Wer sich das hektische Stopfen von Sicherheitslöchern ersparen will, sollte mit Industrie-4.0 auch gleich die notwendigen Sicherheitskonzepte einführen – eben "Security 4.0".
Der Übergang von handwerklicher Einzelanfertigung zur industriellen Massenfertigung ist in mehreren Schritten erfolgt, die jeweils die Stückkosten des einzelnen Produkts gesenkt und die Qualität erhöht haben. Dies ist jedoch häufig nur zu Lasten der Flexibilität möglich gewesen, da der Aufwand zur Fertigungsvorbereitung sich nur bei höheren Stückzahlen amortisiert. Industrie-4.0 zielt auf die weitere Steigerung der Effizienz und Flexibilität durch vollständige IT-Durchdringung aller Schritte entlang der Wertschöpfungskette ab und berücksichtigt dabei auch den Lebenszyklus der Produkte. Dieser beginnt beim Design und geht über Auftragsbearbeitung und Produktion bis zum Service (Bild 1).
Andere Branchen zeigen bereits auf, in welche Richtung sich die industrielle Fertigung entwickeln könnte. Carsharing ersetzt den klassischen Besitz eines Pkw. In der IT sind ähnliche Trends sichtbar. Dort werden Hardware-Lösungen vermehrt durch Software ersetzt, etwa anstelle dedizierter Server virtuelle Server eingesetzt. Die darunter liegende Hardware-Umgebung verliert an Bedeutung.
In der Unternehmens-IT findet dasselbe bei den hausinternen Servern (Private Cloud) statt und zusätzlich werden diese durch externe Dienste im Sinne des Cloud-Computings ergänzt oder ersetzt. Allen diesen Beispielen gemein ist die Verschiebung hin zu Inhalten und Diensten zulasten des klassischen Besitzes von physischen Objekten.
Industrie 4.0: Ziele und Konzepte
Kauft man zukünftig noch Stanzmaschinen und Werkzeuge oder gestanzte Löcher? Bietet dies der Maschinenbauer selbst oder ein spezialisierter Dienstleister an? Sinkt der Preis, wenn man dem Anbieter Condition-Monitoring zur Optimierung erlaubt? Welche Daten werden dabei gesammelt, wo werden diese gelagert und wem gehören sie?
Im Sinne eines Industrie-4.0-Netzes sind die dabei Beteiligten häufig gleichzeitig sowohl Zulieferer als auch selbst Kunden oder Betreiber. Informationen über Eigenschaften von Produkten, Konstruktionsdaten, Software, Preise, Zustandsdaten werden daher zukünftig in horizontaler Richtung über Unternehmensgrenzen hinaus ausgetauscht werden müssen.
Um Produkte auch in kleiner Stückzahl effizient fertigen zu können, muss die Fertigungsvorbereitung pro Variante minimiert werden. Hierzu müssen sich die Fertigungssysteme im Wesentlichen selbst konfigurieren und an das Produkt anpassen. Das Produkt muss hierzu vollständig digital vorliegen. Dies erfordert die Digitalisierung des gesamten Lebenszyklus von der Produktidee bis zu Service und Außerbetriebnahme (Bild 2).