Industrie 4.0 Was die Roboter der Zukunft können

Die Fabrik der Zukunft ist vernetzt: Bei der Hannover Messe bildet die Industrie 4.0 einen Schwerpunkt. Aber welche Chancen und Risiken verbergen sich dahinter? Der Überblick.

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HANNOVER MESSE /Rainer Jensen

Nach Dampfmaschine, Fließband und Elektronik soll der Wirtschaft nun die vierte Revolution bevorstehen: die Vernetzung von Produkt, Maschine und Werkzeug in der Industrie 4.0. Sie steht im Fokus der Hannover Messe, die ab Montag fünf Tage lang für Besucher öffnet.

Das Schlagwort dürfte nur manchem vertraut klingen, obwohl es seit 2011 ein Schwerpunkt bei jeder einzelnen Auflage der weltweit größten Industriemesse gewesen ist. Die Revolution lässt daher weiter auf sich warten. Nur etwa die Hälfte der großen Unternehmen und 43 Prozent der Mittelständler messen der Industrie 4.0 eine hohe Bedeutung bei, ergab eine aktuelle Umfrage des Digitalverbands Bitkom. Ein Grund ist, dass viele die Chancen unterschätzen. Was also können die Roboter der Zukunft? Wo liegen Risiken? Die wichtigsten Fragen und Antworten.

Was steckt hinter der Industrie 4.0?

Der Begriff steht für die vernetzte Fabrik, in der Maschinen und Werkstücke permanent Informationen austauschen. Dafür werden in die Teile Kleinstcomputer und Sensoren eingebaut und zu einem Netzwerk zusammengeschaltet, einem sogenannten cyber-physischen System (CPS).

Das CPS kann zudem aus Internetclouds weitere Daten ziehen. So sollen Produktionen künftig flexibler und effizienter werden. Maschinen können dann vollautomatisch zwischen verschiedenen Aufgaben wechseln oder Monteure bei ihrer Arbeit unterstützen. Dadurch sollen Maßanfertigungen ohne hohe Mehrkosten möglich sein. Die Steuerung erfolgt annähernd in Echtzeit.

Welche Unternehmen können profitieren?

Experten sehen Potenziale für das gesamte produzierende Gewerbe, unabhängig von der Größe. Viele Industriekonzerne haben bereits vernetzte Produktionsstätten in Betrieb genommen. Im Siemens-Elektronikwerk in Amberg etwa tragen Chips, Stecker und jedes Bauteil einen Strichcode. Roboter lesen die Codes aus und bauen daraus verschiedene Steuerungseinheiten zusammen - für Anwendungen wie Bordsysteme von Kreuzfahrtschiffen oder Skilifte. "Es gibt bei uns keine Menschen mehr, die Material bewegen", sagte Werksleiter Karl-Heinz Büttner kürzlich im SPIEGEL.

Auch für Mittelständler können vernetzte Produktionsanlagen Vorteile bringen, so lassen sich Maschinen aus der Ferne warten und individuelle Kundenwünsche berücksichtigen. Kleineren und mittleren Unternehmen bereiten allerdings die hohen Kosten bei der Einführung solcher Technologie Probleme, sie sind noch zögerlich.

Was unterscheidet CP-Systeme von bisherigen Produktionsrobotern?

Mit der Automatisierung der Produktion begannen viele Unternehmen schon vor Jahrzehnten, etwa in der Autoindustrie. Die Roboter schneiden und schweißen Teile heute schneller und präziser als Menschen. Sie sind teilweise so stark, dass sie einen Kleinwagen hochhieven können, aber auch so gefährlich, dass sie hinter Sicherheitsgittern arbeiten müssen. Die Maschinen der neuen Generation erledigen Aufgaben gemeinsam mit Monteuren. Sie spüren über Sensoren, wenn ein Arbeiter sich nähert und weichen zurück.

Das Schweizer Unternehmen ABB stellt auf der Hannover Messe seinen zweiarmigen Roboter Yumi vor, der unter anderem in der Elektronikindustrie zum Einsatz kommen soll. "Yumi macht die gefahrlose Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ohne Schutzzaun möglich", sagte Hendrik Weiler, Geschäftsführer von ABB Automation Products, am Donnerstag: "Wir haben den Roboter aus seinem Käfig geholt." Trainiert hat Yumi nach Firmenangaben mehrere Monate in einer Herstellung von Notaus-Schaltern und Doppelsteckdosen - Hand in Hand mit einem menschlichen Arbeiter. Die intelligenten Roboter kommunizieren zudem untereinander und mit den Werkstücken und können so den Produktionsprozess optimieren. In Deutschland entwickelt unter anderem die Firma Kuka solche Roboter.

Welche Risiken birgt die Industrie 4.0?

Wenn Roboter immer stärker die Arbeit von Menschen übernehmen, wird das große Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt haben. Noch lassen sich diese Folgen kaum abschätzen. Die Gewerkschaft Ver.di warnt vor Jobverlusten, wenn die Rechner dem Menschen künftig auch das Denken abnehmen. "Ganze Berufsfelder sind von der Digitalisierung bedroht", prophezeit Ver.di-Vorsitzender Frank Bsirske. Betroffen sein könnten selbst hochqualifizierte Facharbeiter. Die Digitalisierung der Industrie wird allerdings auch neue Jobs schaffen, eine Studie der Boston Consulting Group schätzt diese Zahl in Deutschland auf 390.000 Stellen in den kommenden zehn Jahren.

Ein weiteres Problem ist die Sicherheit von vernetzten Anlagen: Zu Maschinen und Bauteilen, die mit dem Internet verbunden sind, können sich Hacker Zugang verschaffen und so die Produktion ausspionieren oder manipulieren. Der Schutz vor solchen Zugriffen verlangt besondere Sicherheitsvorkehrungen. "Die IT-Sicherheit in der industriellen Produktion muss Randbedingungen berücksichtigen, die in der Office-IT so nicht gegeben sind", sagt Birger Krägelin, Projektleiter des IT-Sicherheitslabors am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung.

Software-Updates lassen sich etwa schlecht in der laufenden Produktion aufspielen, Virenscanner können die Stabilität des Systems gefährden. Firewalls und verschlüsselte Verbindungen zwischen einzelnen Komponenten verlangsamen die Kommunikation. "Das kann dazu führen, dass Förderbänder langsamer laufen oder Ventile verzögert schließen", sagt Krägelin. In ihrem Labor simulieren die Informatiker Cyberangriffe und suchen nach Lösungen, sie abzuwehren - ohne, dass die Produktion ins Stocken gerät.

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insgesamt 40 Beiträge
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Seite 1
hirsnemehism 11.04.2015
1. Was...
...Was die Roboter der Zukunft können? Vermutlich das, was sie sollen, nämlich den Globus noch effizienter ausplündern, um noch mehr Sinnloses noch schneller herzustellen, dabei menschliche Arbeit zurückzudrängen um damit den Profit einer noch kleineren Gruppe von Menschen zuzuschustern. Und nebenbei die Menschen auch zu "entmündigen" (autonom fahrendes Auto als Beispiel!)
rumloler 11.04.2015
2. Ver.di warnt vor Jobverlust
Es geht doch genau darum: Je mehr Arbeit uns die Maschinen abnehmen, je mehr FREIZEIT (und nicht Arbeitslosigkeit) hat der Mensch. Man muss eben darauf achten, dass gesellschaftlich und politisch auch die notwendigen Rahmenbedingungen dafür geschaffen werden. zum Beispiel durch Verringerung der Wochenarbeitszeit bei vollen Bezügen, finanziert durch eine Maschinensteuer.
Dudenquatscher 11.04.2015
3. Lächerliche Schlagworte
Ich bin Programmmierer für Automatisierungstechnik. Die sogenannte Industrie 4.0 ist in erster Linie die nächste Kuh, die gemolken werden soll. Politiker greifen dieses Schlagwort in ihrer Einfalt gerne auf, hört sich doch Klasse an. Niemand braucht eigentlich diesen Unsinn, es geht nur um Effizienz, Effizienz oder soll ich sagen Profit, Profit? Die gleiche Sau trieb man durchs Dorf, als man "feststellte", das die Anlagen nicht sicher genug seien, Mneschen zu schaden kommen können. Fleißig half die Industrie mit, die Anlagen per Vorschrift und Verordnung sicher zu machen, welcje Industrie, lol, natürlich die Hersteller der Sicherheitstechnik. Die Anlagen sind heute nicht viel sicherer, sie sind durch die vollkommen überzogenen Sicherheitsmaßnahmen schlecht zugänglich, schlecht wart- und einstellbar. Daher werden genau diese Sicherheitsmaßnahmen mit allen möglichen Mitteln von den Anlagenbedienern umgangen. Folge --> Unfälle. Natürlich wird das niemand der dafür Verantwortlichen bestätigen, das ist tabu. Ach so, angeblich kann unsere Industrie nur Übereben, wenn wir Industrie 4.0 haben. Da stellt sich zuerst die Fragen, was TRIGEMA z.Bsp. am Leben erhält, die Textilindustrie ist doch schon sein Jahren in Deutschland tot, zu teuer. Komisch... Aber laß sie reiten, wir werden sehen, ob sich jemand findet, der das auch bezahlen will und kann, denn das hat bisher noch niemand aufgezeigt, diese Art der Automatisierung kostet Unsummen und ich persönlich sehe auch nicht, wer das wie programmieren soll, zumindest in absehbarer Zeit.
bernd.stromberg 11.04.2015
4.
Zitat von rumlolerEs geht doch genau darum: Je mehr Arbeit uns die Maschinen abnehmen, je mehr FREIZEIT (und nicht Arbeitslosigkeit) hat der Mensch. Man muss eben darauf achten, dass gesellschaftlich und politisch auch die notwendigen Rahmenbedingungen dafür geschaffen werden. zum Beispiel durch Verringerung der Wochenarbeitszeit bei vollen Bezügen, finanziert durch eine Maschinensteuer.
Das ist das Problem. Wenn irgendwann tatsächlich Maschinen 90% der Arbeit übernehmen können und werden, dann werden gerade viele einfache Jobs wegfallen. Das Problem ist das sofort der Beißreflex kommt dass das "Links" oder sozialistisch sei eine Lösung dafür zu finden, z.B. durch ein Grundeinkommen. Aber es ist nüchtern betrachtet eine Realität - wenn über Jahrzehnte der Bedarf an Zehntausenden oder Hunderttausenden Industriearbeitern wegfällt, dann kann die Lösung nicht sein die Leute in Hartz4 zu stecken und ihnen einzureden dass sei Ihre Schuld oder sie seien Faul. Spätestens dann zieht das Argument "es gibt genug Arbeit für alle" ja einfach nicht mehr. Muss man lösen, ich will keine Unruhen weil die Unter- und Mittelschicht irgendwann dramatisch wegbricht...
Alias_aka_InCognito 11.04.2015
5. Hype
Bei dem jetzigen Stand ist Industrie 4.0 noch ein von oben forcierter Hype, bei dem viele Unternehmen einen gewaltigen Markt wittern. Industrie 4.0 bringt aber nicht die Sprünge, die vorherigen Revolutionen gebracht haben. Vor allem sind diese Revolutionen einfach passiert, ohne das es PR-mäßig gepusht wurde. Schon jetzt ist Industrie 4.0 bei vielen Unternehmen realisiert. Viele Unternehmen haben sich bis unters Dach mit vernetzten System eingedeckt und können alle Stände genau verfolgen und planen. Die meisten Mittelständler reagieren auch so oder so schon auf Kleinserien sehr flexibel, weil man sich ja keinen Auftrag entgehen lassen will. Industrie 4.0 bringt hier nur marginale Vorteile bzw. erzeugt mehr Datenströme, die dann irgendwo im Archiv versickern. Der einzige Bereich, was sich noch entwickeln könnte, wäre die technische Aufwertung alter Maschinen und Anlagen mit neuen vernetzen Sensoren und Steuerungen aus der Ferne. So könnte alte CNC-Maschinen voll automatisch direkt aus dem Ingenieurbüro ihre Daten empfangen, selbstständig mit einem kooperierenden Roboter Halbzeuge aus dem Lager zusammensuchen, laden, bearbeiten und ablegen für den Versand. In der Tat wären aber auch die guten alten CNC-Maschinenbediener überflüssig. D.h. es trifft wieder mal auch die Fabrikarbeiter, wie es die bei Industrie 3.0 auch getroffen hat.
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