In der vorliegenden Hausarbeit sollen wesentliche, innovative Konzepte der Industrie 4.0 aufgezeigt werden, welche im Zuge des neuen Industriezeitalters sowohl erhebliche Risiken als auch wesentliche Chancen für die Industrie nach sich ziehen werden.
Die Bundesrepublik Deutschland ist nach einer Studie der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften der weltweit führende "Fabrikschiedsrichter". Aus dem sehr umfangreichen Know-how in den Bereichen der Informationstechnologie (IT), der Automatisierungstechnik und der eingebetteten Systeme ergibt sich ein unverzichtbarer Wettbewerbsvorteil. Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, diese führende Funktion auszubauen und auch in Zukunft eine Pionierstellung einzunehmen, indem sie das Potenzial nutzt, welches die Einführung von IT in der Produktion von Industriegütern mit sich bringt. In diesem Prozess wurde der vom Bund geprägte Begriff "Industrie 4.0" geschaffen. Im Jahr 2013 erwirtschaftete die Industrie mit 5,2 Millionen Beschäftigten nach Erhebungen des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) einen Umsatz von 1,6 Billionen Euro.
Die vollständige Vernetzung von Personen, Maschinen und Dingen ist das zentrale Anliegen von Industrie 4.0 und dem "Internet der Dinge". Aus dieser Verknüpfung kann eine Vielzahl neuer Dienstleistungen und Produkte geschaffen werden. Es sollten Werkzeuge, Transportmittel, aber auch Produkte gegenseitig darüber verhandeln, wie der nächste Produktionsschritt am besten lauten könnte. Auf diese Weise würde die virtuelle Welt reibungslos in das reale Objekt übergehen. Mit diesem "Zukunftsobjekt" der deutschen Regierung ergeben sich große Herausforderungen für die Branche. Der permanent wachsende Bedarf an der unverzüglichen Bereitstellung von Informationen und Anwendungen ("Real-Time-Economy"), die zunehmende Nachfrage nach nachhaltigem, ressourcenschonendem Wirtschaften in Folge des wachsenden Wettbewerbsdrucks und eine Verlagerung der globalen Güternachfrage zugunsten des asiatischen Raums sind nur einige dieser Herausforderungen. Ebenso sind Markttrends zu erkennen, die die Wirtschaft im Laufe der nächsten zehn Jahre vor eine große Hürde stellen werden.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Historischer Kontext
- Zentrale Paradigmen
- Paradigma 1: Vertikale und horizontale Integration
- Paradigma 2: Dezentrale Intelligenz
- Paradigma 3: Dezentrale Steuerung
- Paradigma 4: Durchgängiges digitales Engineering
- Paradigma 5: Cyber-physisches Produktionssystem (CPPS)
- Technologien im Detail
- Datenerhebung und -verarbeitung in der industriellen Fertigung
- Level 0: Prozessebene
- Level 1: Feldebene
- Level 2: Steuerungsebene
- Level 3: (Prozess-) Leitebene
- Level 4: Betriebsebene
- Level 5: Unternehmensebene/Topfloor
- Radio Frequency Identification-Chip (RFID-Chip)
- Cloud Computing
- Big Data-Dienste
- Analytische-Dienste
- Maschine-Maschine-Kommunikation (M2M)
- Mensch-Maschine-Kommunikation (MMI)
- Mensch-Maschine-Interaktion in der Industrie
- Virtual Reality (VR)
- Augmented Reality (AR)
- Datenerhebung und -verarbeitung in der industriellen Fertigung
- Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Hausarbeit befasst sich mit dem Konzept von Industrie 4.0 und den damit verbundenen Chancen und Risiken für die Industrie. Ziel ist es, die wichtigsten technologischen Innovationen und Paradigmen im Kontext des neuen Industriezeitalters zu beleuchten und deren Auswirkungen auf die Produktionslandschaft zu analysieren.
- Die technologischen Fortschritte und Paradigmen der Industrie 4.0
- Die Bedeutung von Datenerhebung und -verarbeitung in der industriellen Fertigung
- Die Rolle von Mensch-Maschine-Interaktion und Cyber-physischen Systemen
- Die Herausforderungen und Chancen, die sich aus der Implementierung von Industrie 4.0-Technologien ergeben
Zusammenfassung der Kapitel
- Einleitung: Die Hausarbeit führt in das Thema Industrie 4.0 ein und erläutert die Bedeutung des Konzepts für die deutsche Wirtschaft. Sie beleuchtet den historischen Kontext und die zentralen Herausforderungen, denen die Industrie gegenübersteht.
- Historischer Kontext: Dieses Kapitel stellt die historische Entwicklung der industriellen Revolutionen dar und zeigt die Bedeutung von Innovationen und Automatisierung für den technologischen Fortschritt.
- Zentrale Paradigmen: Das Kapitel behandelt die fünf zentralen Paradigmen der Industrie 4.0, die die grundlegenden Prinzipien des neuen Industriezeitalters widerspiegeln. Diese Paradigmen umfassen Vertikale und horizontale Integration, Dezentrale Intelligenz, Dezentrale Steuerung, Durchgängiges digitales Engineering und Cyber-physische Produktionssysteme (CPPS).
- Technologien im Detail: Dieses Kapitel analysiert die wichtigsten Technologien, die die Umsetzung von Industrie 4.0 ermöglichen. Hierzu gehören Datenerhebung und -verarbeitung in der industriellen Fertigung, RFID-Chips, Cloud Computing, Big Data-Dienste, Maschine-Maschine-Kommunikation (M2M) und Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) mit Fokus auf Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR).
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter, die im Kontext dieser Hausarbeit relevant sind, umfassen Industrie 4.0, Cyber-physische Produktionssysteme (CPPS), Internet der Dinge, Vernetzung, Digitalisierung, Automatisierung, Datenerhebung, Datenauswertung, Big Data, Cloud Computing, RFID, Maschine-Maschine-Kommunikation (M2M), Mensch-Maschine-Interaktion (MMI), Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), innovative Technologien, Wettbewerbsfähigkeit, Digitales Engineering.
- Arbeit zitieren
- Blerta Laiq (Autor:in), 2020, Innovative Konzepte der Industrie 4.0. Risiken und Chancen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/993444
