Industrie 4.0 ist und bleibt ein oder sogar das Thema in der Industrie. Doch bevor Industrie 4.0 in jeder Fabrik Realität wird, müssen konkrete technologische Anforderungen an die digitale Zukunft der Produktion geklärt und gemeinsame Standards gefunden werden – vorn dabei: der ZVEI.

Industrie 4.0 ist nicht erst seit vergangenem Jahr ein für die Industrie wichtiges Thema. Und auch 2015 beschäftigt es die Elektroindustrie. Doch wo genau steht die Branche heute? Die im ZVEI, dem Zentralverband der Elektro- und Elektrotechnik, organisierten Mitgliedsunternehmen sehen Industrie 4.0 als Chance. Eine Umfrage belegt, dass mehr als 75 Prozent der Befragten erste Ansätze und Projekte zu Industrie 4.0 im eigenen Unternehmen realisieren oder sich als Anbieter von Komponenten für Industrie 4.0 auf dem Markt positionieren. Über fertige Lösungen verfügen nach eigenen Angaben aber erst gut sieben Prozent. Vor allem große Unternehmen der Branche haben bereits aus eigener Kraft Industrie-4.0-Lösungen etabliert. Anstelle von Komplettlösungen handelt es sich aber eher noch um Insellösungen.

Die Elektroindustrie gilt als Impulsgeber für jede dritte Innovation im verarbeitenden Gewerbe. Sie schöpft ein Drittel ihrer Erlöse aus Produktneuheiten. Im Jahr 2013 lagen ihre Aufwendungen für F&E mit 14,4 Milliarden Euro auf Rekordniveau – gute Voraussetzungen, um die Digitalisierung kompletter industrieller Wertschöpfungsketten, also Industrie 4.0, voranzutreiben. Die Lage der deutschen Wirtschaft bei Industrie 4.0 ist durch ihre starke industrielle Basis und den innovativen Mittelstand insgesamt gut.

Industrie 4.0 – eine Definition
Der Begriff steht für eine neue Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten hinweg. Dieser Zyklus orientiert sich an zunehmend individualisierten Kundenwünschen und erstreckt sich von der Idee, über den Auftrag, die Entwicklung, die Fertigung und die Auslieferung eines Produkts an den Kunden bis hin zum Recycling.

Dazu gehören auch alle damit verbundenen datenbasierten Dienstleistungen, wie beispielsweise Predictive Maintenance. Die Basis dafür ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit. Diese Verfügbarkeit wird durch die Vernetzung aller an der Wertschöpfung beteiligten Instanzen hergestellt. Dazu kommt die Fähigkeit, aus den Daten, den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten.

Dienstleistungen rund um das eigentliche Produkt werden daher auch für die Unternehmen der Elektroindustrie immer wichtiger. Es geht künftig um „As a Service“-Angebote von Unternehmen der Elektroindustrie. As a Service heißt, dass Unternehmen den Kunden Anwendungen über öffentliche Netze wie beispielsweise das Internet zur Verfügung stellen. Das ermöglicht den Unternehmen einen völlig neuen Zugang zum Kunden und auch zu neuen Kundengruppen.

Zwischenziel erreicht: RAMI 4.0
Im Juni 2014 hat der ZVEI-Führungskreis Industrie 4.0, das gemeinsame Sprachrohr der Unternehmen der Elektroindustrie zu Industrie 4.0, seine Arbeit aufgenommen. Seine Aufgabe ist es, die Nahtstelle zur Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) aus Sicht des Shop Floors zu definieren und die dabei entstehenden Modelle anhand von Use Cases zu erproben. Mit diesen Fallbeispielen lässt sich der direkte Nutzen der neuen Technologien herausfinden.

Im Frühjahr 2015 kann der Verband nun über wichtige Fortschritte in diesem Bereich berichten. Entgegen dem Vorwurf, die Standardisierung ginge beim Thema Industrie 4.0 nicht schnell genug voran, beweist der ZVEI zusammen mit seinen Partnern das Gegenteil. Über Verbandsgrenzen hinweg, in enger Zusammenarbeit mit Bitkom, VDMA und den Experten der Automatisierungsbranche (VDI/VDE-GMA, DKE und ZVEI), hat der ZVEI ein wichtiges Zwischenziel erreicht:
Es wurde ein Modell einer Referenzarchitektur für Industrie 4.0, das sogenannte RAMI 4.0, ausgearbeitet, an dem Anwendungen und Standards überprüft und der Standardisierungsbedarf festgestellt werden kann. Die Definition der Industrie-4.0-Komponente beschreibt das reale Produkt mit seiner IT-Verwaltungsschale, in der alle relevanten Daten verwaltet werden und die die Schnittstelle in das Internet of Things (IoT) bildet. Beides zusammen dient den Unternehmen als Basis zur Entwicklung zukünftiger Produkte und Geschäftsmodelle.

Der Fortschritt macht die Arbeit an den ZVEI-Use-Cases, die der Verband gemeinsam mit Vertretern der Anwenderindustrien vorantreibt, umso wichtiger. In den Fallstudien werden die oben genannten Modelle auf Praxistauglichkeit getestet. Gleichzeitig wird der ZVEI den Nutzen der Industrie-4.0-Lösungen an konkreten Anwendungsfällen aus dem Produktionsumfeld von Endanwendern zeigen. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung wird die Umsetzung der ZVEI-Use-Cases übernehmen.

Vertrauen in neue Technologien
Nicht nur für Unternehmen der diskreten Fertigung gewinnen Industrie-4.0-Technologien zunehmend an Bedeutung, um im globalen Wettbewerb zu bestehen. Auch Unternehmen der Prozessindustrie vor allem der Pharmaindustrie und der Fein- und Spezialchemie stehen vor der Herausforderung, ihre Produktion stärker zu flexibilisieren und Produkte in immer kürzeren Zyklen auf den Markt zu bringen. Eine Lösung ist die Veränderung des Anlagendesigns, das sich hin zu modulbasierter Produktion entwickelt. Mit bereits verfügbaren Technologien und Standards und mittelfristig mit Industrie-4.0-Konzepten kann die Automatisierungsbranche die Anforderungen der Prozessindustrie umsetzen.

Neue Technologien benötigen immer auch das Vertrauen der Unternehmen und gesellschaftliche Akzeptanz. Vertrauen in die digitale Welt spielt daher eine wichtige Rolle, um Industrie 4.0 umzusetzen. Cyber-Sicherheit von Industrie-4.0-Anwendungen und Datenschutz stehen mehr als je zuvor auf der Agenda der Elektroindustrie, denn die Absicherung von digital verbundenen Wertschöpfungsnetzwerken stellt die Unternehmen vor große Herausforderungen. Daher wird der ZVEI in diesem Jahr die Roadmap „Digitale Souveränität“ erstellen. Sie wird Vorschläge für den Ausbau strategischer Technologien für die vertrauenswürdige Datenkommunikation unterbreiten.