Die Industrie an der Schwelle der vierten Industriellen Revolution

Qualifikation für die Fabrik der Zukunft

| Redakteur: Silvano Böni

Flexible Fertigung durch variables Layout: Das ist mit der Modellfabrik CP Factory möglich. Sie bildet die neuesten Entwicklungen der digitalen Produk­tion ab und bietet motivierende Projektaufgaben aus der Praxis.
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Flexible Fertigung durch variables Layout: Das ist mit der Modellfabrik CP Factory möglich. Sie bildet die neuesten Entwicklungen der digitalen Produk­tion ab und bietet motivierende Projektaufgaben aus der Praxis. (Bild: Festo)

Die industrielle Produktion hat sich in den letzten 200 Jahren grundlegend verändert und wird sich auch in Zukunft immer weiter wandeln – Stichwort Industrie 4.0. Doch nicht nur Produkte und Maschinen müssen fit für die vierte industrielle Revolution werden, sondern auch die Fachkräfte.

Als 1784 der von Edmund Cartwright entwickelte mechanische Webstuhl seine Arbeit aufnahm, schuf er damit eine der Grundlagen für die kommende Industrialisierung. Ende des 19. Jahrhunderts führte die Verwendung der Elektrizität in der Produktion zu einem weiteren grundlegenden Wandel: Der Einsatz des Fliessbandes schuf die Voraussetzung zur modernen Massenherstellung von Waren.

Die Automatisierung durch eine speicher­programmierbare Steuerung stellt seit Ende der Sechziger-Jahre einen weiteren Wendepunkt in der industriellen Revolution dar und prägt die Arbeitswelt bis heute.

Nach der Mechanisierung, der Elektrifizierung und der Informatisierung steht die Industrie nun vor einem erneuten Schritt in die Zukunft. Durch die modernen Informations- und Kommunikationstechnologien können die Unternehmen ihre klassischen Produktionsmethoden grundlegend verbessern, optimieren und miteinander intelligent vernetzen. Alle – ob kleine, mittelständische oder grosse Firmen – profitieren von dieser Entwicklung, da sie durch die Schaffung intelligenter Produktionsprozesse im globalen Markt wettbewerbsfähig bleiben. Die zukünftige industrielle Produktion ist durch eine starke Individualisierung der Produkte gekennzeichnet, die trotz ihrer Individualität zum Preis der Massenwaren produziert werden können. Kunden und Geschäftspartner sind durch die digitale Vernetzung direkt in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse eingebunden und ihre Wünsche werden direkt berücksichtigt.

Um diesen Wandel möglich zu machen, forschen verschiedene Arbeitskreise am «Zukunftsprojekt Industrie 4.0». Es werden dabei durch unterschiedliche Initiativen neue Technologien, verbindliche Standards und zukunftsträchtige Geschäfts- und Organisationsmodelle zu Industrie 4.0 sowie ihre praktische Umsetzung entwickelt.

Neue Technologien verändern die Produktion

Wichtig für diese Evolution ist es, dass sich die Industrie weltweit mit ihrer Produktion digitalisiert. Dies gelingt beispielsweise durch das cyber-physical system, bei dem in der Produktion intelligente Maschinen, Lagersysteme und Betriebsmittel eigenständig Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich gegenseitig selbständig steuern. So lassen sich alle industriellen Prozesse – von der Produktion, dem Engineering, der Materialverwendung bis hin zu Lieferketten- und Lebenszyklus­management – umfassend kontrollieren und verbessern. In diesen neuen Smart Factories sind die Produkte intelligent, eindeutig identifizierbar, lokalisierbar und kennen ihre jeweilige Produktions­historie. Die Wertschöpfungskette ist von der Bestellung über die Produktion bis hin zur Auslieferung miteinander vernetzt, so dass schnell und einfach auf individuelle Kundenwünsche, Störungen oder Änderungen im Produktions- und Auslieferungsablauf eingegangen werden kann.

Neue Geschäftsmodelle und Kleinproduktionen sind durch die neuen Möglichkeiten der Smart
Factory möglich. Industrielle Prozesse können so jederzeit verbessert und an neue Herausforderungen angepasst werden.

Ohne qualifizierte Fachkräfte keine (R)evolution

Doch sowohl in der Vergangenheit als auch in der Gegenwart und besonders in der Zukunft müssen nicht nur die Produkte, Maschinen, Lagersysteme und Betriebsmittel für die Industrie 4.0 vernetzt werden, sondern die zukünftige, industrielle Produktion hängt vor allem von gut ausgebildeten Fachkräften ab, die diesen Prozess überwachen, eingreifen und gegebenenfalls verbessern können.

Um die zukünftigen und gegenwärtigen Mitarbeiter fit für den neuen Arbeitsablauf und die Anforderungen zu machen, hat Festo Didactic geeignete Ausbildungs- und Qualifizierungsprogramme und ein durchgängiges Lernsystem zur Industrie 4.0 entwickelt.

Schritt für Schritt werden die Lernenden an ihrem Projektarbeitsplatz an die Grundlagen der Steuerungstechnik, das Paletten-Transfersystem mit RFID-Technologie, alle klassischen Ausbildungsinhalte der Automatisierungstechnik sowie an alle für ein intelligentes Paletten-Transfersystem notwendigen Kenntnisse herangeführt und können diese sofort in der Praxis umsetzen. Am Ende dieser vier Ausbaustufen steht mit Plug & Produce der Einstieg in die Smart Factory auf Basis des CPS-Transfersystems. So wird der Projektarbeitsplatz I-4.0 aufbauend auf erweiterbaren Einzel­modulen schrittweise zu einer vollwertigen Industrie-4.0-Komponente mit praxisgerechten Inhalten aufgebaut.

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