Von Industrie 1.0 bis 4.0

Unter Industrie 4.0 versteht man die vierte industrielle Revolution, ein Konzept, das erstmals auf der Hannover Messe 2011 vorgestellt wurde und auf der strategischen Initiative zur künftigen Industriepolitik der Bundesregierung basiert. Es bezieht sich insbesondere auf die Integration intelligenter Technologien in digitale und physische Fertigungsprozesse, um eine hochgradig vernetzte, automatisierte, datengesteuerte und effiziente intelligente Industrieumgebung zu schaffen.

Industrie1.0

Die durch die Dampfmaschine geprägte Mechanisierung beinhaltete den Antrieb von Maschinen mit Dampfkraft statt mit menschlicher Arbeit. Es bezieht sich auf die erste industrielle Revolution, die im späten 18. Jahrhundert in England stattfand. Dies war das erste Mal, dass Wasser- und Dampfkraft für die Massenproduktion genutzt wurden und nicht die körperliche Arbeit von Menschen und Tieren. Die Fertigung machte mit der Kraft der Maschinen einen großen Sprung und veränderte die Gesellschaft tiefgreifend. Von diesem Zeitpunkt an wurde das Handwerk von der Landwirtschaft getrennt und offiziell zur Industrie weiterentwickelt.

Industrie 2.0

Die Elektrifizierung, die durch die weitverbreitete Anwendung von Elektrizität gekennzeichnet war, beinhaltete den Einsatz elektrischer Energie zum Antrieb von Maschinen anstelle von Dampfkraft. Ein Jahrhundert später entstand Industrie 2.0 mit dem Aufkommen von Fließbändern und der Nutzung von Öl, Erdgas und Elektrizität sowie fortschrittlichen Kommunikationstechnologien wie dem Telefon, was weitere Verbesserungen in der Fertigung ermöglichte. Teilweise wurde die Automatisierung in den Herstellungsprozess eingeführt. Von da an wurden die Herstellung von Komponenten und die Montage von Produkten getrennt, was das Zeitalter der Massenproduktion in der Industrie markierte.

Industrie 3.0

Die Automatisierung, gekennzeichnet durch den Einsatz von SPS (speicherprogrammierbaren Steuerungen) und PCs, bezieht sich auf das Aufkommen von Computern in der Mitte des 20. Jahrhunderts, als Digitalisierung, Telekommunikation und Datenanalyse die Fertigung weiter beeinflussten. Von da an übernahmen Maschinen nicht nur einen großen Teil der körperlichen Arbeit des Menschen, sondern auch einen Teil der geistigen Arbeit. Mit der Digitalisierung von Fabriken und dem Einsatz von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) schritt die Automatisierung weiter voran, was die Automatisierung weiterer Prozesse und den Beginn der grundlegenden Datenerfassung ermöglichte. Infolgedessen überstieg die industrielle Produktionskapazität die menschliche Konsumkapazität und leitete eine Ära überschüssiger Produktionskapazität für die Menschheit ein.

Industrie 4.0

Industrie 4.0 oder die vierte industrielle Revolution. Die Quellen variieren hinsichtlich des offiziellen Startdatums von Industrie 4.0, aber irgendwann zwischen 2011 und 2016 wurde die Fertigung von einer neuen Welle technologischer Fortschritte beeinflusst, die auf Daten, einem erhöhten Automatisierungsgrad und der Schaffung intelligenter Maschinen und intelligenter Fabriken beruhten. Wir erleben derzeit noch einen grundlegenden Wandel in der Art und Weise, wie Maschinen über das Internet miteinander verbunden sind, einen Zustand, der als vollständige Automatisierung und teilweise Informatisierung bezeichnet wird.

Erleben wir Industrie 5.0?

Einige Experten glauben, dass das Aufkommen der COVID-19-Pandemie den Wandel hin zu Industrie 5.0 beschleunigt hat. Dan Gamota, Vizepräsident für Fertigung, Technologie und Innovation bei Jabil, schrieb: „Die fünfte industrielle Revolution geht von der Fokussierung auf digitale Erfahrungen hin zur Rückeroberung der Kontrolle durch den Menschen. Das Ergebnis wird die Fähigkeiten und Geschwindigkeit der Automatisierung mit dem kritischen und kreativen Denken des Menschen verbinden.“

Die Europäische Union prognostiziert, dass Industrie 5.0 das „Wohlbefinden der Arbeitnehmer“ in den Vordergrund stellen und einen sozialisierten Ansatz in der Fertigung verfolgen wird. Beeinflusst von der Notwendigkeit, den CO2-Ausstoß zu reduzieren und dem Bedürfnis der Arbeitnehmer, neue Wege des Engagements, der Verbindung und der Erledigung von Arbeiten zu finden, wird die neue industrielle Revolution den Menschen in den Mittelpunkt stellen.

Obwohl Experten vorhersagen, dass die fünfte industrielle Revolution den Menschen in den Mittelpunkt stellen wird, wird dieser Wandel immer noch von der Technologie vorangetrieben. Maschinelles Lernen bietet eine Lösung, da Robotik und KI-gesteuerte Tools möglicherweise den Stress der Arbeitnehmer minimieren und die Produktivität maximieren und sich wiederholende manuelle Aufgaben abdecken, die zum Burnout der Arbeitnehmer führen könnten.

Gamota schrieb: „Es wird erwartet, dass die Konvergenz von menschlicher Kognition und künstlicher Intelligenz in naher Zukunft eine Vielzahl neuer Anwendungsfälle hervorbringen wird, mit endlosen Möglichkeiten, wenn wir an Menschen denken, die Seite an Seite mit kollaborativen Robotern, virtuellen Assistenten, digitalen Zwillingen usw. arbeiten.“ Avatare oder das Genießen wirklich immersiver Erlebnisse auf eine Weise, die vor COVID-19 nicht ganz vorstellbar war.“

Neben AR und VR dürften auch maschinelles Lernen und KI-gesteuerte Robotik eine bedeutende Rolle in der Industrie 5.0 spielen. Diese Technologien ermöglichen es der Fertigung, Ergebnisse zu optimieren und gleichzeitig die Notwendigkeit menschlicher Eingriffe bei Montage und Produktion so gering wie möglich zu halten.