Industrie 4.0: Der Einfluss auf die industrielle Wartung

Das Konzept der Industrie 4.0 ist nicht leicht zu erklären, denn das Thema ist sehr umfassend. Vor allem bezeichnet dieses Konzept eine vollkommene Vernetzung von Maschinen, Produkten und Menschen. Industrie 4.0 soll die Wartungsplanung vereinfachen, Flexibilität in der Produktion ermöglichen und Lösungen mehr auf den Kunden konzentrieren. All diese Lösungen sollen digital funktionieren - Stichworte wie die “Cloud” kommen bei Diskussionen um Industrie 4.0 sehr häufig vor. Dies bietet sicher Vorteile, aber auch einige Schwierigkeiten, vor allem bei älteren Systemen oder Unternehmen.

Dies wird vor allem durch Konzepte wie künstliche Intelligenz ermöglicht, die Trends in der Branche analysiert und z.B. die Produktion umstellt, wenn Engpässe erscheinen oder Kundenwünsche aufkommen. Dies ist der Kernpunkt, der auch zur Frage “Was ist Wartung 4.0?” führt: Industrie 4.0 steht, kurz gesagt, für die moderne digitale Vernetzung und Optimierung von Prozessen, Kommunikationen und Wirtschaftskreisläufen. Für mehr Informationen steht Ihnen unser Artikel Industrie 4.0: Ein Überblick zur Verfügung.

Mit einer derartig modernen Ansicht und Vernetzung der verschiedenen Maschinen und Systeme in einem Unternehmen wird sich auch die Wartung verändern. Bei der Frage “Was ist Wartung 4.0?” stehen daher vor allem einige Schlüsselworte im Zentrum: Automation, Reaktion und vorausschauende Wartung - die Schlüsselkonzepte für die moderne Industrie.

Die Wartung wird sich durch Industrie 4.0 stark verändern, was auch Unternehmen und Techniker vor neue Fragen und Herausforderungen stellen wird. Die starke Vernetzung und der hohe Einsatz von Software werden neue Fragen aufwerfen, die nach und nach beantwortet werden müssen; vor allem bei alten Systemen, die aufgerüstet werden, um einem modernen Wartungskonzept gerecht zu werden. 

Ein Wartungskonzept, das zunehmend digital funktioniert, wird - sofern es korrekt angewandt wird - vor allem bei größeren Systemen zu einer Entlastung führen, da eine digitale Übersicht über die verschiedenen Kennzahlen vor allem bei größeren Systemen dazu führt, dass Wartungsarbeiten gezielter, schneller und vor allem vorausschauender durchgeführt werden können.

Eins steht fest: die vorausschauende Wartung, die bei der Industrie 4.0 im Mittelpunkt steht, wird primär digital ablaufen. Dies funktioniert folgendermaßen: die digitale Wartung wird durch Sensoren und Messgeräte ermöglicht, die direkt an bzw. in der Maschine installiert werden. Diese Sensoren messen die Kennzahlen der Maschine: Beispiele dafür sind zum Beispiel die Laufzeit, die Effizienz oder die Nutzungsdauer. All diese Kennzahlen spielen dann bei der Wartungsplanung eine große Rolle.

Ausgewertet werden diese Kennzahlen in einer Software, von der es mittlerweile viele verschiedene Exemplare von zahlreichen Herstellern gibt. Mithilfe der Software werden die Wartungsarbeiten vereinfacht: so kann sie anhand der von den Sensoren eingelesenen Kennzahlen voraussagen, wann Wartungsarbeiten benötigt werden, wann Teile ersetzt werden müssen oder ob eine Maschine vielleicht sogar bald komplett ersetzt werden muss.

Um diese Effizienz zu erreichen, sind bei der Suche nach der Antwort auf die Frage “Was ist Industrie 4.0?” weitere Sachen zu beachten. Das Internet of Things, auch IoT abgekürzt, spielt hier eine zentrale Rolle. Das IoT beschreibt generell eine Vernetzung verschiedener digitaler Systeme, die sich gegenseitig überwachen. 

So können Geräte die Kennzahlen und Messungen von Maschinen aufnehmen, um diese dann zu einer Software zu schicken oder, je nach Höhe dieser Zahlen, selbst Veränderungen vorzunehmen. Auch hier spielt die künstliche Intelligenz eine zentrale Rolle: so kann eine Maschine selbst entscheiden, wann zum Beispiel Energie gespart oder die Produktion erhöht werden soll.

In diesem Fall wäre eine Wartungssoftware, die an Sensoren und Messgeräte angeknüpft ist, das perfekte Beispiel. Das Versenden und Erhalten von Daten ist ein Schlüsselpunkt des IoT; so auch Geräte, die normalerweise nicht mit dem Internet verbunden wären. Für eine digitale Wartungsplanung, die Industrie 4.0 vollkommen ausnutzt, ist das Internet of Things also sehr wichtig, denn ohne digitale Vernetzung und den Austausch von Daten ist eine vorausschauende Wartung kaum möglich.

Vor allem in der modernen Zeit sprechen wir immer wieder über künstliche Intelligenz. Momentan ist dieser Begriff eher schwammig; vieles, was wir als künstliche Intelligenz bezeichnen, ist tatsächlich weniger intelligent, als es erscheint. Doch für ein Konzept, das die Wartung und Instandhaltung auf ein modernes Level bringt, kann sie enorm wichtig sein, auch wenn KI an sich noch in der aktiven Entwicklung steckt.

Es ist schwierig, den Begriff der künstlichen Intelligenz zu definieren, da sie in vielen Bereichen Anwendung findet - wenn die Frage “Was ist Industrie 4.0?” aber beantwortet werden soll, spielt sie eine wichtige Rolle. So kann künstliche Intelligenz im Bereich der Wartung 4.0 zum Beispiel dynamisch vorhersagen, wann ein bestimmtes Teil ersetzt werden muss. Sie kann sie auch, wie schon erwähnt, außerdem Werte von Maschinen automatisch anpassen, wenn sie glaubt, dass dies die Effizienz steigert, den Verschleiß reduziert oder die Wartungsplanung vereinfacht.

Die künstliche Intelligenz wird dennoch von Menschen gelenkt. So kann ein Techniker zum Beispiel ein Ziel einstellen - so sollen Maschinen zum Beispiel weniger Verschleiß aufweisen oder effizienter werden. Die KI wird dann automatisch so handeln, dass diese Ziele erreicht werden. Dies ist jedoch nur ein Beispiel - künstliche Intelligenz ist noch sehr jung und es wird sich zeigen, wie genau sie die vorausschauende Wartung beeinflussen wird. Das Potential ist jedoch sehr groß.

Einer der wahrscheinlichsten Einsatzpunkte für künstliche Intelligenz in der Industrie 4.0 liegt im Bereich der Datenerfassung und dem daraus folgenden maschinellen Lernen. Künstliche Intelligenz kann nur dann Entscheidungen treffen, wenn sie die nötigen Datenpunkte besitzt. Auch aus diesem Grund dreht sich bei Industrie 4.0 sehr viel um Datenerfassung und Vernetzung der verschiedenen Systempunkte.

Im Bereich der vorausschauenden Wartung kann eine künstliche Intelligenz mithilfe maschinellen Lernens viel beitragen. So kann durch Datenerfassung gezielt analysiert werden, wie schnell bestimmte Teile verschleißen oder wie oft bestimmte Teile des Systems gewartet werden müssen. Wartungslösungen können so an das individuelle System angepasst werden. Das System kann außerdem unendlich skalieren; wenn neue Maschinen oder Systemteile angebunden werden, dann sorgt die KI dank maschinellem Lernen dafür, dass auch diese Systemteile bei Wartungsarbeiten berücksichtigt und die Daten analysiert werden.

Was ist Wartung 4.0? Diese Frage sollte nun beantwortet sein: eine auf die Zukunft ausgerichtete Automatisierung, die mit Datenerfassung, Softwarelösungen und maschinellem Lernen dafür sorgt, dass Wartungsarbeiten effizienter und zeitnaher durchgeführt werden können. Durch Industrie 4.0 können Maschinen Daten miteinander austauschen und diese Kennzahlen sogar dazu nutzen, um Wartungsintervalle selbst zu bestimmen.

Die Investition in eine solche Lösung lohnt sich sicher, sollte aber dennoch gut durchdacht werden. Vor allem bei älteren Systemen wird es kostspielig, diese mit Sensoren und Messgeräten auszustatten. Auch bei neueren Systemen müssen Sensoren nachgerüstet werden; ganz zu schweigen von dem notwendigen Training für Techniker und den Kosten für Wartungssoftware, die diese Daten verarbeiten kann.

Ob diese Investition getätigt werden sollte, ist eine ganz andere Frage; oft lohnt es sich, da auf lange Zeit viel Zeit und Geld gespart werden und ein modernes Wartungskonzept zukünftige (und eventuell kostspielige) Probleme frühzeitig lösen kann. Bei sehr alten Systemen oder Maschinen kann es aber auch möglich sein, dass sich eine solche Wartung nicht lohnt, da eine Wartung generell sehr einfach durchzuführen ist. 

Eine generelle Aussage, die getätigt werden kann: eine Investition in ein modernes Wartungskonzept lohnt sich vor allem dann, wenn der Bedarf an regelmäßiger Wartung sehr hoch ist und das System in Zukunft sehr wahrscheinlich weiter wachsen wird. Ein digitales Wartungskonzept per Industrie 4.0 kann fast unendlich skaliert werden und gibt daher vor allem rasch wachsenden Unternehmen eine einfache Möglichkeit, Wartungsbedürfnisse einfach zu überwachen.

Automatisierung nimmt Technikern und Ingenieuren eine Menge Arbeit ab. Mit einem modernen und gut ausgearbeiteten Konzept kann man die Frage “Was ist Wartung 4.0?” ganz einfach beantworten: eine datengestützte kontinuierliche Erfassung durch Sensoren, mit der Wartungsintervalle reduziert, Wartungsarbeiten vereinfacht und Probleme frühzeitig erkannt werden können.

Die anfängliche Investition in so eine Lösung kann kostspielig sein, lohnt sich auf längere Zeit aber immens. Dennoch sollte eine solche Investition gut durchdacht und ein genauer Plan erstellt werden, um Überraschungen zu vermeiden. Vor allem die Nutzung von künstlicher Intelligenz, um das eigene System zu überwachen, kann die Instandhaltung von komplexen industriellen Systemen auf lange Zeit vereinfachen.

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