Der Weg zu Industrie 4.0
Die Vorbereitung auf Industrie 4.0 ist eine Reise, auf der sich viele Hersteller noch immer befinden. Mithilfe einer langfristigen Strategie führen sie derzeit nach und nach die Technologien und Prozesse dieser neuen industriellen Revolution ein.
Um zu diesem Punkt zu gelangen, dauerte es allerdings rund 200 Jahre. Von den ersten einfachen Dampfmaschinen bis hin zu simplen Fließbändern und automatisierten Maschinen gingen mit jeder der vier industriellen Revolutionen besondere Effizienzen und Herausforderungen einher.
Wie sieht also unser Weg hin zu Industrie 4.0 aus und was können Hersteller von früheren industriellen Revolutionen lernen?
Industrie 1.0: die Dampfkraft
Die Erfindung der Dampfmaschine ist zweifellos einer der wichtigsten Augenblicke in der Geschichte der Fertigungsbranche. Die Identität ihres Erfinders ist jedoch nicht ganz so klar. Am häufigsten wird diese Technologie James Watt zugeschrieben. Ed Fagan, Operations Manager des London Museum of Water and Steam, meint jedoch, dass dies nicht ganz richtig sei.
James Watt hat eigentlich nicht den wichtigsten Teil der Dampfmaschine entwickelt, meint er. In Wirklichkeit wurde die erste kommerziell erfolgreiche Dampfmaschine mit Kolbenantrieb im Jahr 1712 von Thomas Newcomen entworfen und entwickelt.
Zuvor waren alle Dampfmaschinen nicht rotierend, d. h. sie bewegten sich unter Energieeinwirkung in eine Richtung und kehrten aufgrund der Schwerkraft wieder in ihre Startposition zurück. Erst durch einen Rotationsantrieb konnten mit der Dampfmaschine ganze Produktionsstätten und Maschinen mit Energie versorgt werden. Dies machte den Betrieb einer Fabrik effizienter und Anlagen konnten entlang der Flussufer platziert werden, um von Wasserrädern Antrieb zu erhalten.
Die Hochdruckdampfmaschine kennzeichnete den Beginn der modernen Welt, wie wir sie heute kennen. Mithilfe dieser Maschine konnten Bergbauarbeiter Wasser vom Boden abpumpen und tiefer graben. Dies führte zu einer effektiveren Gewinnung von Zinn, Eisenerz, Kupfer und Kohle, die alle für die Fortschritte des Industriezeitalters entscheidend waren.
Die Einführung und Entwicklung der Dampfmaschine führte zu einer Produktionssteigerung, sowohl was Rohstoffe als auch gefertigte Güter anbelangt. Dies trug zur Stärkung der nationalen Volkswirtschaften bei und führte zu den sozialen Fortschritten der ersten industriellen Revolution.
Industrie 2.0: die Zunahme der Produktionsautomatisierung
Ebenso wie in der ersten industriellen Revolution wurde der wirtschaftliche Fortschritt durch die Erfindung eines einzigen Unternehmers vorangetrieben. Dieser Mann war Henry Ford, ein Gigant der Automobilindustrie, der versuchte, einen billigeren und schnelleren Weg zur Herstellung eines seiner Autos zu finden.
Als er das Ford T-Modell baute, stand das Fahrgestell unbeweglich auf der Produktionslinie und die einzelnen Teile wurden dorthin gebracht und von Fabrikarbeitern montiert. Das war ein völlig ineffizientes und zeitaufwändiges Montageverfahren und der Grund dafür, dass für jedes Auto mehrere hundert Arbeitsstunden benötigt wurden. Allerdings änderte sich bald der Geschmack der möglichen Käufer und die Nachfrage nach dem T-Modell ging zurück. Also musste Ford einen schnelleren und kosteneffizienteren Weg zur Herstellung dieses Wagens finden, um den Kaufpreis dafür zu senken.
Daher nahm Ford zwischen 1909 und 1912 eine Reihe von Verbesserungen vor, um die Produktivität zu steigern und die Arbeitszeit für den Bau eines Autos auf 150 Stunden zu reduzieren. Es war jedoch die Entwicklung des beweglichen Fließbands, die wirklich einen Unterschied für die Produktivität in der Fabrik bewirkte.
Das bewegliche Fließband führte nicht nur zu einer höheren Effizienz, was bedeutete, dass für ein Auto nur noch 75 Arbeitsstunden benötigt wurden, sondern half Industrieunternehmen auch dabei, hochwertige Produkte ohne den Einsatz hochqualifizierter Arbeiter herzustellen. Kurz nach der Neuorganisation seines Unternehmens im Jahr 1921 verringerte Ford seine Belegschaft um 25 % und steigerte die Produktion pro Mitarbeiter um 23 %.
Die Erfindung des Fließbands fiel mit dem Ausbruch des Ersten Weltkriegs zusammen, für den die schnellere Produktion wichtiger Ausrüstung erforderlich war. Dies führte zu einer breiten Verwendung des beweglichen Fließbands und den damit verbundenen wirtschaftlichen Vorteilen.
Industrie 3.0: intelligente Automatisierung
Die dritte industrielle Revolution wurde durch keine Erfindung ausgelöst. Vielmehr wurden – ähnlich wie bei Industrie 4.0 – schrittweise Technologien für mehr Effizienz und Sicherheit sowie geringere Kosten entwickelt und eingeführt.
Bei Essentra Components haben wir diese Veränderungen mit der Entwicklung und der zunehmenden Automatisierung unserer Spritzgussmaschinen erlebt. Dank dieser modernisierten Maschinen konnten wir eine Reihe von Verbesserungen an unserer Produktionslinie vornehmen, darunter:
- Verbesserung der Arbeitssicherheit – früher mussten die Arbeiter der Maschine Granulat zuführen. Bei den neuen Maschinen wurde es automatisch in das System eingespeist, wodurch die Arbeiter im Fertigungsbereich weniger Kontakt mit den Maschinen hatten.
- Gesteigerte Produktion – als sich der Markt von Einkavitäten-Werkzeugen verabschiedete und sich Mehrkavitäten-Werkzeugen zuwandte, waren wir in der Lage, mehrere Produkte in einer einzigen Prozessrunde herzustellen. Dies führte zu einem enormen Anstieg unserer Produktionsmengen.
- Effizienterer Vertrieb – durch die Einführung einer Lagerverwaltungssoftware konnten wir unsere Effizienz bei der Distribution unserer Produkte – vom Verkaufsraum hin zum Kunden – drastisch steigern.
Als Hersteller waren wir nur eines der Unternehmen, die von der höheren Effizienz und den Vorteilen der Automatisierung profitierten. Heute investieren wir genauso wie damals weiterhin in die neueste Technologie, um sicherzustellen, dass wir unsere Prozesse kontinuierlich verbessern und unseren Kunden einen unkomplizierten Service bieten können.
Industrie 4.0: was kommt als Nächstes?
Die vierte industrielle Revolution ist noch nicht abgeschlossen. Hersteller wie Essentra Components setzen bereits jetzt die Technologien und Prozesse dieser Revolution ein, die ihre ganz besonderen Vorteile, Herausforderungen und Chancen mit sich bringt.
Bei einer Umfrage der MPI Group, die kürzlich unter Herstellern durchgeführt wurde, gaben 90 Prozent der Befragten an, dass Industrie 4.0 in den nächsten fünf Jahren zumindest etwas Einfluss auf ihr Unternehmen haben würde. Tatsächlich wird von McKinsey & Company prognostiziert, dass Industrie 4.0 im Fertigungsbereich bis 2025 eine Wertschöpfung von 3,7 Billionen US-Dollar erzeugen wird.
Doch wie definieren wir Industrie 4.0 mit ihren damit verbundenen, weitreichenden Auswirkungen und wie kommen wir mit ihren Vor- und Nachteilen zurecht?
Wir bei Essentra Components arbeiten bereits länger an einer langfristigen Strategie, die uns helfen soll, den bestmöglichen und unkompliziertesten Kundenservice aufzubauen. Wie Scott Fawcett, Divisional Managing Director bei Essentra Components, jedoch erklärt, wissen wir, dass diese Revolution für andere Unternehmen etwas Besonderes darstellt.
Er meint: Industrie 4.0 wird die vorhandenen Technologien und Fähigkeiten in der Fertigungs- und Produktionsbranche revolutionieren und sie intelligent, integriert, verbunden und digitalisiert machen.
Eine fortschrittliche Datensammlung und leistungsstarke Analysen bedeuten, dass die Systeme riesige Datenmengen verarbeiten und Erkenntnisse gewinnen können, auf die schnell reagiert werden kann. Der Datenaustausch über die Cloud verbessert die Effizienz erheblich und ermöglicht es Herstellern wie uns, schnell, kostengünstig und ohne Qualitätseinbußen auf Kunden und ihr Verhalten zu reagieren.