Chancen & Risiken

  • Rechtliche Aspekte: Arbeitswelt

    Vernetzung und Digitalisierung verändern zukünftig auch die Arbeitswelt. ‎Arbeiten 4.0 ‎fordert Flexibilität in zeitlicher und räumlicher Hinsicht und führt zu ‎einer ‎zunehmenden Entgrenzung von Arbeit und Privatleben. Das ‎Bundesarbeitsministerium hat mit seinem Weißbuch Arbeiten 4.0 einen Dialogprozess ‎zur Zukunft der Arbeit angestoßen. ‎ Auch bei einer sich ändernden Arbeitswelt müssen bestehende gesetzliche ‎Regelungen eingehalten werden. Derzeit wird diskutiert, ob das ‎Arbeitszeitgesetz ‎noch den heutigen Anforderungen gerecht wird. Onlineplattformen und Crowdworking ermöglichen eine neue Form der projektbezogenen ‎Zusammenarbeit, meist auf selbstständiger Basis. ‎Hier spielt die Abgrenzung der ‎selbstständigen Tätigkeit von einem Arbeitsverhältnis ‎eine wichtige Rolle, also ‎insbesondere das Thema Scheinselbstständigkeit und die rechtliche Gestaltung von ‎Fremdpersonaleinsätzen. ‎ Einen ersten Überblick zu den rechtlichen Herausforderungen beim Einsatz ‎autonomer Systeme bietet das Ju-RAMI Modell entwickelt im Rahmen des ‎‎"AUTONOMIK für Industrie 4.0" Programms des BMWi.
  • Rechtliche Aspekte: Datenschutz

    Unternehmen aller Branchen sehen in der Digitalisierung einen Schwerpunkt ihrer ‎Geschäftsentwicklung.‎ Das Internet der Dinge, die Kommunikation von Maschine zu Maschine, Cloud-‎Lösungen, Gesundheits-Apps und viele weitere digitale Innovationen generieren und ‎erheben immer mehr Daten.‎ Schon deshalb gelten Daten als der neue Rohstoff des 21. Jahrhunderts. Wie bei jedem anderen begehrten Rohstoff gilt es, die Daten angemessen vor unberechtigten ‎Zugriffen zu schützen, wie zum Beispiel vor Datenklau, Industriespionage und ‎Cyberkriminalität.‎ Dies zeigt, wie umsichtig man mit diesen Daten umgehen muss, um ihre Sicherheit zu ‎wahren und gesetzliche Anforderungen einzuhalten. ‎ Am Markt wird sich dauerhaft nur durchsetzen, wer seine Produkte und Prozesse datenschutzkonform gestaltet.‎
  • Chance: Steigerung der Effizienz

    Mit der zunehmenden Digitalisierung der Fabrik ist eine zusätzliche Steigerung der Effizienz möglich. Je besser die Maschinen- und Anlagensteuerung, Warenwirtschaftssysteme, Logistiksysteme, Verwaltungssoftware etc. miteinander verbunden sind, umso mehr Potenzial für mehr Effizienz besteht. Jede Insellösung, von der aus Daten mühsam per Hand in ein anderes System übertragen werden müssen, schwächt den durchgängigen Überblick, ist fehleranfällig und verzögert Prozesse.
    4 Fragen an...

    Interview mit Prof. Dr.-Ing. Joachim Berlak, Geschäftsführer der software4production GmbH

    Was sind die Herausforderungen, vor denen die Unternehmen in Deutschland stehen?

    „Industrieunternehmen stehen nicht nur in Deutschland vor großen Herausforderungen. Stetig steigenden Kundenanforderungen bezüglich Preis, Qualität und Lieferzeiten stehen historisch gewachsene Strukturen, Prozesse und Werkzeuge dieser Manufakturen entgegen. Während in anderen Industrien mit vergleichbaren Herausforderungen die Informatisierung der Produktion durch Industrie 4.0 als Reaktion und Lösungsstrategie auf die neuen Anforderungen bereits seit längerer Zeit eingesetzt hat, stehen andere Branchen erst am Anfang.“

    Es gibt jedoch Branchen wie beispielsweise die optische Industrie, die nach wie vor viel Handarbeit erfordern. Welche Chancen bietet die Digitalisierung Branchen mit hohem Manufakturcharakter?

    „Beispielsweise hat der Marktführer für Maschinen zur Fertigung von Brillengläsern und optischen Linsen vor rund zwei Jahren den eigenen und den Kundenbedarf an I4.0-Lösungen analysiert und Ansatzpunkte identifiziert. Gemeinsam mit der software4production GmbH wurde in dieser Zeit eine Industrie 4.0-Lösung entwickelt, die aus innovativer Maschinen- und Softwaretechnik zur Produktivitätssteigerung in der Optikfertigung besteht. Aufgrund der Echtzeitdaten und dem geschlossenen Regelkreis zwischen Planung und Ausführung können u.a. Stillstandszeiten und Ausschuss schnell erkannt und nachhaltig reduziert werden. Einhergehend erhöhen sich Durchsatz und Produktivität. Diese Lösung setzen heute bereits die ersten Kunden des Unternehmens erfolgreich ein, denn in einem Markt, in dem neben dem Preis vor allem die Lieferfähigkeit zählt, sind dies entscheidende Wettbewerbsvorteile.“

    Welche Erfahrung haben Sie bei dem Projekt gemacht?

    „Es zeigt sich hierbei, dass Industrie 4.0 ein längerfristiger gemeinsamer Weg aus Soft- und Hardwareentwicklung ist, den man mit konsequenter Entwicklungsarbeit konzipieren, beschreiten und leben muss. Für den Steuerungsentwickler einer Werkzeugmaschine ist das jedoch ein Paradigmenwechsel, wenn man eine Werkzeugmaschine quasi mit einem Smartphone gleichsetzt.“

    Wie hoch war der Entwicklungsaufwand und muss bei der Umsetzung von Industrie 4.0 gleich „alles auf einmal“ umgestellt werden?

    „Interessant ist hierbei, dass der technische Entwicklungsaufwand, um z.B. Daten über TCP/IP mit einem REST-Webservice unseres dienst-basierten MES-Systems in Echtzeit austauschen zu können, auf beiden Seiten sehr gering ist. Wenn man diesen ersten Schritt mal gegangen ist, kann die lokale Intelligenz in einem Unternehmen sukzessive von der Maschine in die IT-Umwelt übertragen werden. Somit können auch für komplett neuartige Anforderungen und Problemstellungen gemeinsam sehr schnell, aufwandsarm und innovativ entsprechende Lösungen realisiert werden.“


  • Chance: Marktvorteil durch individualisierte Produkte

    Kunden geben sich immer weniger mit Standardprodukten zufrieden, sondern erwarten nach ihren Bedürfnissen maßgeschneiderte Produkte. Die Unternehmen, die ihre Produktion modularisieren und die Produkte wie in einem Baukasten zusammensetzen können, sind hier im Vorteil. Die Rüstzeiten für Maschinen können zudem durch die flexible Produktion gesenkt werden. Sie müssen in Zukunft jedoch noch geringer ausfallen und kurzfristiger planbar sein, damit individuelle Produkte bis hin zur Produktion der Losgröße Eins realisierbar sind.
  • Chance: Zufriedene Mitarbeiter durch flexiblere Arbeit

    Der Einsatz neuer Technologien in der Produktion ermöglicht neue Lösungen im Bereich der Personalplanung. Durch den Einsatz mobiler Endgeräte wird auch die Steuerung der Produktion mobil und braucht nicht mehr zwingend vor Ort zu erfolgen. Autonom und vernetzt arbeitende Maschinen geben eigenständig Rückmeldung, sofern Abweichungen vom geplanten Zustand auftreten. Diese Informationen erhalten die Arbeitnehmer mit Datenübertragung in Echtzeit auf das Smartphone oder ein Tablet. Dadurch muss der Arbeitnehmer nicht mehr direkt in der Werkhalle stehen, sondern kann sich im Büro anderen Aufgaben widmen und sogar über sein Tablet mit den Maschinen von zu Hause aus kommunizieren. Bei der Fernwartung von Anlagen und Computern ist dieses Prinzip schon seit vielen Jahren verwirklicht.
  • Risiko: Breitband-Internet

    Die Vernetzung von Menschen, Maschinen, Werkstücken und Produkten firmenintern, über einzelne Standorte hinweg oder mit Kunden und Lieferanten im Wertschöpfungsnetzwerk, fordert eine dafür geeignete Telekommunikationsinfrastruktur. Die Zahl jener Geräte, die an das Internet angebunden ist, steigt innerhalb der nächsten zehn Jahre rapide an. Das stellt die Internetverbindungen vor eine große Belastungsprobe, gerade auch in strukturschwachen Gebieten. Allerdings ist selbst in Ballungsräumen die Breitband-Internetanbindung noch nicht flächendeckend und mit der notwenigen Leistungsfähigkeit vorhanden. Für eine Datenübertragung in Echtzeit, wie sie Industrie 4.0-Anwendungen erfordern, ist eine Internetleistungen in den Bereichen des sich derzeit im Aufbau befindlichen Glasfasernetzes erforderlich.

    „Wir haben uns mit software4productions in München-Freiham niedergelassen. Dort entsteht ein komplett neuer Stadtteil mit Gewerbegebiet. Trotzdem haben wir nur eine DSL16000-Internetleitung. Und das in einem neuen Münchner Stadtteil. Das ist sehr schwer nachvollziehbar. Da habe ich in anderen Regionen Deutschlands eine bessere Internetanbindung.“

     Prof. Dr. Joachim Berlak, Geschäftsführer software4production GmbH


  • Risiko: IT-Security

    Systeme zur Fertigungs- und Prozessautomatisierung, sogenannte Industrial Control Systems (ICS), sind zunehmend Cyber-Angriffen ausgesetzt. Hierzu gehören ebenso nicht-zielgerichtete Schadsoftware wie auch qualitativ aufwändige, spezifische Angriffe auf ICS. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) priorisiert für 2014 als TOP 10 der häufigsten Bedrohungen für ICS: 1. Infektion mit Schadsoftware über Internet und Intranet 2. Einschleusen von Schadsoftware über Wechseldatenträger und externe Hardware 3. Social Engineering 4. Menschliches Fehlverhalten und Sabotage 5. Einbruch über Fernwartungszugänge 6. Internetverbundene Steuerungskomponenten 7. Technisches Fehlverhalten und höhere Gewalt 8. Kompromittierung von Smartphones im Produktionsumfeld 9. Kompromittierung von Extranet und Cloud-Komponenten 10. (D)DoS Angriffe Eröffnet einer der hier genannten Angriffe einen unberechtigten Zugang, kann eine Vielzahl weiterer Angriffe auf interne Systeme folgen. Neben dem möglichen Verlust der Verfügbarkeit der Fertigungssysteme, Beschädigung von Anlagen und Beeinträchtigung der Produktergebnisse stellt vor allem auch der Verlust von unternehmenskritischem Know-how eine teilweise existentielle Bedrohung für Unternehmen dar. Es empfiehlt sich deshalb, die verschiedenen Bedrohungsszenarien für das Unternehmen zu überprüfen, Schwachstellen zu identifizieren und zu priorisieren. Darauf aufbauend sollte ein entsprechendes Sicherheitskonzept erstellt und umgesetzt werden. Das BSI bietet hierzu eine Vielzahl von Informationen und Anleitungen unter www.bsi.bund.de.
  • Risiko: Interoperabilität

    Das Internet of Things (IoT) ermöglicht die Integration von Einzelkomponenten (Sensoren, Komponenten, Maschinen, ...) in ein Gesamtsystem. Die erfolgreiche Kommunikation dieser Komponenten erfordert kompatible Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle zwischen den heterogenen Elementen. Die einheitliche Normung, Standardisierung und Interoperabilität von Systemelementen ermöglichen deren Vernetzung und bilden die Basis für Innovationen in der Industrie 4.0. Mit der Entwicklung von Lösungen und einheitlichen Standards befasst sich in den USA das Industrial Internet Consortium (IIC). In Deutschland wird dies durch die Plattform Industrie 4.0 unterstützt. Hier können Sie sich mit weiteren Unternehmen und Interessenten austauschen und bei der Ausarbeitung von Standards für Schnittstellen mitwirken. Mit der Normung befasst sich das Deutsche Institut für Normung (DIN).



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