der Zukunft
Für den Industriebetrieb der Zukunft wird zusammen mit IT und der Roboter- und Automatisierungstechnik zusätzlicher, für das Energiemanagement unerlässlicher, Bedarf bestehen: die Sicherung der permanenten Energieversorgung, die Stromqualität, die Sicherheit der Daten und der Wissensbasis, ….
Die Marktstruktur der Mittelständischen Betriebe garantiert schon heute nicht mehr die ständige Vollauslastung des Betriebs. Die Betreiber werden sich an Fachexperten wenden müssen, damit ihr Betrieb an energetischer Elastizität gewinnt und damit ihre Produktionskosten optimiert werden können.
Das Fachwissen dazu ist bei der älteren Generation der Ingenieure und Fachexperten, die eine réelle Industrieerfahrung haben, vorhanden. Est wird drigend, dass Generationen übergreifend dieses Wissen für die Entwicklung intelligenter Industriebetriebe benutzt wird.
Die Rolle des freien technischen Beraters wird dabei entscheidend sein.
