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Studie von IDC Industrie 4.0 ist in Deutschland mehr Vision denn Wirklichkeit

Redakteur: Nico Litzel

Industrie 4.0 will die Prinzipien des Internets der Dinge auf das verarbeitende Gewerbe übertragen. Ein Anwendungsbeispiel ist die vorausschauende Wartung von Maschinen und Anlagen auf Basis von Echtzeitdaten. Das klingt in der Theorie gut, ist aber laut der IDC-Studie „Industrie 4.0 – Startschuss für die ITK-basierte vierte industrielle Revolution“ noch nicht in der Breite der deutschen Industrie angekommen.

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Mark Alexander Schulte, Consultant und Projektleiter bei IDC
Mark Alexander Schulte, Consultant und Projektleiter bei IDC
(Bild: IDC)

Durch das Konzept der Industrie 4.0 wachsen in der Fertigung die physische und die virtuelle Welt zusammen. Grundlage hierfür sind sogenannte Cyber-physische Systeme (CPS). Das sind Objekte, Maschinen und Anlagen, die mit Sensoren und einer dezentralen Steuerungseinheit ausgestattet sind und über eine Funk- oder Kabelverbindung Informationen untereinander und mit Softwareplattformen austauschen können.

In der Industrie 4.0, so die Vision, besteht die Produktionsumgebung aus intelligenten, vernetzten Objekten, die ihren Fertigungsprozess weit gehend autonom durchlaufen und deren Daten die Basis für Analysen, ein durchgängiges Engineering und intelligente Wertschöpfungsketten bilden.

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Erste Studie von IDC zu Industrie 4.0

Der Marktanalyst IDC hat im Juni dieses Jahres 211 Fach- und Führungskräfte aus Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes mit mehr als 100 Mitarbeitern in Deutschland befragt. Nach Angaben von IDC war das Ziel der Befragung, ein besseres Verständnis über die Wahrnehmung von Industrie 4.0, bestehende Umsetzungspläne sowie mit dem Konzept einhergehende Chancen und Risiken zu erhalten.

Die Befragung ergab, dass der Terminus „Industrie 4.0“ nur 57 Prozent der Teilnehmer bekannt ist. Deutlich zeigt sich dabei eine Kluft zwischen Anlagen- und Maschinenbauern auf der einen Seite und den Betreibern von Anlagen- und Maschinen auf der anderen. 54 Prozent der Betreiber von Anlagen und Maschinen haben von „Industrie 4.0“ noch nichts gehört. Etwas bekannter ist das Konzept den Anlagen- und Maschinenbauern. Hier haben 26 Prozent der Teilnehmer angegeben, von diesem Begriff noch nicht gehört zu haben.

Weitere 28 Prozent der befragten Maschinenbauer und ein Viertel der Maschinenbetreiber haben von Industrie 4.0 zwar bereits gehört, haben sich damit aber nicht weiter befasst. Die Frage „Ich habe mich sporadisch mit dem Konzept auseinandergesetzt“ hat weniger ein Drittel der Anlagenbauer mit Ja beantwortet (31 Prozent) und nur 17 Prozent der Betreiber. Intensiv mit dem Thema Industrie 4.0 haben sich schließlich 15 Prozent der Maschinenbauer und fünf Prozent der befragten Maschinenbetreiber.

Neue Geschäftsfelder erschließen

Hersteller von Maschinen, so die Zusammenfassung von IDC, setzten sich deutlich häufiger und intensiver mit Industrie 4.0 auseinander als Produktionsunternehmen. Das bestätige die Einschätzung, wonach Maschinenbauer ihr Produkt- und Serviceangebot ausweiten, neue Geschäftsfelder erschließen und sich frühzeitig in einem Wachstumsmarkt positionieren wollen.

Der Marktforscher weist zudem darauf hin, dass das Ergebnis stark von der Hierarchieebene der Befragten abhängig ist. Ein Großteil der Fach- und Führungskräfte setze sich derzeit sporadisch oder gar intensiv mit den Chancen und Risiken der vierten industriellen Revolution auseinander. Das sei eine wichtige Voraussetzung für die Verwirklichung des Konzeptes, da die leitenden Angestellten die zukünftige Strategie eines Unternehmens prägten und Entscheidungen über Investitionen in neue Techniken träfen.

Etwa ein Drittel der Betriebe, in denen das Konzept Industrie 4.0 bekannt ist, verwenden laut Studie bereits heute Maschinen und Anlagen mit eingebetteten, vernetzten Systemen – beispielsweise Industrieroboter oder Windkraftanlagen. Eine zunehmende Vernetzung von Objekten in Fertigungsprozessen werde auch bei Transporttechnologien oder Produkten deutlich, die bei einem Viertel der befragten Betriebe Informationen übertragen können, häufig per RFID. Auch CPS-Plattformen, die die Daten der vernetzten Objekte sammeln, aufbereiten und analysieren, finden laut IDC bereits bei einigen Unternehmen Anwendung.

„Auch wenn die Umsetzung zum Teil noch im Rahmen von Pilotprojekten, Testphasen oder einzelnen Bereichen der Fertigung geschieht, sammeln Firmen bereits heute Erfahrungen mit der Erhebung und Analyse von Daten aus vernetzten Produktionssystemen“, sagt Mark Alexander Schulte, Consultant und Projektleiter bei IDC. „Eine gute Ausgangsbasis, um umfassendere Industrie 4.0-Initiativen in Betrieben zu starten.“

Predictive Maintenance

Bei der Predictive Maintenance, auf Deutsch „vorausschauende Instandhaltung“, werde laut IDC das Prinzip und der Nutzen von Industrie 4.0 besonders deutlich. Die Basis bilden Anlagen, die mit Sensoren und vernetzten, eingebetteten Systemen ausgestattet sind. Die Sensoren erfassen den Verschleiß kritischer Bauteile einer Maschine und übertragen die Informationen an eine Softwareplattform. Diese analysiert die Echtzeitdaten und optimiert den Wartungsplan für das Team an Servicetechnikern.

Die drei größten Vorteile von Predictive Maintenance aus Sicht der Befragten sind eine bessere Produktionsplanung, eine längere Laufzeit der Maschinen und die Vermeidung von ungeplanten Stillständen – Gründe, die dazu beitragen, dass ein Viertel der befragten Fertigungsunternehmen heute bereits eine vorausschauende Wartung mithilfe von Echtzeitdaten im Einsatz hat, teilweise im Rahmen von Pilotprojekten. Weitere 25 Prozent haben Implementierungspläne für das nächste Jahr.

IDC erwartet ein dynamisches Marktumfeld

Auch die Hersteller von Anlagen, Maschinen und Geräten planen laut Studie einen massiven Ausbau ihres Angebots an Predictive-Maintenance-Lösungen. IDC erwartet daher ein dynamisches Marktumfeld im Bereich der vorausschauenden Wartung auf Basis von Echtzeitdaten.

Diese Entwicklung passe zu dem Ergebnis, dass jedes vierte Fertigungsunternehmen die Instandhaltung und den Betrieb von Maschinen zukünftig stärker auslagern will. Dieser Trend wird nach Einschätzung des Marktforschers sicherlich durch den Kostendruck, den viele Unternehmen im verarbeitenden Gewerbe spüren und die Forderung nach mehr Flexibilität forciert.

Aber auch technische Weiterentwicklungen tragen hierzu bei. Denn durch vernetzte, mit Sensoren und eingebetteten Systemen ausgestattete Maschinen müssen Abnahmen seltener vor Ort durchgeführt werden. Vielmehr sind das Monitoring, die Steuerung und die Wartung der Anlagen durch die Übertragung von Maschinendaten für Serviceanbieter einfacher geworden. Diese Entwicklung biete Maschinenbauern Geschäftspotenzial und die Möglichkeit, ihr Serviceangebot auszuweiten, fasst IDC zusammen.

Im Kontext von Industrie 4.0 spielt das Thema Sicherheit eine wichtige Rolle und wird, so ein Ergebnis der IDC- Studie, als eine zentrale Herausforderung bei der Verwirklichung der vierten industriellen Revolution angesehen. In der Vergangenheit seien geschlossene Produktionssysteme, die nicht an ein Firmennetzwerk oder mit dem Internet verbunden waren, die Regel in vielen Betrieben gewesen. Entsprechend sind viele bestehende Systeme in der Fertigung in Hinblick auf Sicherheitsvorkehrung nicht auf Netzwerkverbindungen ausgelegt. Im Rahmen von Industrie 4.0 rückt der Datenaustausch jedoch zunehmend in den Fokus und eine teilweise Öffnung von Produktionssystemen ist nach Einschätzung von IDC festzustellen.

Die befragten Fach- und Führungskräfte sehen insbesondere drei Risiken durch „online“ IT-Systeme in der Fertigung: der Diebstahl geistigen Eigentums wie Produktskizzen oder 3D-Muster, durch einen Hackerangriff initiierte Störungen in der Produktion sowie eine unbemerkte Manipulation von Maschinen in einem Fertigungsverfahren. Anbieter im Umfeld von Industrie 4.0 seigen daher gefragt, diese Bedenken ernst zu nehmen und bei der Entwicklung ihrer Lösungen zu berücksichtigen.

„Die aktuelle Situation im Produktionsumfeld ist mit der in der Office-IT vor circa 20 Jahren vergleichbar. Die damaligen IT-Systeme, also Workstations oder PCs, waren auch nicht für den Datenaustausch ausgelegt“, so Schulte. „Sicherheitsstandards mussten sich etablieren. Dies sollte positiv stimmen, dass eine umfangreiche IT-Sicherheit auch im Rahmen von Industrie 4.0 hergestellt werden kann.“

Industrie 4.0 wird sich durchsetzen

Die Mehrheit der befragten Unternehmen ist der Meinung, dass sich Industrie 4.0 durchsetzen wird und kein reines Hype-Thema ist. Den Zeithorizont bis zur vollständigen Verwirklichung der vierten industriellen Revolution schätzen über 80 Prozent auf die kommenden zehn Jahre ein – nach Ansicht von IDC eine optimistische Auffassung. Allerdings lassen die Unternehmen Taten sprechen: In jedem zweiten Betrieb, in dem Industrie 4.0 bekannt ist, wird es im kommenden Jahr ein Budget für Industrie-4.0-Initiativen geben, sodass weitere Pilotprojekte verwirklicht werden können.

Dennoch lässt die Studie erkennen, dass es auf dem Weg zur vierten industriellen Revolution noch große Hürden zu nehmen gilt. Aus Sicht der Befragten sind das insbesondere die Gewährleistung von Datenschutz und -sicherheit, die Finanzierung der Umsetzung, das Aufbrechen etablierter Strukturen und Abläufe sowie noch unausgereifte Technik. Nur wenn Anbieter auf diese Herausforderungen Antworten entwickeln, erklärt IDC, sei die Grundlage für eine zeitnahe Umsetzung der Industrie 4.0 gelegt.

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