Industrie 4.0: Digitalisierung der Wirtschaft

Wenn Bauteile eigenständig mit der Produktionsanlage kommunizieren und bei Bedarf selbst eine Reparatur veranlassen - wenn sich Menschen, Maschinen und industrielle Prozesse intelligent vernetzen, sprechen wir von Industrie 4.0. Das BMWi unterstützt unsere Wirtschaft dabei, die Potenziale dieser digitalen Revolution auszuschöpfen, um Wohlstand und Lebensqualität für alle zu steigern.

Roboter in der Industrieproduktion symbolisieren Industrie 4.0; Quelle: Fotolia.com/svedoliver
© Fotolia.com/svedoliver

Intelligente und flexible Produktionsprozesse

In der Industrie 4.0 verzahnt sich die Produktion mit modernster Informations- und Kommunikationstechnik. Das ermöglicht maßgeschneiderte Produkte nach individuellen Kundenwünschen - kostengünstig und in hoher Qualität. Die Fabrik der Industrie 4.0 sieht folgendermaßen aus: Intelligente Maschinen koordinieren selbstständig Fertigungsprozesse, Service-Roboter kooperieren in der Montage auf intelligente Weise mit Menschen, (fahrerlose) Transportfahrzeuge erledigen eigenständig Logistikaufträge. Industrie 4.0 bestimmt dabei die gesamte Lebensphase eines Produktes: Von der Idee über die Entwicklung, Fertigung, Nutzung und Wartung bis hin zum Recycling. Über die "intelligente Fabrik" hinaus werden Produktions- und Logistikprozesse künftig unternehmensübergreifend vernetzt, um den Materialfluss zu optimieren, um mögliche Fehler frühzeitig zu erkennen und um hochflexibel auf veränderte Kundenwünsche und Marktbedingungen reagieren zu können.

Wichtige Fragen und Antworten rund um Industrie 4.0 haben wir hier zusammengestellt.

Zentrale gesellschaftliche und politische Gestaltungsaufgabe

Die Bundesregierung will die enormen Potenziale von Industrie 4.0 für den Wirtschaftsstandort Deutschland nutzen. In Deutschland hängen rund 15 Millionen Arbeitsplätze direkt und indirekt von der produzierenden Wirtschaft ab. Gerade für kleine und mittlere Unternehmen bieten intelligente, digitale Produktionsverfahren große Chancen.

Industrie 4.0 ist ein zentrales Thema der Digitalen Agenda der Bundesregierung. Mit den beiden Förderprogrammen "Autonomik für Industrie 4.0" und "Smart Service Welt" stellt das BMWi knapp 100 Millionen Euro bereit, um Forschung und Entwicklung für wichtige Innovationen im Bereich Industrie 4.0 voranzubringen.

Plattform Industrie 4.0: Gemeinsam die Digitalisierung der Wirtschaft gestalten

Je mehr sich die Wirtschaft digitalisiert und vernetzt, desto mehr Schnittstellen ergeben sich - in Entwicklung, Produktion und Vertrieb, national und global. Das erfordert Kooperation und Beteiligung zahlreicher Akteure. Eine koordinierte Gestaltung des digitalen Strukturwandels ist Leitgedanke der Plattform Industrie 4.0.

Die bisherige Verbände-Plattform wurde unter der Leitung von Bundeswirtschaftsminister Gabriel (BMWi) und Bundesforschungsministerin Wanka (BMBF) erweitert - in der breiten Allianz beteiligen sich neben der Politik Vertreter von Verbänden (BDEW, BDI, BITKOM, DIHK, VDA, VDMA, ZVEI) und Gewerkschaften (IG Metall) sowie der Wissenschaft (Fraunhofer Gesellschaft).

Mit den inhaltlichen Schwerpunkten der Plattform beschäftigen sich fünf Arbeitsgruppen (Referenzarchitektur, Standardisierung und Normung / Forschung und Innovation / Sicherheit vernetzter Systeme / rechtliche Rahmenbedingungen / Arbeit, Aus- und Weiterbildung).

Das Leitungsgremium der Plattform besteht aus Bundeswirtschaftsminister Gabriel und Bundesforschungsministerin Wanka sowie Vertretern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gewerkschaften. Ein Strategiekreis mit Vertretern aus Bundesressorts, Unternehmen, Verbänden, Gewerkschaften, Wissenschaft und Bundesländern übernimmt die politische Steuerung sowie die Rolle von Multiplikatoren. Ein Lenkungskreis - bestehend aus Unternehmern, den Leitungen der Arbeitsgruppen und des Bundeswirtschafts- und Bundesforschungsministeriums, sind als Entscheidungsgremium für die Strategieentwicklung, die technische Koordinierung und Umsetzung verantwortlich.

Die Struktur der Plattform finden Sie hier (PDF: 278 KB).Weitere Informationen zur Plattform Industrie 4.0 erhalten Sie im vorgelegten Memorandum der Plattform Industrie 4.0 (PDF: 498 KB), auf dem Internetportal www.plattform-i40.de und über die E-Mail-Adresse geschaeftsstelle@plattform-i40.de.

Struktur der Plattform Industrie 4.0; Quelle: BMWi
Struktur der Plattform Industrie 4.0
© BMWi

Plattform Industrie 4.0 zieht positive Bilanz auf der HANNOVER MESSE 2016

Seit ihrer Gründung vor einem Jahr hat sich die Plattform Industrie 4.0 im Bereich Digitalisierung und Industrie zu einem der größten Netzwerke weltweit entwickelt. Die Plattform hat es in kürzester Zeit geschafft, Anwendungsbeispiele und Leitfäden für Unternehmen, insbesondere für den Mittelstand zu entwickeln. Zusammen mit dem Kompetenzzentrum 4.0 steht mittelständischen Unternehmen damit ein hervorragendes Informations- und Beratungsangebot zur Verfügung.   

Unternehmen und Verbände der Plattform haben die Initiativen Labs Network Industrie 4.0 und Standardization Council Industrie 4.0 gegründet, um die Standardisierung und den Praxistransfer bei Industrie 4.0 zu beschleunigen. Das Labs Network Industrie 4.0 etwa soll Unternehmen den Einstieg in die Industrie 4.0 erleichtern, indem es KMU ermöglicht, neue Technologien zu testen. Weiterhin wurde, ebenfalls aus der Plattform heraus, das Referenzmodell RAMI 4.0 (Reference Architecture Model Industrie 4.0) entwickelt. Es fasst die wesentlichen technologischen Elemente der Industrie 4.0 in einem Modell zusammen und bietet Unternehmen aus verschiedenen Branchen eine einheitliche Orientierung.

Die Plattform unterstützt Unternehmen außerdem mit der Online-Landkarte, die anhand von rund 250 Anwendungsbeispielen zeigt, wo Industrie 4.0 heute schon stattfindet. Eine Online-Bibliothek bietet mithilfe von Praxisleitfäden, Publikationen und Studien einen einfachen und systematischen Einstieg ins Thema Industrie 4.0. Weitere Informationen finden Sie in der gemeinsamen Pressemitteilung der Plattform Industrie 4.0 zur HANNOVER MESSE.

Neue Herausforderungen an die Arbeitswelt

Die Arbeitswelt wird sich durch Industrie 4.0 und die zunehmende Digitalisierung der Wirtschaft deutlich verändern.

Die Kommunikation in den Fabriken der Industrie 4.0 verläuft zukünftig oftmals naht- und drahtlos und ermöglicht eine effizientere Interaktion zwischen Beschäftigten und intelligenten Produktionsmaschinen. Diese Entwicklung eröffnet Chancen für eine Neuorganisation der Arbeit, zum Beispiel für gesundheitsfreundlich gestaltete Arbeitsorte sowie flexiblere und familienfreundliche Arbeitszeitregelungen. Gleichzeitig gilt es Standards, beispielsweise in der Aus- und Weiterbildung, zu prüfen und sie an neue Anforderungen anzupassen.

Industrie 4.0 kann den Beschäftigten neue Gestaltungspielräume eröffnen und erfordert gut ausgebildete Fachkräfte mit entsprechenden Qualifikationen. In diesem Zusammenhang müssen Arbeits- und Datenschutz bei Industrie 4.0 frühzeitig aufgegriffen werden.

Neue Anforderungen an die Sicherheit vernetzter Systeme

Mit der zunehmenden Digitalisierung der Industrie gewinnt das Thema IT-Sicherheit noch mehr an Bedeutung.

Verlässliche Konzepte, Architekturen und Standards im Bereich der IT-Sicherheit müssen für Industrie 4.0 weiter entwickelt werden. Die Herausforderung dabei ist, bestehende Strukturen für die neuen Anforderungen auszurüsten und gleichzeitig Lösungen für neue Einrichtungen zu entwickeln - und dieses Prinzip in der Unternehmenskultur zu verankern.

Das BMWi beauftragte und veröffentlichte hierzu die Studie "IT-Sicherheit für die Industrie 4.0". Die Studie bietet erstmals eine integrierte Analyse rechtlicher, organisatorischer und technischer Aspekte und leitet daraus zentrale Empfehlungen an Unternehmen insbesondere aus dem Mittelstand ab.

Durch Normen und Standards transparente und offene Verfahren schaffen

Die enge Vernetzung von Technologien und Wertschöpfung bedeutet einen intensiven Austausch von Daten und damit mehr Schnittstellen. Einheitliche Normen und Standards sind daher entscheidend für Industrie 4.0. Ihre Definition und Entwicklung ist nicht nur wichtig für die Zukunft einzelner Industriesektoren in unserem Land - wie des Maschinenbaus und der Automatisierungstechnik - sondern auch für die Gestaltung von Industrie 4.0 und damit für die gesamte Wirtschaft. Die mit der Digitalisierung der Arbeitswelt einhergehenden Herausforderungen und Chancen standen auch im Mittelpunkt des Kongresses "Arbeiten in der digitalen Welt - Mensch - Organisation - Technik" am 28. Januar 2016 in Berlin.

Starke Branchen in Deutschland stellen sich den digitalen Herausforderungen von Industrie 4.0. Ziel ist ein fairer und offener Wettbewerb - technologisch-wirtschaftliche Abhängigkeiten müssen vermieden werden. So hat ein vom BMWi gemeinsam mit der Deutschen Kommission für Elektrotechnik (DKE) veranstalteter Workshop am 19. Februar 2015 gezeigt: Die konsensbasierte Normung und deren faire, transparente und offene Verfahren sind wichtig für die weitere Entwicklung - auch um Machtkonzentrationen einzelner Akteure zu verhindern.

Als Exportnation und Fabrikausrüster der Welt braucht Deutschland im Bereich Normen und Standards auch internationale Kooperationen und abgestimmte Lösungskonzepte mit führenden Industrieregionen in Europa, Nordamerika und Asien. Die Plattform Industrie 4.0 kooperiert daher seit März 2016 mit dem Industrial Internet Consortium mit Sitz in den USA. Darüber hinaus bestehen Kooperationsvereinbarungen mit China (Memorandum of Understanding, PDF 49,3 KB) und Frankreich (Alliance Industrie du Futur). Eine Zusammenarbeit mit Japan im Bereich Industrie 4.0 soll ebenfalls in Kürze starten. Ziel der internationalen Kooperation ist die Zusammenarbeit in den Themenfeldern Standardisierung, Testinfrastrukturen, Technologie, Anwendungsbeispielen, rechtliche Rahmenbedingungen sowie dem Bereich Arbeit, Aus- und Weiterbildung. Die primär unternehmensgetriebene Zusammenarbeit will damit auch die Entwicklung gemeinsamer globaler Standards vorantreiben, um die Kompatibilität der jeweils genutzten Systeme sicherzustellen.

Gemeinsame Aktionsplattform mit der französischen Alliance Industrie du Futur

Die Plattform Industrie 4.0 ist international ein gefragter Partner. Auf der HANNOVER MESSE 2016 übergab die Plattform gemeinsam mit ihrem französischen Pendant Alliance Industrie du Futur Minister Gabriel und Minister Macron einen gemeinsamen Aktionsplan. Dieser definiert vier Felder der Zusammenarbeit. Danach sollen Anwendungsszenarien für die Industrie 4.0 entwickelt werden, die sich speziell an den Anforderungen von Kunden ausrichten. Außerdem sind internationale Testzentren geplant, die gemeinsam genutzt werden sollen. Im Bereich Standardisierung soll auf Basis von RAMI 4.0 ein gemeinsamer Standard entstehen. Weiterhin haben beide Initiativen eine engere Zusammenarbeit zwischen Forschungsinstitutionen und Universitäten vereinbart, um die Verfügbarkeit von gut ausgebildeten Arbeitskräften auch in Zukunft sicherzustellen.

Industrie

Video

Info-Video zur Plattform Industrie 4.0 und der Digitalen Landkarte Industrie 4.0

Zur vergrößerten Ansicht

Video

Plattform Industrie 4.0 zieht am 26.04.2016 bei der Hannover Messe positive Jahresbilanz

Zur vergrößerten Ansicht

Weiteres Video und Livestream

Internetportal

Logo der Plattform Industrie 4.0

Industrie 4.0 - Zukunft der Industrie made in Germany. mehr

Online-Bibliothek

Weitere Arbeitspapiere und Veröffentlichungen der Plattform Industrie 4.0 finden Sie in der Online-Bibliothek.

Internetportal