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Forschung
Zahnräder schweben in der Luft

Zukunftsprojekt Industrie 4.0

Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Durch das Internet getrieben, wachsen reale und virtuelle Welt zu einem Internet der Dinge zusammen. Mit dem Zukunftsprojekt Industrie 4.0 wollen wir diesen Prozess unterstützen.  


Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 zielt darauf ab, die deutsche Industrie in die Lage zu versetzen, für die Zukunft der Produktion gerüstet zu sein. Sie ist gekennzeichnet durch eine starke Individualisierung der Produkte unter den Bedingungen einer hoch flexibilisierten (Großserien-) Produktion. Kunden und Geschäftspartner sind direkt in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse eingebunden. Die Produktion wird mit hochwertigen Dienstleitungen verbunden. Mit intelligenteren Monitoring- und Entscheidungsprozessen sollen Unternehmen und ganze Wertschöpfungsnetzwerke in nahezu Echtzeit gesteuert und optimiert werden können.

Die deutsche Industrie hat jetzt die Chance, die vierte industrielle Revolution aktiv mitzugestalten. Dabei lassen sich neuartige Geschäftsmodelle und erhebliche Optimierungspotenziale in Produktion und Logistik erschließen. Mit dem Zukunftsprojekt Industrie 4.0 wollen wir diesen Prozess unterstützen.

International steht Industrie 4.0 heute für die Digitalisierung der Industrie. Dabei entstand Industrie 4.0 erst 2011 als Zukunftsprojekt im Rahmen der Hightech-Strategie. Acatech - die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften - hat 2013 eine Forschungsagenda und Umsetzungsempfehlungen vorgestellt, die auf Betreiben des Bundesforschungsministeriums (BMBF) ausgearbeitet wurde. Dies baute auf der „Nationale Roadmap Embedded Systems“ auf.

Die Bundesregierung hat Vorschläge aus diesem Expertenkreis schon vorab aufgegriffen und setzt seither die Forschungsagenda Industrie 4.0 um. Das BMBF hat für diese Forschungsarbeiten bisher Fördermittel in Höhe von über 120 Millionen Euro bewilligt. Die Forschungsarbeiten werden in Themenfeldern verfolgt, zu denen bisher sieben Förderbekanntmachungen veröffentlicht wurden. Das Bundeswirtschaftsministerium engagiert sich zudem ebenfalls in der Forschungsförderung mit Fördermitteln bis zu 80 Millionen Euro. Parallel dazu hat sich das Bundeswirtschaftsministerium insbesondere auf den Schwerpunkt Standardisierung und Regulierung konzentriert.

Die aktuelle Debatte zu Industrie 4.0 in der Praxis zeigt eine recht genaue Auseinandersetzung mit den bei Industrie 4.0 verfolgten Zielen. Das BMBF sieht hier die Notwendigkeit, den Schwerpunkt seiner Aktionsstrategie in vier zentralen Problemfeldern zu setzen.

  1. Mittelstand. Industrie 4.0 ist derzeit immer noch eine Forschungsagenda.  Es gibt heute nur sehr wenige Produkte oder Umsetzungsleitfäden, die Investitionsentscheidungen erleichtern. Noch nicht definierte Standards erlauben derzeit keine belastbaren Aussagen, welche Technik sich für Industrie 4.0 als zukunftsfähig erweist. Um nicht auf die Etablierung von Standards warten zu müssen, hat das BMBF eine besonders auf den Mittelstand ausgerichtete Fördermaßnahme aufgelegt, um Industrie 4.0 „auf den Hallenboden“ zu bringen.

Dabei werden gezielt

  • Werkzeuge zur Wirtschaftlichkeitsbetrachtung entwickelt, die eine Investitionsabsicherung und Aussagen über die Zukunftsfähigkeit von Technologien für Industrie 4.0 erlauben;
  • Spezifische Lösungsansätze (best practice) für den Mittelstand gefördert, um anhand übertragbarer Lösungen Adaptionsprozesse zu erleichtern;
  • Einführungsstrategien und Umsetzungsempfehlungen für den Umbau gefördert, die als Handreichungen, Checklisten und Musterverfahren möglichst konkrete Umsetzungshilfen liefern.
  1. Standards und IT-Architekturen. Ein wichtiger Ansatz ist die in der Verbändeplattform Industrie 4.0 von ZVEI, VDMA und BITKOM vorangetriebenen Arbeit an einer „Referenzarchitektur Industrie 4.0“. Dies soll die Basis nicht nur für abstrakte Standardisierungsbemühungen sein. Sie wird in Kürze als detailliert ausgearbeitete Referenz vorgelegt.

    Technische Standards allein reichen jedoch nicht aus. Der größte Teil der Wertschöpfung im Maschinen- und Anlagenbau, aber auch in der Automatisierung besteht heute schon aus der Softwareentwicklung. Deren Komplexität nimmt weiter stark zu. Softwaresysteme für Industrie 4.0 müssen ökonomisch tragfähig produziert werden, leistungsfähig und zuverlässig sein und trotz wachsender Komplexität beherrschbar bleiben. Die dafür nötigen methodischen Lösungen wurden vom BMBF gefördert und stehen in nächster Zeit für den Einsatz in der Praxis bereit. Darüber hinaus wird sich das BMBF weiter auf diesem Gebiet engagieren und berät derzeit mit Experten über weiter gehende Lösungsansätze, die auf der „Referenzarchitektur Industrie 4.0“ der Verbändeplattform aufbauen wird.
     
  2. IT-Sicherheit. Die am häufigsten insbesondere im Mittelstand geäußerte Befürchtung ist, dass bei Industrie 4.0 die Daten nicht sicher seien, Geschäftsgeheimnisse verloren gehen und sorgfältig gehütetes Wissen der Unternehmen der Konkurrenz offenbart würde. Diese Befürchtungen nimmt das BMBF sehr ernst und hat als Sofortmaßnahme die Entwicklung eines durch Industrie und Forschung getragenen Sicherheits-Referenzsystems vorbereitet. IT-Sicherheit für Industrie 4.0 ist zudem ein Schwerpunkt im neuen IT-Sicherheitsforschungsprogramm der Bundesregierung.
     
  3. Qualifikation. Die mit Industrie 4.0 einher gehende Integration von IT in den Produktionsprozess bedeutet massive Änderungen – insbesondere bei Arbeitsprozessen und Arbeitsinhalten sowie die Erweiterung von Qualifikationsprofilen der Facharbeiter in den Betrieben, der praxiserfahrenen Ingenieure und vor allem in der Ausbildung. Erste Ansätze zu neuen Qualifikationsinhalten existieren, von einer Systematisierung sind wir aber noch weit entfernt.

    Das BMBF hat dieses Thema 2014 im Rahmen des IT-Gipfels zum Ziel der Initiative „entwicklung Industrie 4.0“ mit den Sozialpartnern gemacht. Die Umsetzung erfolgt derzeit.

    Zugleich sollten neue Chancen für die Beschäftigten genutzt werden. Dazu bedarf es neuer Ideen für Arbeitsgestaltung, Kompetenzentwicklung und Präventionskonzepte. Diese Forschung ist Teil des kürzlich vorgestellten Programms „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“, welches die erste Umsetzungsmaßnahme der neuen Hightech-Strategie ist.

Zusatzinformationen

Dokumente

Publikationen

  • Industrie 4.0 ID = 1714

    Titelbild der Publikation

    Innovationen für die Produktion von morgen

    2015, 156 Seiten
    Bestell-Nr.: 30916

    Kostenlos bestellen

    Download [PDF - 4,99 MB] (URL: http://www.bmbf.de/pub/Industrie_4.0.pdf)

Hier finden Sie die lieferbaren Materialien.
(URL: http://www.bmbf.de/publikationen/)

 

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