Smarte HMIs für Industrie 4.0 Komponenten für eine effiziente Maschinenbedienung

Hohe Produktionseffizienz wird nicht allein durch einen erhöhten Automatisierungsgrad erzielt. In den Konzepten der Industrie 4.0 ist der Mensch immer noch ein wichtiger Teil der Prozesskette und daher ist mit diesem Schlagwort auch der Bedarf an neuen Mensch-Maschine-Schnittstellen verbunden.

Fast jede etablierte Anwendung, die modernisiert wird, schmückt sich heutzutage mit dem Beiwort „smart“. Dabei existiert weder ein Patentrezept, das Aufschluss darüber gibt, wie dieses Attribut zustande kommt, noch eine Checkliste, um zu ermitteln, wie smart eine Anwendung tatsächlich ist. Trotzdem wird allgemein angenommen, dass smarte Lösungen beträchtliche Vorteile bieten.

Es verwundert kaum, dass der Begriff inzwischen nicht nur bei Mobil­telefonen, sondern auch bei Fernsehgeräten und sonstiger Verbrauchertechnik Anwendung findet. Das Aufkommen von smarten Komponenten und smarten Anwendungen wird auch – und vielleicht am stärksten – in der industriellen Fertigung zu spüren sein. Das Smart Office und die Smart Factory haben das Potenzial, Fabrikbesitzern ein deutlich effizienteres Betreiben ihrer Produktionsanlagen zu ermöglichen.Nach Ansicht mancher Experten kann dabei auch eine erhebliche Anzahl neuer Arbeitsplätze geschaffen werden.

Die vernetzte Fabrik – eine logische Fortsetzung des Internets

Das Informationszeitalter eröffnet völlig neue Perspektiven, ersetzt jedoch keineswegs die Industrialisierung an sich. Der technische Fortschritt verwandelt traditionelle Fabriken in hochgradig automatisierte Produktionszentren. Gleichzeitig läutet er die vierte indus­trielle Revolution ein – nach einer High-Tech-Initiative der Bundesregierung auch Industrie 4.0 genannt.

Ihr Vorgänger war die digitale Revolution, die sich unter anderem dadurch charakterisieren lässt, dass Informationen ein höherer Wert als Waren beigemessen wurde. Die zunehmende Verbreitung digitaler Technik stellte eine Bedrohung für eine Wirtschaft dar, in deren Zentrum die industrielle Fertigung stand, und wurde allgemeinhin als dritte industrielle Revolution bezeichnet. Auch sie war mit erheblichen Herausforderungen verbunden und stand in starkem Kontrast zur ersten indus­triellen Revolution, die sich der Dampf- und Wasserkraft bediente und weltweit einen tiefen sozioökonomischen Einschnitt bedeutete. Die nachfolgenden Revolutionen können zwar insgesamt als weniger disruptiv bezeichnet werden, gingen jedoch ebenfalls mit tiefgreifenden Veränderungen einher. Die Ablösung von Dampf- und Wasserkraft durch Elektrizität als wichtigste Energiequelle markierte die zweite indus­trielle Revolution, die zweifellos kostspielig war, letztendlich aber viele Vorteile brachte.

Die Konzepte der Industrie 4.0 zielen darauf ab, das Potenzial von elektrischer Energie, Automatisierung, Robotik und Informationstechnik innerhalb von Fabriken und anderen Industrieumgebungen zu maximieren und Arbeitsabläufe völlig neu zu gestalten. Somit wird ein neues Kapitel des Internetzeitalters aufgeschlagen, wo Prozesse zunehmend vernetzt und zentral gesteuert werden. Das Streben nach mehr Effizienz und Produktivität, die wiederum zu einer höheren Rentabilität führen sollen, steht im Zentrum dieser neuen Revolution. Auch wenn es ohne Investitionen nicht geht, zeigt die Geschichte, dass sich Veränderung auszahlt. Als Roboter eine größere Automatisierung des Fertigungsbetriebs ermöglichten, wurden die Ausgaben durch den höheren Durchsatz legitimiert. In ähnlicher Weise wird Industrie 4.0 mit ihrem Versprechen eines noch höheren Automatisierungsgrads und einer größtmöglichen Transparenz des Fertigungsprozesses als positive und rentable Entwicklung erachtet.