Industrie 4.0: Siegeszug der Roboter, Niederlage für den Menschen?

Vor ein paar Jahren noch ein Kunstwort für ein Zukunftsprojekt der deutschen Bundesregierung, heute eine ernstzunehmende politische Agenda. Industrie 4.0 ist einer von vielen digitalisierungsgetriebenen Bereichen. Sämtliche Elemente des Produktionszyklus, von der Entwicklung bis hin zum Recycling, werden dabei digitalisiert. Im Vordergrund steht nicht die Bedienung der Maschinen durch den Menschen, sondern vielmehr die Maschinenkommunikation und -automation mit minimalem menschlichen Einsatz. Beginnt hier ein dystopischer Albtraum für alle Monteure, Techniker und Lageristen?

Digital Signage im Bereich Industrie 4.0

Verschläft Deutschland den globalen Digitalisierungstrend der Industrie?

Made in Germany — das weltweit anerkannte Herkunftssiegel steht für Qualität und spiegelt die Produktionskraft des Landes wider. In der Exportweltspitze hat man sich selbstbewusst durch Innovationen etabliert. Bei der Implementierung von Industrie 4.0 Technologien zeigt sich Deutschland jedoch zurückhaltender. Laut des European Private Business Survey 2019 misst die Bundesrepublik digitalen Anwendungen weniger Bedeutung bei als die europäischen Nachbarn. Comparitech führte eine Vergleichsstudie durch und fand heraus, dass sich in Europa 20% aller weltweit eingesetzten Industrieroboter befinden —in China sind es über 60%. Die Zahlen verraten zudem, dass deutsche Bauunternehmer pessimistisch gestimmt sind: Über 57% sehen sich als Nachzügler beim Einsatz von Internet of Things (IoT) Technologien.

Doch es ist Licht am Ende des Tunnels: Deutschland bewegt sich wieder in Richtung seiner Rolle als Industrievorreiter. Erstaunliche 91% der deutschen Industrie- und Fertigungsunternehmen investieren bereits in digital vernetzte Fabriken. Mit dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) ist eine eigene Forschungseinrichtung gegründet worden, die mit hochqualifizierten Mitarbeitern die Digitalisierung vorantreiben soll. Die Bundesregierung hat sich als Ziel gesetzt, die Erforschung, Entwicklung und Anwendung von Künstlicher Intelligenz auf ein weltweit führendes Niveau zu heben. Deutschland sieht sich für die Veränderungen, die Industrie 4.0 mit sich bringt gewappnet.

Smart Factory — die selbstorganisierte Produktionsumgebung

In der Smart Factory soll eine Produktionsumgebung geschaffen werden, in der sich Fertigungsanlagen und Logistiksysteme nahezu selbst organisieren. Möglich gemacht wird das durch das Industrial Internet of Things. Alle Produktionsschritte sind hier miteinander vernetzt.

Die einzelnen Bestandteile der Produktion, wie Werkzeuge, Maschinen oder Lagerbehälter sind mit Sensoren und Aktoren ausgerüstet. Sie verfügen sozusagen über Augen, Ohren, Hände und Füße, um eigenständig zu arbeiten. Nicht nur die Produktion, auch logistische Aufträge werden mithilfe von fahrerlosen Transportfahrzeugen eigenständig erledigt.

Automobile Fertigung in der Produktionsstraße mit Robotern
Photo by Lenny Kuehne

Wie kann Digital Signage in der Industrie eingesetzt werden?

Die Idee der Smart Factory impliziert zwar, dass die Produktion komplett unabhängig durchgeführt werden soll, jedoch wird der Mensch nicht aus der Gleichung gestrichen. Mit der sich verändernden Industrieumgebung verändern sich auch die Anforderungsprofile von Mitarbeitern. Die Art und Weise, wie die Mitarbeiter in Zukunft in den Produktionszyklus eingespannt sind, ändert sich. Da sämtliche Geräte und Maschinen miteinander kommunizieren können und in eine gesicherte Systemumgebung eingebettet sind, ist es nicht mehr nötig alle Arbeitsschritte zu überwachen. Wenn bspw. eine Reparatur ansteht oder ein Wassertank unerwartet entleert wird, wird dies dem Mitarbeiter mitgeteilt. Auf großflächigen Digital Signage Lösungen laufen alle Informationen in einer Art Schaltzentrale zusammen. Hier können jegliche Maschinenaktivitäten und Hinweise zum weiteren Verfahren angezeigt werden. Digital Signage repräsentiert sozusagen den visuellen Kommunikationskanal zwischen Mensch und Maschine – das Interface der Smart Factory. In den folgenden Szenarien wird dies verdeutlicht:

  • Transparentere Produktion
    Um möglichst effizient produzieren zu können, ist es wichtig, einen tiefen Einblick in die Produktionskette zu bekommen. Fehler würde man sofort erkennen und Gegenmaßnahmen ergreifen, um diese wieder zu beheben. Messstationen der Qualitätssicherung oder anderer Stellen liefern Daten an einen Server, der diese wiederum an Bildschirme weiterleitet. Als Ergänzung zu mobilen Lösungen können diese Daten auf Digital Signage Tafeln visualisiert werden, um den Fertigungsprozess transparenter zu machen.
  • Einfach zugängliche Lagerdaten
    In Lagerhallen den Überblick zu behalten, ist ein äußerst aufreibendes Unterfangen. Keine Lieferung darf unvollständig sein, denn solch eine Unaufmerksamkeit wirkt sich schnell negativ auf die Kundenbeziehung aus. Der Einsatz von Digital Signage Modulen kann Mitarbeitern auf einen Blick Auskunft darüber geben, ob eine Lieferung vollständig und ausfuhrfertig ist. Oder welche Ladungen sich gerade in der Abfertigung befinden, um ggf. geeignete Mittel zur Entladung zur Verfügung stellen zu können. Zudem ist es möglich, Daten zu Lagerbeständen oder Lieferengpässen zu übermitteln.
  • Gefahrenvorhersage durch Überwachung
    In Industrieanlagen mit Rohstofflagerungen in Tanks und Silos können, neben dem aktuellen Füllstand, auch weitere Betriebsparameter auf Stelen angezeigt werden. Dabei wird auch ein sicherheitstechnischer Aspekt beachtet: Manche Befüllungen können durch Druck- und Temperaturänderungen reagieren und gegebenenfalls explodieren. Diese Gefahr sollte frühzeitig für Mitarbeiter erkennbar sein.
  • Planung
    Die Produktionsanlage ist der Kern eines jeden Unternehmens in der Fertigungsbranche. Aber nicht nur der Kern, sondern auch die Hülle muss vielen Anforderungen gerecht werden. Bei der Planung von Industrie- und Lagerhallen sind Digital Signage Tafeln enorm hilfreich. Diese stellen die virtuelle Realität detailgetreu und übersichtlich dar. Mittels Touchgesten ist es Angestellten möglich, einzelne virtuelle Elemente hinzuzufügen, zu bearbeiten oder zu löschen.
  • Wayfinding
    Lagerhallen — ein schier grenzenloser Irrgarten gefüllt mit Kisten. Um Mitarbeiter bei der Orientierung zu unterstützen, kann auf den Displays ein Lageplan angezeigt werden. So können sie sich zurechtfinden, indem ihnen z.B. bei der Kommissionierung der richtige Weg zu einem bestimmten Hallenbereich gezeigt wird. Damit wird vor allem neuen Mitarbeitern der Einstieg erleichtert, da sie das Wegeleitsystem an die Hand nimmt. Durch immer größere und komplexere Lagerhallen und Fabriken ist Wayfinding in der Industrie ein aktuelles Thema.
Industrielle Fertigungsstraße in Produktionshalle
Photo by Amin Khorsand

Digital Signage als Vermittler zwischen Mensch und Maschine

Die aufgezeigten Szenarien zeigen, wie Digital Signage im Industrie 4.0 Kontext nützlich sein kann. Jedoch gibt es viele weitere Anwendungsfälle, wo Digital Signage helfen kann, die Digitalisierung ohne Wachstumsschrammen zu meistern. Auch in der Industrie ist der Trend zu mehr Displays erkennbar, denn die digital dargestellte, smart-vernetzte und interaktive Anwendung bietet zahlreiche Vorteile gegenüber der alten stationären Darstellung am PC. Dem Menschen wird es durch Digital Signage möglich sein, verschiedenste Tätigkeiten in der industriellen Fertigung mit nur einer Berührung durchzuführen.

Die Smart Factory ist mit unglaublich intelligenter vernetzter Technologie bestückt. Die industrielle Fertigung, so wie wir sie kennen, wird sich dadurch grundlegend verändern. Auch wenn die Anlage selbständig arbeitet, kommuniziert und sich instand hält, wird der Monteur, Techniker und Lagerist nicht vollständig ersetzt. Die Tätigkeiten der Mitarbeiter wandeln sich in eine Richtung, in der der Mensch sozusagen als Dirigent agieren soll. Der Albtraum der kompletten Verdrängung durch die Maschinen geht somit nicht in Erfüllung.