Industrie 4.0 – oder die vierte industrielle Revolution – brachte „intelligente“ Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), Cloud-Konnektivität und Echtzeitdatenanalysen in die Welt der Branche und der Fertigung. Im Mittelpunkt der Industrie-4.0-Revolution steht ein Antrieb für Effizienz, Produktivität und cyberphysische Systeme.

Und wo Industrie 4.0 intelligente Technologien in den Mittelpunkt von Fertigung und Lieferketten stellt, geht es in Industrie 5.0 darum, diese digitale Transformation durch eine aussagekräftigere und effizientere Zusammenarbeit zwischen Menschen und den Maschinen und Systemen innerhalb ihres digitalen Partnernetzes zu verstärken. Die Partnerschaft von Menschen und intelligenten Maschinen verbindet die Genauigkeit und Geschwindigkeit der industriellen Automatisierung mit der Kreativität, Innovation und kritischen Denkfähigkeiten des Menschen.

Moderne Unternehmen stehen vor einem noch nie dagewesenen Wettbewerbsniveau und steigenden Anforderungen der Verbraucher nach Schnelligkeit und Anpassung. Industrie-5.0-Technologien helfen dabei, das Beste aus beiden Welten abzuleiten, indem sie menschliche Kreativität und mechanisierte Effizienz unterstützen.

Industrie 4.0 und Industrie 5.0

Jede der ersten drei industriellen Revolutionen wurde durch eine disruptive neue Technologie angetrieben: die Leistung der Dampfmaschine, die Effizienz der Montagelinie und die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Computers. Diese industriellen Epochen wurden als „Revolutionen“ bezeichnet, weil die Technologien, die sie angetrieben haben, bahnbrechend waren und Unternehmen und Fertigung revolutionierten.

Die vierte industrielle Revolution – Industrie 4.0 – wird von intelligenten Technologien angetrieben. Sie untermauert alle Weiterentwicklungen von Industry 5.0 und besteht definitionsgemäß aus neun wichtigen „Säulen“:

1. Additive Fertigung
2. Augmented Reality
3. Autonome Roboter
4. Big Data und Analysen
5. Cloud-Konnektivität
6. Cybersicherheit
7. Horizontale und vertikale Systemintegration
8. Das Internet der Dinge (IoT)
9. Simulation und digitale Zwillinge

Industrie 5.0 stellt also nicht so viel eine weitere industrielle Revolution dar, sondern dient vielmehr der Erweiterung von Industrie-4.0-Technologien durch die Stärkung der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter. Mit Industrie 5.0 werden die neun Säulen von Industrie 4.0 erweitert, indem die menschliche Kreativität und das Wohlbefinden in den Mittelpunkt der Branche gestellt werden – um die Geschwindigkeit und Effizienz von Maschinentechnologien mit dem Einfallsreichtum und den Talenten menschlicher Kollegen zu verbinden.

Die folgenden Konzepte sind die zentralen Säulen von Industry 5.0:

• Eine menschenorientierte Industrie stellt menschliche Bedürfnisse und Interessen in den Mittelpunkt des Produktionsprozesses. Anstatt zu fragen, was Arbeitnehmer mit neuer Technologie tun können, fragt Industrie 5.0, was die Technologie für Arbeitnehmer tun kann. Obwohl Roboter unermüdlich und präzise sind, sind sie wörtlich und fehlen die Fähigkeit für kritisches und kreatives Denken ihrer menschlichen Partner.

• Eine nachhaltige Branche hilft Unternehmen, ihre Umweltauswirkungen durch die Entwicklung von Kreislaufwirtschaftsprozessen zu verringern. Weitere Veränderungen bei der Nachhaltigkeit sind die Reduzierung des Energieverbrauchs, der Treibhausgasemissionen und der Abfälle sowie die Vermeidung des Abbaus und der Verschlechterung natürlicher Ressourcen.
• Die industrielle Produktion in einer widerstandsfähigen Industrie hat ein hohes Maß an Robustheit. Sie ist gut gegen Störungen bewaffnet und in der Lage, kritische Infrastrukturen in Krisenzeiten zu unterstützen. Die Pandemie hat dazu beigetragen, industrielle Schwachstellen und die Bedeutung von mehr Agilität und Resilienz in Lieferketten und anderen Fertigungskomponenten hervorzuheben.

Integration von Industrie 5.0 in Industrie-4.0-Technologien

Mit Industrie 5.0 überlagern wertorientierte, menschenzentrierte Initiativen technologische Transformationen von Industrie 4.0, um ein nahtloseres Zusammenspiel zwischen Mensch und Maschine zu schaffen. Im Folgenden finden Sie einige der spezifischen Technologien, mit denen dies erreicht wird:

• Mensch-Maschine-Interaktionen können angepasst werden, indem eingebettete Sensoren, Aktoren und Machine-Learning-Technologien verwendet werden, um die Anpassung von kollaborativen Robotern zu erleichtern.
• KI-gestützteZusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern wird entwickelt, um Abfall zu reduzieren, die Nachhaltigkeitskonformität zu verbessern und die Effizienz bei der Nutzung investierter Ressourcen zu verbessern.
• Fortschrittliche Datenmanagement- und Analysesysteme nutzen KI und maschinelles Lernen, um Abfall und Ineffizienz zu minimieren und menschliche Talente zu optimieren.
• Simulationsmodelle und digitale Zwillinge minimieren den Verschleiß realer Systeme und optimieren das Lernen und die Effizienz menschlicher Benutzer. Dies ermöglicht maximale Innovation und Kreativität bei minimalem operativem Risiko.
• Kollaborative Roboter und Experience-Tools wie Virtual Reality (VR) können Unternehmen dabei unterstützen, die Effizienz intelligenter Automatisierung und die Kreativität und Problemlösungsfähigkeiten von Menschen-/Roboterpartnern zu verdoppeln.

Fabriken der Zukunft: Dauerhafte Vorteile der Industrie 5.0

Die langfristigen Vorteile der Einführung von Industry 5.0 stimmen mit ihren Kernwerten überein. Zum Beispiel bessere Gewinnung und Bindung von Talenten, höhere Energieeinsparungen und höhere allgemeine Resilienz. Die folgenden Vorteile tragen dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit und Relevanz zu verbessern, indem sie sich erfolgreich an eine sich wandelnde Welt und neue Märkte anpassen.

• Gewinnung und Bindung von Talenten: Jedes Jahr wird es für Unternehmen schwieriger, die qualifizierten und talentierten Mitarbeiter zu gewinnen und zu halten, die sie benötigen, um im Wettbewerb zu bestehen. Wenn Arbeiter einfach Maschinenbediener sind, wird ihnen die Herausforderung und der kreative Input, der die menschliche Leistung fördert, verweigert. Industrie-5.0-Prinzipien und -Technologien bieten ein fortschrittlicheres und interessanteres Arbeitsumfeld, das zu einer höheren Mitarbeiterzufriedenheit und -treue führen kann.
• Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit: In der heutigen Geschäftswelt sind nachhaltige Praktiken keine Option mehr, sondern eine Erwartung von Stakeholdern. Dies gilt insbesondere für ressourcen- und energieintensive Branchen. Ein zukunftsorientiertes Unternehmen mit Blick auf Nachhaltigkeit wird für potenzielle Investoren, Mitarbeiter und Verbraucher attraktiver sein. Die Einführung von Industrie-5.0-Praktiken wird die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit der Branchen fördern und gleichzeitig die ökologische Nachhaltigkeit sicherstellen.
• Resilienz: Die Fähigkeit, auf disruptive Veränderungen wie Handelskriege, Pandemien und Klimaauswirkungen zu reagieren, ist zu einer wichtigen Komponente für die Führung eines Unternehmens geworden. Industrie-5.0-Technologien spielen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von industrieller Agilität und Resilienz durch Datenerfassung, automatisierte Risikoanalyse und mehr Sicherheit.

Kollaborative Roboter (Cobots) und menschliche Mitarbeiter

Die Einführung von Industrie 5.0 als Ergänzung zu Industrie 4.0 kann die Belegschaft sinnvoll stärken. Vor allem Industrie 5.0 bringt hoch qualifizierte Arbeiter und kollaborative Roboter (Cobots) nebeneinander – und erhöht damit den Wert, den jeder für die Produktion bringt. Diese weiterentwickelte Generation von Maschinen ist mit Sensoren, Aktoren und KI-betriebenen Controllern ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, sicher und unaufdringlich neben Menschen zu arbeiten. Cobots sind vielseitig, einfach programmierbar, sicher und intuitiv zu bedienen.

Was ist ein Cobot?

Ein kollaborativer Roboter oder „Cobot“ ist ein Roboter, der neben einem Menschen als Führungskraft oder Assistent arbeitet. Im Gegensatz zu autonomen Robotern, die – einst programmiert – unabhängig arbeiten, sind kollaborative Roboter darauf ausgelegt, auf menschliche Anweisungen und Handlungen zu reagieren. Die Beziehung zwischen Cobot und Mensch ist synergistisch, bei der die angeborenen Stärken von Mensch und Maschine zusammengeführt werden, um bestimmte Aufgaben oder Prozesse zu erfüllen.

Die Zusammenarbeit zwischen Menschen und Cobots kann dazu beitragen, Innovationen zu erschließen. So können beispielsweise in der Designermode Cobots für das Sammeln, Schneiden, Halten oder sogar Nähen von Stoffen zuständig sein, während Designer sie in Echtzeit auf einem 3D-Modell einer Schaufensterpuppe in einem Computer oder VR-Set skizzieren und ziehen. Dies könnte die gleichtägige Lieferung personalisierter Designerbekleidung Wirklichkeit werden lassen.

Darüber hinaus war die Automobilbranche ein Erstanwender von Cobit-Technologien, die sie als kritische Komponenten in Montagelinien nutzten. Durch die Automatisierung sich wiederholender und gefährlicher Aufgaben wie Schweißen, Montieren und Lackieren werden Menschen frei, um komplexere Aufgaben neben dem Betrieb und der Wartung der Roboter zu erledigen. Dazu gehört die Paarung von Menschen und Cobots in Qualitätssicherungsaufgaben, bei denen „Robotervision“ autonom Defekte oder Fehler erkennen kann, die für das menschliche Auge nicht sofort sichtbar sind.

Cobots in Fabriken können die Effizienz und die Erfahrung ihrer menschlichen Kollegen verbessern.

Factory 5.0: Industrielle Automatisierung wird personalisiert

Die Integration von Cobotern und Menschen birgt das Potenzial, Waren auf industrieller Ebene zu personalisieren und anzupassen. Da Cobots wiederkehrende Aufgaben mit hoher und vorhersehbarer Effizienz ausführen, kann der Mensch den Prozess überwachen, um sicherzustellen, dass Anforderungen für die Anpassung in Echtzeit verstanden und umgesetzt werden. Die folgenden Industrie-5.0-Tools helfen dabei, die anpassbare Fertigung voranzutreiben:

• Einheitliche Datenmanagementplattformen sammeln, speichern und analysieren Kundeneingaben und wandeln sie in Erkenntnisse für Hersteller um.
• Digitale Zwillinge und Simulationen helfen dabei, das Prototyping von Lösungen zu maximieren, um die Anforderungen der Kunden mit minimalen Kosten zu erfüllen.
• Intelligentere KI- und Machine-Learning-Systeme dienen dazu, Kundenpräferenzen und -anforderungen zu verstehen und die Fertigung kundenspezifischer Komponenten zu unterstützen.
• Genauere Sensoren, Aktoren, 3D-Scanner, VR und andere Tools machen das Anpassungserlebnis für Mitarbeiter und Kunden leichter zugänglich.

Industrie 5.0 hilft, die Türen in einer neuen Ära der Personalisierung sowohl für Kunden als auch für Arbeitnehmer zu öffnen.

Nächste Schritte auf Ihrem Weg zur Branchen-5.0-Transformation

Der Weg zu Industrie 5.0 beginnt mit guter Planung, fundierten Strategien, offener und inklusiver Kommunikation und einer starken Industrie 4.0-Basis. Es ist nie zu früh, um mit der Transformation von Industrie 4.0 und Industrie 5.0 zu beginnen, indem Sie mehr über die besten Lösungen für die individuellen Ziele und Herausforderungen Ihres Unternehmens erfahren.