Die vierte industrielle Revolution, auch bekannt als Industrie 4.0, hat eine neue Ära der vernetzten Hersteller und intelligenten Fabriken eingeläutet. Industrie 4.0 ist ein aktueller Trend in der Fertigungsindustrie, der eine Kombination aus Cyber-Physischen Systemen, Automatisierung und dem Internet der Dinge (IoT) umfasst und so eine intelligente Fabrik schafft. Es ist die vierte industrielle Revolution, die den Weg für Computer und Internet (Industrie 3.0), Massenproduktion und Elektrizität (Industrie 2.0) sowie Mechanisierung und Wasserdampfkraft (Industrie 1.0) ebnet. Hersteller auf der ganzen Welt vernetzen ihre Maschinen mit der Cloud und entwickeln ihr eigenes Industrielles Internet der Dinge (IIoT). Damit kratzen sie erst an der Oberfläche des ungenutzten Potenzials, das exponentielles Wachstum und enorme Skalierbarkeit für ihr Geschäft verspricht.
Obwohl Industrie 4.0 und Smart Manufacturing oft synonym verwendet werden, gibt es dennoch einige wesentliche Unterschiede zwischen den beiden Konzepten:
- Industrie 4.0 bezieht sich auf die vierte industrielle Revolution, die durch die Integration fortschrittlicher Technologien wie künstliche Intelligenz, Internet der Dinge und Robotik in den Fertigungsprozess gekennzeichnet ist. Das Ziel von Industrie 4.0 ist es, intelligente Fabriken zu schaffen, die effizienter, flexibler und anpassungsfähiger sind.
- Smart Manufacturing bezieht sich auf den Einsatz fortschrittlicher Technologien wie Sensoren, Datenanalyse und maschinelles Lernen zur Optimierung von Fertigungsprozessen. Es wird oft als Synonym für Industrie 4.0 verwendet, konzentriert sich jedoch stärker auf spezifische Technologien und Praktiken, die zur Verbesserung der Effizienz und zur Erhöhung der Nutzung von Daten im gesamten Fertigungsprozess eingesetzt werden.
Im Wesentlichen bezieht sich Industrie 4.0 auf die vierte industrielle Revolution als Ganzes, während Smart Manufacturing die spezifischen Technologien und Praktiken bezeichnet, die zur Erreichung der Ziele von Industrie 4.0 eingesetzt werden. Beide Konzepte sind eng miteinander verbunden und überschneiden sich, repräsentieren jedoch verschiedene Aspekte der vierten industriellen Revolution.
Sowohl Industrie 4.0 als auch Smart Manufacturing sind Konzepte, die die Integration fortschrittlicher Technologien in den Fertigungsprozess darstellen. Durch den Einsatz dieser Technologien lassen sich intelligente Fabriken schaffen, die effizienter, flexibler und anpassungsfähiger sind und besser auf sich ändernde Marktbedingungen und Kundenanforderungen reagieren können.
Eine wichtige Rolle in Industrie 4.0 spielt das Edge Computing, das die erforderliche Rechenleistung und Konnektivität für die Integration fortschrittlicher Technologien in den Fertigungsprozess bereitstellt.
In Industrie 4.0 wird eine große Menge an Daten durch Sensoren, Maschinen und andere Geräte in einer Fabrik erzeugt. Diese Daten müssen in Echtzeit analysiert und verarbeitet werden, um Entscheidungsprozesse zu unterstützen und Prozesse zu optimieren. Es kann jedoch herausfordernd sein, all diese Daten zur Verarbeitung in die Cloud zu senden, aufgrund des großen Volumens und der Notwendigkeit einer Echtzeitreaktion mit minimaler Latenz. Das Edge Computing löst dieses Problem, indem es die Datenverarbeitung und -analyse näher an die Datenquelle, statt in der Cloud, durchführt.
Edge Computing-Geräte wie Edge Gateways und Edge Server sammeln, verarbeiten und analysieren Daten von Sensoren und Maschinen in der Fabrik und ermöglichen so Echtzeit-Entscheidungsfindung und Kontrolle des Fertigungsprozesses vor Ort. Die Ergebnisse der Verarbeitung können dann zur weiteren Analyse und Speicherung an die Cloud übertragen werden.
Ein intelligenter Fertigungssensor ist in der Lage, Daten über verschiedene Fertigungsprozessattribute zu sammeln und zu übertragen, um Echtzeit-Entscheidungsfindung und Prozesskontrolle zu unterstützen. Intelligente Fertigungssensoren sind in der Regel mit dem Internet der Dinge (IoT) verbunden und können mit anderen Sensoren, Maschinen und Systemen in der Fabrik integriert werden, um eine große Menge an Daten zu sammeln, die analysiert und verarbeitet werden können, um die Entscheidungsfindung und Kontrolle des Fertigungsprozesses zu unterstützen.
Intelligente Fertigungssensoren sind oft mit fortschrittlichen Funktionen wie Echtzeit-Datenverarbeitung, drahtloser Konnektivität und cloudbasierter Datenspeicherung ausgestattet, die ihre Integration in Fertigungsprozesse unterstützen. Intelligente Fertigungssensoren sind ein wesentlicher Bestandteil von Industrie 4.0 und liefern Echtzeitdaten, die zur Überwachung, Kontrolle und Optimierung des Fertigungsprozesses verwendet werden können, um die Effizienz zu verbessern und sicherzustellen, dass hochwertige Produkte hergestellt werden.
Die Rolle von intelligenter Sensorik in der intelligenten Fertigung umfasst:
- Qualitätskontrolle: Intelligente Sensoren können dazu verwendet werden, kritische Parameter zu überwachen und sicherzustellen, dass der Fertigungsprozess innerhalb spezifizierter Grenzen bleibt und hochwertige Produkte produziert werden.
- Echtzeit-Prozesskontrolle: Intelligente Sensoren können dazu verwendet werden, den Zustand des Fertigungsprozesses zu überwachen und in Echtzeit Anpassungen vorzunehmen, basierend auf den gesammelten Daten, um Prozesse zu optimieren und die Gesamteffizienz zu verbessern.
- Vorbeugende Wartung: Intelligente Sensoren können dazu verwendet werden, die Leistung von Maschinen und Ausrüstungen zu überwachen und potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen. Die Daten können verwendet werden, um vorherzusagen, wann Wartung erforderlich sein wird, um Ausfallzeiten zu reduzieren und die Gesamteffizienz zu verbessern.
- Überwachung der Ausrüstung: Intelligente Sensoren können eingesetzt werden, um die Leistung von Maschinen und Ausrüstungen zu überwachen und Echtzeitdaten bereitzustellen, die zur fundierten Entscheidungsfindung genutzt werden können.
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