In der Fabrik der Industrie 4.0 koordinieren intelligente Maschinen selbstständig Fertigungsprozesse; Service-Roboter unterstützen Menschen in der Montage bei schweren Arbeiten, fahrerlose Transportfahrzeuge kümmern sich eigenständig um Logistik und Materialfluss. Vernetzung findet aber nicht nur innerhalb von "intelligenten Fabriken" statt, sondern über Unternehmens- und Branchengrenzen hinweg – zwischen verschiedenen Akteuren der Wirtschaft: Vom mittelständischen Logistikunternehmen über spezialisierte technische Dienstleister bis zu kreativen Start-ups.

Flexibler, individueller und effizienter produzieren

Der Einsatz digitaler Technologien in der Industrie wird eine Vielzahl an neuen Produktionsverfahren, Geschäftsmodellen und Produkten hervorbringen. Eine Produktionslinie muss beispielsweise nicht mehr auf ein Produkt festgelegt sein. Dadurch ändern sich die Anforderungen an die industrielle Fertigung. Durch IT-Unterstützung wird es möglich sein, Bearbeitungsstationen flexibel an einen sich verändernden Produktmix anzupassen. Dabei können Kapazitäten optimal ausgelastet werden. Darüber hinaus können die automatisierten Analyseverfahren auch Wartungsbedarfe und Ausfallrisiken aufzeigen.

Kooperation: Damit wir die neuen Chancen nutzen

Für den Innovations- und Wirtschaftsstandort Deutschland bietet das enorme Potenziale: Rund 15 Millionen Arbeitsplätze hängen direkt und indirekt von der produzierenden Wirtschaft ab. Mit der Digitalisierung der Industrie werden sich nicht nur Wertschöpfungsprozesse verändern, es werden auch neue Geschäftsmodelle und neue Perspektiven für Beschäftigte entstehen. Gerade für kleine und mittlere Unternehmen bieten intelligente, digitale Produktionsverfahren große Chancen.

Doch: Je mehr sich die Industrie digitalisiert und vernetzt, desto mehr Schnittstellen ergeben sich und desto mehr Daten fließen. Einheitliche Normen und Standards, IT-Sicherheit und Datenschutz spielen deshalb eine zentrale Rolle. Solch übergreifende Fragen können allerdings nicht einzelne Unternehmen oder Sektoren für sich alleine beantworten. Nur wenn alle relevanten Akteure aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Gesellschaft frühzeitig beteiligt werden und partnerschaftlich kooperieren, können wir die vierte industrielle Revolution gemeinsam erfolgreich gestalten.

Zentrale gesellschaftliche und politische Gestaltungsaufgabe

Die Bundesregierung will die enormen Potenziale von Industrie 4.0 für den Wirtschaftsstandort Deutschland nutzen. 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.

Dass innovative Prozesse, die die Anlagentechnik, IT-Systeme und betriebswirtschaftliche Modelle stärker vernetzen, bereits heute von Unternehmen und Forschungseinrichtungen entwickelt und umsetzt werden, zeigen über 300 Anwendungsbeispiele aus der Praxis. Die Landkarte "Anwendungsbeispiele Industrie 4.0" zeigt, wo in Deutschland Industrie 4.0 schon heute in der Praxis angekommen ist.

Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren bieten praxisnahe Unterstützung

Regionale, vom BMWi geförderte Mittelstand 4.0-Kompetenzzentren sowie das Kompetenzzentrum „Digitales Handwerk“ bieten mittelständischen Unternehmen in Deutschland umfangreiche Sensibilisierungs-, Informations-, Erprobungs- und Schulungsangebote zu Industrie 4.0-Anwendungen. In Demonstrations- und Lernfabriken können Unternehmen unter professioneller Anleitung experimentieren und eigene technische Entwicklungen, Schnittstellen zu Produkten oder Kunden testen, bevor sie eigene Investitionen tätigen. Ergänzt wird das Angebot durch die Mittelstand 4.0-Agenturen: Sie beantworten mit Hilfe von Multiplikatoren Fragen von Unternehmen zu den Querschnittsthemen der Digitalisierung – wie etwa Cloud-Computing, digitale Kommunikation, Prozesse, Handel etc.

Testumgebungen für mittelständische Unternehmen

An besonderen Schwerpunkten in deutschen Hochschulen und Forschungseinrichtungen werden in Testumgebungen komplexe Produktions- und Logistikanlagen unter realistischen Bedingungen erprobt und weiterentwickelt. Da die Testumgebungen miteinander vernetzt sind, können Produktions- und Anwendungsprozesse in mehreren Testumgebungen realitätsnah nachgebildet werden. Auf der Landkarte Testumgebungen sind deutschlandweit Forschungs- und Entwicklungsinstitutionen verzeichnet, in denen Industrie 4.0-Anwendungen getestet werden können.

Wie die deutsche Industrie führender Fabrikausrüster bleiben kann, wie der Produktionsstandort Deutschland mit Industrie 4.0 seine Wettbewerbsfähigkeit weiter steigern kann, welche Rolle Deutschland in Normung und Standardisierung spielen kann und wie die Arbeitswelt mit Industrie 4.0 zum Nutzen der Menschen gestaltet werden kann – mit diesen Fragen beschäftigt sich die Plattform Industrie 4.0. Unter der Leitung des BMWi und des BMBF arbeiten hochrangige Vertreterinnen und Vertreter aus Unternehmen, Verbänden (BDEW, BDI, BITKOM, DIHK, VDA, VDMA, ZVEI), Normungsorganisationen und Gewerkschaften (IG Metall) gemeinsam daran, die Chancen von Industrie 4.0 für Deutschland zu nutzen.

Themen der Arbeitsgruppen

In thematischen Arbeitsgruppen erarbeitet die Plattform operative Lösungsansätze und Handlungsempfehlungen zu den Themen Standardisierung und Normung, Sicherheit vernetzter Systeme, rechtliche Rahmenbedingungen, Forschung sowie Aus- und Weiterbildung. Zudem werden aussagekräftige Anwendungsbeispiele identifiziert, die die erfolgreiche Anwendung von Industrie 4.0 veranschaulichen.

Der Lenkungskreis mit Unternehmensvertretern entwickelt eine Strategie zur technischen Umsetzung der Arbeitsgruppenergebnisse. Der Strategiekreis mit Vertreterinnen und Vertretern aus Politik, Industrieverbänden, Wissenschaft, Gewerkschaften, Bundesressorts und Ländern hat die Aufgabe der politischen Steuerung und übernimmt die Rolle von Multiplikatoren in der gesellschaftspolitischen Diskussion zu den Effekten von Industrie 4.0.

Beratung für den Mittelstand

Seit ihrer Gründung hat sich die Plattform Industrie 4.0 im Bereich Digitalisierung und Industrie zu einem der größten Netzwerke weltweit entwickelt. Unternehmen und Verbände der Plattform haben die Initiativen Labs Network Industrie 4.0 und Standardization Council Industrie 4.0 gegründet, um die Normung und Standardisierung bei Industrie 4.0 praxisgerechten Lösungen 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.

Ein weiteres Arbeitsergebnis der Plattform ist das Referenzarchitekturmodell RAMI 4.0 (Reference Architecture Model Industrie 4.0). Es fasst die wesentlichen technologischen Elemente der Industrie 4.0 in einem Modell zusammen und bietet den Stakeholdern verschiedenen Bereichen Orientierung für die zukünftige Entwicklung von Normen und Standards im Bereich Industrie 4.0.

Internationale Zusammenarbeit der Plattform Industrie 4.0

Industrie 4.0 findet nicht nur in Deutschland statt. So sind Fragen einheitlicher Normen und Standards sowie der Interoperabilität der Systeme bei globalen Wertschöpfungsketten von zentraler Bedeutung. Internationale Partnerschaften mit anderen führenden Plattformen wurden aufgebaut. Im Juli 2015 hat das BMWi mit dem chinesischen Ministerium für Industrie- und Informationstechnologie (MIIT) eine Absprache zur Kooperation beider Länder im Bereich Industrie 4.0 (PDF: 49 KB) unterzeichnet. Die deutsch-chinesische Normungskooperation zwischen BMWi und SAC ergänzt diese mit einer Arbeitsgruppe zur Normung und Standardisierung im Bereich Industrie 4.0. Im März 2016 hat die Plattform Industrie 4.0 sich auf eine Zusammenarbeit dem US-amerikanischen Industrial Internet Consortium (IIC) verständigt.

Auf der HANNOVER MESSE 2016 haben Deutschland und Frankreich einen gemeinsamen Aktionsplan mit ihrem französischen Pendant "Alliance Industrie du Futur" initiiert. 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. Ende April 2016 hat das BMWi mit dem japanischen Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie (METI) eine Vereinbarung zur Kooperation beider Länder (PDF: 87 KB) im Bereich Internet der Dinge/Industrie 4.0 geschlossen. Mit der Vereinbarung soll die Zusammenarbeit zwischen deutschen und japanischen Unternehmen unterstützt und in der internationalen Normung enger zusammengearbeitet werden. Ein gemeinsamer Aktionsplan zwischen der Plattform Industrie 4.0 und der japanischen Robot Revolution Initiative (RRI) unterstützt diese Bemühungen.

Hannover Declaration: Erste Ergebnisse und weitere Felder der Zusammenarbeit

Mit der sogenannten "Hannover Declaration" (PDF, 220KB), die das BMWi und das METI am 19. März 2017 unterzeichnet haben, wurde auch das japanische Ministerium für Innere Angelegenheiten und Kommunikation (MIC) in die Kooperation aufgenommen. Darüber hinaus wurden mit der Hannover Declaration erste Ergebnisse vorgestellt, unter anderem ein gemeinsames Positionspapier zu Industrial Cyber Security (PDF, 173KB) und ein Strategiepapier für eine stärkere Zusammenarbeit in internationalen Standardisierungsgremien (PDF, 437KB). Darüber hinaus wurde vereinbart, kleine und mittlere Unternehmen (KMU) bei der Markterschließung im jeweils anderen Land stärker zu unterstützen und weitere Felder der Zusammenarbeit beispielsweise bei den Themen Aus- und Weiterbildung oder automatisiertes und vernetztes Fahren festgelegt.

Auch beim European Stakeholderforum „Digitising European Industry“ ist die Plattform Industrie 4.0 eng eingebunden. Das Stakeholderforum fand zum ersten Mal am 31. Januar 2017 statt und diente auch der Umsetzung der Ziele der deutschen G20-Präsidentschaft.

Aktuelle Informationen zur Arbeit der Plattform I40 erhalten Sie hier.

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, so können zum Beispiel Maschinen körperlich schwere Arbeiten übernehmen und flexiblere und familienfreundlichere Arbeitszeitregelungen werden möglich. Industrie 4.0 erfordert gut ausgebildete Fachkräfte, lebenslanges Lernen und neue berufliche Qualifikationen. Daher gilt es, Inhalte bei Aus- und Weiterbildung zu prüfen und sie an neue Anforderungen anzupassen.

Industrie 4.0 bedeutet Steuerung von Logistik- und Produktionsprozessen in Echtzeit mit einem entsprechenden Austausch von Daten. IT- und Datensicherheit sind dabei essenziell. Architekturen und Anforderungen 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.

Die Definition und Entwicklung einheitlicher Normen und Standards ist nicht nur wichtig für die Zukunft einzelner Industriesektoren in unserem Land - wie des Maschinenbaus und der Automatisierungstechnik - sondern auch bei Querschnittsthemen wie Industrie 4.0 und damit für die gesamte Wirtschaft. Die deutsche Wirtschaft stellt sich den digitalen Herausforderungen von Industrie 4.0. Ziel ist ein fairer und offener Wettbewerb - technologisch-wirtschaftliche Abhängigkeiten müssen vermieden werden. Mehr dazu hier.