Schlanke Produktion und Industrie 4.0: Weniger Abfall durch Automatisierung

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Foto: Gerd Altmann / Pixabay

Die vierte industrielle Revolution ist im vollen Gange und wird von der Bundesregierung unterstützt. Mit der Plattform Industrie 4.0 schafften die Bundesministerien für Wirtschaft (BMWi) und Bildung (BMBF) ein Referenzmodell für Unternehmen des Mittelstandes, um dort eine umfangreiche Digitalisierung zu implementieren.

Was ist Industrie 4.0?
Deutschland ist ein weltweit führender Industriestandort. Knapp 15 Millionen Arbeitsplätze sind hierbei Teil der produzierenden Wirtschaft. Diese durchlief bereits drei Revolutionen: Die Mechanisierung, die Massenproduktion und zuletzt die Automatisierung. Die nun vierte Revolution bezeichnet das Vernetzen der drei Elemente Mensch, Maschine und dem Internet der Dinge (IoT). Hierbei spielt der Austausch aller vernetzten Komponenten eine zentrale Rolle. Für die Fertigung bedeutet dies, dass kontinuierlich Daten gesammelt werden, anhand derer eine Optimierung der Produktionsprozesse in Echtzeit möglich ist – und das weitestgehend ohne Eingriff durch Menschenhand. Trotzdem bleibt der Mensch ein wichtiger Bestandteil, denn er überwacht Fertigungsabläufe und ist Entscheidungsträger bei der Erweiterung oder der Auswahl und Konzipierung neuer Simulationen.

Die „schlanke Produktion“ und Industrie 4.0
Die schlanke Produktion (englisch „lean production“) ist eine Philosophie für die industrielle Fertigung, bei der durch optimale Auslastung aller Systeme, bedarfsgerechter Lieferung von Rohstoffen und Teilen, Vermeidung unnötiger Transportkosten und von Überproduktion eine Steigerung der Produktivität bietet. Die Prinzipien der schlanken Produktion wurden erstmals durch den japanischen Automobilhersteller Toyota Mitte der 90er genormt und finden heute weltweit Anwendung.

Die Industrie 4.0 kann dabei eine sinnige Ergänzung der schlanken Produktion darstellen. Durch eine Fusion beider Ansätze entsteht vor allem ein großer Vorteil: Die Verringerung von Abfällen.

Weniger Abfälle und ein Beitrag zur Kreislaufwirtschaft
Eine zentrale Komponente der Industrie 4.0 bleibt die Automatisierung. Robotergesteuerte Fertigungsanlagen können Dank Anbindung an das Internet der Dinge so programmiert werden, dass sie einen sehr strengen Toleranzrahmen für Fehler haben. Der Einsatz vielfältiger Sensortechnologien, wie zum Beispiel magnetisch-induktiven Sensoren zum Erkennen und Unterscheiden von metallischen Elementen, kann rechtzeitig einen Alarm auslösen, wenn ein Abweichen von den Zielwerten droht. Hierdurch werden sowohl Abfälle als auch die Wiederholung von Arbeitsschritten vermieden – Zwei der größten Sünden in der schlanken Produktion. Routinearbeiten der Fertigungsstraßen werden durch Auswertung der entstehenden Datensätze optimiert und können eine nahezu komplette Auslastung ermöglichen.

Die Entstehung von Abfall und Schrott kann dabei nicht komplett ausgeschlossen werden, jedoch können die ohnehin schon eingesetzten Sensortechniken einen Beitrag zum Recycling leisten, indem sie die Zusammensetzung der Abfallprodukte identifiziert und diese je nach Potential für Wiederverwertung abscheidet.

Somit kann die Industrie 4.0 nicht nur die Produktivität steigern und die Kosten senken, sie kann auch einen Beitrag zum Umweltschutz leisten und letztendlich den Verbrauchern einen höheren Mehrwert bieten.

Autor: Nico Jakobs

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