Die fünfte industrielle Revolution: Industrie 5.0
Industrie 5.0 ist die fünfte Phase einer Reihe von industriellen Revolutionen, die Produktionsmethoden und globale Wirtschaftsmodelle grundlegend verändert haben. Um ihre Auswirkungen besser zu verstehen, ist es wichtig, die Entwicklung von der ersten industriellen Revolution bis heute nachzuvollziehen.
Von der ersten bis zur fünften industriellen Revolution
Das mechanische Zeitalter
Die erste industrielle Revolution begann Ende des 18. Jahrhunderts mit der Erfindung der Dampfmaschine durch James Watt im Jahr 1769, für die er ein Patent anmeldete, das die Welt revolutionieren sollte. Diese Innovation verwandelte Handwerksbetriebe in mechanisierte Fabriken. Die Produktion wurde mechanisch und markierte den Beginn kleiner industrieller Serien.
Das elektrische Zeitalter
Die zweite industrielle Revolution basierte auf der Nutzung von Elektrizität und Erdöl. Mit der Zeit wurden Maschinen immer leistungsfähiger. Dies war das Zeitalter des Taylorismus und der Massenproduktion. Mit der Elektrifizierung entstand die Fließbandarbeit, die die Produktivität erheblich steigerte.
Das Zeitalter der Automatisierung
Der Aufstieg der Informatik kennzeichnete die dritte industrielle Revolution. Die Automatisierung von Produktionslinien wurde dank programmierbarer Roboter möglich. Dies war auch das Zeitalter der Telekommunikation und der industriellen Flexibilität. Das von Toyota initiierte Lean-Manufacturing-Modell setzte dem Taylorismus ein Ende, indem es die kontinuierliche Verbesserung förderte.
Industrie 4.0: Das Zeitalter der Digitalisierung
Die vierte und bislang jüngste industrielle Revolution entstand im Jahr 2011. Industrie 4.0 integriert technologische und digitale Objekte in Fabriken, um betriebliche Abläufe zu optimieren. Produktionsmethoden sind intelligenter geworden, da alle Objekte, Maschinen und Bediener der Wertschöpfungskette miteinander vernetzt sind. Um dies zu erreichen, stützt sich Industrie 4.0 auf acht Schlüsseltechnologien.
Industrie 5.0: Das Zeitalter der künstlichen Intelligenz
Die fünfte industrielle Revolution markiert den Beginn einer neuen Ära, die sich auf die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine konzentriert. Industrie 5.0 zielt darauf ab, fortschrittliche Technologien zu integrieren und gleichzeitig den Menschen in den Mittelpunkt des Produktionsprozesses zu stellen. Im Gegensatz zur umfassenden Automatisierung von Industrie 4.0 konzentriert sich diese Revolution auf Kokreation und harmonische Interaktion zwischen menschlichen Bedienern und intelligenten Maschinen. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit gesteigert und gleichzeitig menschliche Kompetenzen aufgewertet. Um diese Ziele zu erreichen, stützt sich Industrie 5.0 auf künstliche Intelligenz (KI), kollaborative Robotik und immersive Technologien wie die erweiterte Realität.
Die 8 Schlüsseltechnologien der Industrie 5.0
IoT – Das Internet der Dinge
Der Begriff „Internet der Dinge“ bezeichnet die Einbettung des Internets in die reale Welt. Er umfasst alle Objekte wie Fahrzeuge, Gebäude und andere, sofern sie mit einem Internetnetzwerk verbunden sind. Das bedeutet, dass ein elektronischer Chip, ein Sensor oder eine andere Form der Konnektivität vorhanden sein muss, damit die Objekte verbunden sind, miteinander kommunizieren sowie Informationen sammeln und austauschen können. Das IoT ermöglicht somit die Fernsteuerung und Überwachung von Objekten.
CPS - Cyber-Physische Systeme
Ein cyber-physisches System ist ein System, das autonom Informationen austauscht, Prozesse steuert und Aktionen auf der Grundlage von „Umständen“ auslöst. Dies geschieht mithilfe physischer Sensoren, die Informationen an einen Entscheidungsserver senden, der wiederum eine Aktion auslöst. Dieses System bildet eine Entscheidungsschleife, die kontinuierlich auf ihre Umgebung einwirken kann.
Zwillingsmodelle – Digitaler Zwilling
Nach Raksmey Han ist ein digitaler Zwilling in der Regel ein 3D-Modell eines Prozesses, Produkts oder einer Dienstleistung. Es handelt sich um ein Duplikat, das mithilfe von Sensoren am Hauptobjekt modelliert wird, um Daten zu erfassen. Dadurch ist es möglich, die Position des Objekts im Raum, seinen Zustand, seine Temperatur usw. zu kennen.
3D-Drucker
Die additive Fertigung oder der 3D-Druck ist ein Verfahren, bei dem physische Objekte Schicht für Schicht durch sukzessive Materialzugabe hergestellt werden. Im Rahmen von Industrie 5.0 ermöglicht der 3D-Druck die schnelle Herstellung einzigartiger und individualisierter Produkte zu niedrigen Kosten.
Cybersicherheit
Cybersicherheit bezeichnet den Schutz von mit dem Internet verbundenen Systemen vor Cyberbedrohungen, die auf Hardware, Software und Daten abzielen. Da Industrie 5.0 das Internet der Dinge weiterentwickelt, ist es entscheidend, die IT-Infrastruktur vor Datenlecks und dem Risiko einer Fernsteuerung der Produktionsmittel zu schützen und so Ihre Bereiche abzusichern.
Cobot – Der kollaborative Roboter
Cobots sind kollaborative Roboter, die in industriellen Produktionsanlagen eingesetzt werden. Das bedeutet, dass Roboter Seite an Seite mit dem Bediener arbeiten. Der Cobot wird somit zu einem Kollegen, der den Bediener bei seinen täglichen Aufgaben unterstützt. Diese Roboter sind sicher und helfen bei den mühsamsten oder repetitivsten Tätigkeiten.
Cloud Computing
Cloud Computing ist ein gemeinsam genutztes Netzwerk auf Abruf, das über das Internet Zugang zu Rechendiensten und -ressourcen wie Servern, Datenbanken, Speicher oder Software bietet. Ziel ist es, schnellere Innovationen, flexible Ressourcen und Skaleneffekte zu ermöglichen.
AR – Erweiterte Realität
Diese Technologie integriert virtuelle 3D-Elemente in eine reale Umgebung. Das Prinzip ist einfach: die Kombination von virtueller und realer Welt, um allen Mitarbeitenden schnell Informationen bereitzustellen. Dadurch steigert die erweiterte Realität die Effizienz der Mitarbeitenden – ebenso wie Cobots.
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