Steht Industrie 4.0 bereits vor der Tür?

Leute,

im September habe ich im Rahmen der SMTAI-Konferenz in Rosemont (Illinois) an einer technischen Veranstaltung zum Thema Industrie 4.0 teilgenommen.. Ich wusste zugegebenermaßen nicht viel darüber und fand das Thema daher faszinierend. Industrie 4.0 wirft die Frage auf, was Industrie 1.0 bis 3.0 sind (waren?) Die nachstehende Abbildung erläutert die Entwicklung. Industrie 1.0 war die Mechanisierung mit Wasser- und Dampfkraft, Industrie 2.0 die Massenproduktion mit elektrifizierten Fertigungslinien. Industrie 3.0 brachte Computer und die Automatisierung. Industrie 4.0 ist dagegen das Zeitalter der cyber-physikalischen Systeme, des Internets de Dinge, Cloud-Computings und Cognitive Computings.

Industrie 1.0 bis 4.0 Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Industry_4.0#/media/File:Industry_4.0.png

Man könnte sich eine Arbeitsumgebung mit dem Stand Industrie 4.0 (I4.0) in einem elektronischen Fertigungswerk beispielsweise wie folgt vorstellen: Ein Computer platziert einen Auftrag in der Cloud. Er wird vom Werk erhalten und nach einer Analyse durch eine „Watson“-ähnliche KI angenommen. Das I4.0-System plant dann den Auftrag und bestellt die korrekten Komponenten, gedruckten Leiterplatten und Befestigungsteile. Es entwirft die Schablone anhand einer Gerber-Datei usw. Menschen müssen kaum eingreifen, das Werk läuft mit einer 95%igen Verfügbarkeit und ist enorm effizient und rentabel.

Genau wie bei autonomen Fahrzeugen bin ich in Bezug auf das I4.0 ein wenig skeptisch. Natürlich gibt es ein paar Werke, die einige dieser I4.0-Technologien aufweisen. Meiner Meinung nach wird sich diese erhebliche technologische Veränderung jedoch erst nach einer Generation oder so etablieren.

Einer der Gründe für meine Ansicht ist, dass die meisten der mir bekannten Werke noch nicht einmal der Stufe Industrie 3.0 (I3.0) entsprechen, sondern vielmehr der Stufe Industrie 2.5 (oder darunter?). Ich habe mit vielen Kollegen über diese Dinge gesprochen und mehr als 100 Werke weltweit besichtigt und staune immer noch darüber, wie ineffizient viele sind. Ich wurde einmal gebeten, eine Führungskraft durch ein Elektronikfertigungswerk zu führen, die neu in unserer Branche war. Das Werk, das sich netterweise für die Führung angeboten hatte, umfasste sechs Fertigungslinien. Während der 90 Minuten unseres Besuchs lief keine einzige. Die Gründe waren typisch: Bei der Linie Nr. 1 konnte das Team nicht die korrekte Schablone finden, Linie 2 benötigte zahlreiche unauffindbare Komponenten, an der Linie 3 war eine Vorrichtung defekt usw. Diese Erfahrungen werden in dem Buch The Adventures of Patty and the Professor erläutert.

Ein weiteres Beispiel einer Elektronikfertigung, die nicht ganz an die Stufe I3.0 herankommt, entstammt einem Studentenprojekt, das vor Kurzem zur Messung der Verfügbarkeit einer einfachen Montagelinie in Auftrag gegeben wurde. Die Fertigungslinie bestand aus einem Schablonendrucker, Komponentenbestückungsmaschinen und einem Reflow-Ofen. Die Ingenieure des Unternehmens, das die Fertigungslinie verkauft hatte, waren zuversichtlich, dass die Studenten die Verfügbarkeit problemlos anhand der Signale messen könnten, die von den Computern zur Steuerung der einzelnen Ausrüstungen ausgesendet wurden. Nach Hunderten von Arbeitsstunden seitens der Ingenieure und der Studenten kam man zu der Feststellung, dass eine Messung der Verfügbarkeit ohne die Hinzufügung von Sensoren zur Erkennung der Leiterplattenbewegung entlang der Fertigungslinie nicht möglich war. Industrie 3.0, nun ja!

Anlässlich der SMTAI-Konferenz wurde ich gebeten, an einer Podiumsdiskussion von zwei Personen zum Thema „Wird die virtuelle Realität bald in der Elektronikfertigung zum Einsatz kommen?“ teilzunehmen. Sie werden sicherlich richtig geraten haben, dass ich der Skeptiker war. Schauen Sie sich das Video an und überzeugen Sie sich selbst.

Genau wie selbstfahrende Autos halte ich Industrie 4.0 für eine tolle Idee und ermutige die vielen Leute, die daran arbeiten. Es wird jedoch noch einige Zeit ins Land gehen, bevor sie wirksam in typischen Fertigungswerken Einzug halten wird. Lassen Sie uns bis dahin sicherstellen, dass die aktuell betriebenen Werke sich dem Stand Industrie 3.0 nähern und effizient mit hohen Verfügbarkeitsraten laufen.

Danke,

Dr. Ron