Industrie 4.0 – was ist das und was bedeutet es für die CNC-Branche?
Was ist Industrie 4.0?
Industrie 4.0, oder Smart Industry, wie es auch genannt wird, ist ein heißes Thema in der Fertigung. Was bedeutet es für den Markt der CNC-Bearbeitung? Warum ist sie für die Zukunft der Metallbearbeitung von Bedeutung?
Die auf Automatisierung ausgerichtete Industrie ist Industrie 4.0 oder Smart Industry. Der Versuch, menschliche Denkprozesse durch automatisierte Systeme zu ersetzen, ist das Hauptmerkmal. Nicht umsonst spricht man von der digitalen Revolution. In rasantem Tempo werden Informations- und Kommunikationstechnologien in den gesamten Produktionsprozess integriert – von der Entwicklung bis zum Vertrieb. Neue Produkttechnologien kommen auf den Markt. Organisationen, Maschinen und andere Produktionsmittel werden zunehmend digitalisiert.
Die Digitalisierung von Organisationen, Maschinen und anderen Produktionsmitteln schreitet voran. Dies führt zu sogenannten intelligenten Fabriken. Prozesse, Menschen und Maschinen sind ständig miteinander verbunden und erledigen die Arbeit schneller und intelligenter. Das gilt natürlich auch für die CNC-Bearbeitung. Der Bereich der Metallbearbeitung auf CNC-Maschinen ist aufgrund der großen Mengen an digitalen Daten, die den heutigen numerisch gesteuerten Bearbeitungsmaschinen zur Verfügung stehen, besonders anfällig für die Umsetzung von Industrie 4.0-Werkzeugen.
Industrie 4.0: die vierte industrielle Revolution
Ende des 19. Jahrhunderts erlebte die Welt die erste industrielle Revolution. Sinnbildlich für den tiefgreifenden industriellen Wandel, der Europa in dieser Zeit erfasste, steht die Erfindung der Dampfmaschine. Kontinuierliche mechanische Kraftübertragung war erstmals möglich. Manuelle und arbeitsintensive Produktionsprozesse wurden durch die Nutzung von Wasserkraft und Mechanik schneller und effizienter. Die zweite und dritte industrielle Revolution machten dies innerhalb von rund 150 Jahren möglich. Industrielle Revolutionen waren die Massenproduktion und die Einführung von Robotern.
Das 21. Jahrhundert steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution: Industrie 4.0. Mit dem Einzug des Internets und der Entwicklung des sogenannten „Internet der Dinge“ vernetzen sich Mensch und Technik immer stärker. Die drahtlose Übertragung und Erfassung von Daten steht dabei im Mittelpunkt. Dies gilt nicht nur für den Kühlschrank und den Fernseher, sondern vor allem auch für Industrieanlagen und Geschäftsabläufe und insbesondere für Prozesse der Präzisionsteilefertigung.
Es werden immer mehr Daten gesammelt und die Software wird immer intelligenter. Das Ergebnis ist eine intelligente Zusammenarbeit zwischen Automatisierung, IT-Systemen und Produktionssystemen. Kurz gesagt, alles ist miteinander verbunden. Zu Recht sprechen wir von der Netzwerkgesellschaft, ein Begriff des niederländischen Professors Jan van Dijk. Die vierte industrielle Revolution hat begonnen, Industrie 4.0 ist mehr als ein cleverer Marketingbegriff.
Autonome Roboter: ein wesentlicher Bestandteil von Industrie 4.0
Zur Bewältigung komplexer Aufgaben setzen Hersteller in verschiedenen Branchen schon seit geraumer Zeit Roboter ein. Sinnbildlich für die Veränderungen in der CNC-Bearbeitung, die Industrie 4.0 widerspiegeln, stehen die aktuellen revolutionären Veränderungen in der Robotik: Roboter werden immer autonomer, flexibler und kooperativer. Außerdem sind sie zunehmend untereinander und mit anderen Maschinen vernetzt. Diese Vernetzung wird immer zuverlässiger und sicherer. Das bedeutet auch, dass Roboter für die Präzisionsmechanik immer interessanter werden.
So haben zum Beispiel Roboter zum Beladen von CNC-Bearbeitungsmaschinen eine Vielzahl von Funktionen, die vor nicht allzu langer Zeit noch undenkbar waren. In der CNC-Fräsen und CNC-Drehen werden zunehmend kollaborierende Roboter eingesetzt, und zwar sowohl für das Be- und Entladen der Bearbeitungsmaschinen als auch für zusätzliche Arbeitsgänge. Zu diesen Zusatzoperationen in CNC-Bearbeitungsprozessen gehören das Messen, Reinigen, Sortieren und Verpacken von Werkstücken.
Wie wird Industrie 4.0 die Fertigung in CNC-Bearbeitungsanlagen verändern?
Sie führt zu neuen Produktionsmethoden, Geschäftsmodellen und Branchen. Was vor einem Jahr noch galt, kann heute als veraltet betrachtet werden. All diese Innovationen kennzeichnen intelligente Produktionsprozesse. Zum Beispiel Maschinen, die autonom arbeiten können. Dies ermöglicht eine ständige Optimierung der Produktionsprozesse.
Flexibilität ist ein weiteres Schlüsselkonzept, das diese Entwicklungen in der Feinmechanik-Fertigung kennzeichnet. In einem vollautomatischen Prozess werden Produkte mit unterschiedlichen Spezifikationen in verschiedenen Mengen und mit unterschiedlichen Durchlaufzeiten hergestellt. Die Produkte werden nicht nur gehandhabt, sondern auch gereinigt, entgratet, gewendet oder gespannt – alles in der gleichen Anlage.
In diesem Zeitalter werden Ihre Maschinen in der Lage sein, nahtlos mit Automatisierungslösungen zu kommunizieren und laufend Statusmeldungen zu liefern. Das gilt sowohl für den kurzfristigen Bereich („Was produziere ich gerade?“) als auch für den langfristigen Bereich („Welche Komponenten zeigen Verschleißerscheinungen?“). Das Ergebnis ist – kurz gesagt – ein hochgradig rationalisierter, vorhersehbarer und damit profitabler Produktionsprozess.
