Was man über Industrie 5.0 wissen sollte

Industrie 5.0 ist die nächste Entwicklungsstufe der industriellen Revolution, die auf den Prinzipien der vierten industriellen Revolution (Industrie 4.0) aufbaut. Im Gegensatz zu Industrie 4.0, das sich stark auf Automatisierung und die Vernetzung von Maschinen konzentriert, legt Industrie 5.0 den Fokus auf die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine. Es geht darum, die Stärken von Menschen und intelligenten Maschinen zu kombinieren, um personalisierte und flexible Produktionsprozesse zu schaffen.

Wann begann die Entwicklung von Industrie 5.0?

Es gibt kein exaktes Startdatum für Industrie 5.0. Die Diskussion gewann an Bedeutung mit der Veröffentlichung einer Denkschrift der EU-Kommission mit dem Titel „Industry 5.0 - Towards a sustainable, human-centric and resilient European industry” im Januar 2021.

Schlüsseltechnologien wie Künstliche Intelligenz (KI), das Internet der Dinge (IoT), Robotik, 5G und erweiterte Realität (AR) spielen eine zentrale Rolle. Industrie 5.0 zielt darauf ab, die Effizienz, Produktqualität und Nachhaltigkeit zu verbessern und gleichzeitig den Menschen stärker in den Mittelpunkt der Produktion zu stellen.

Künstliche Intelligenz (KI) ermöglicht Maschinen und Systemen, aus Daten zu lernen, Entscheidungen zu treffen und komplexe Aufgaben autonom auszuführen. In der Fertigungsindustrie kann KI zur vorausschauenden Wartung, Qualitätskontrolle und Produktionsplanung eingesetzt werden. Durch die Integration von KI können Unternehmen ihre Effizienz steigern, Kosten senken und die Flexibilität ihrer Produktionsprozesse erhöhen.

Das Internet der Dinge (IoT) ist eine zentrale Technologie von Industrie 5.0, die die Vernetzung und Kommunikation von Maschinen, Geräten und Systemen ermöglicht. Durch IoT können physische Objekte Daten sammeln, austauschen und auf dieser Basis intelligent agieren. In der Industrie führt dies zu einer besseren Überwachung und Steuerung von Produktionsprozessen, einer erhöhten Effizienz und einer verbesserten Wartung durch Echtzeit-Datenanalyse.

Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) sind Technologien von Industrie 5.0, die die Art und Weise, wie Menschen mit der physischen und digitalen Welt interagieren, revolutionieren. AR überlagert digitale Informationen und Bilder in der realen Welt, während VR immersive, vollständig digitale Umgebungen schafft. In der Industrie können diese Technologien für Schulungen, Wartung, Design und Simulationen genutzt werden. AR und VR ermöglichen es Mitarbeitern, komplexe Aufgaben mit visueller Unterstützung auszuführen, und bieten immersive Trainingsmöglichkeiten, die die Lernkurve verkürzen und die Effizienz steigern.

Blockchain ist eine Technologie, die durch ihre Fähigkeit zur sicheren und transparenten Datenverwaltung hervorsticht. In einer Blockchain werden Daten in Blöcken gespeichert, die kryptografisch miteinander verknüpft und unveränderlich sind. Dies sorgt für eine hohe Integrität und Nachvollziehbarkeit von Informationen. In der Industrie kann Blockchain für die Verfolgung von Lieferketten, das Management von Verträgen und die Verbesserung der Cybersicherheit eingesetzt werden. Durch die Dezentralisierung und Automatisierung von Prozessen können Effizienz und Vertrauen in Geschäftsabläufe erhöht werden.

Der Mobilfunkstandard 5G: Durch 5G können mobile Geräte und Roboter flexibler in Produktionsumgebungen eingesetzt werden, was die Anpassungsfähigkeit der Industrie 5.0 unterstützt. Private 5G-Netze bieten ein höheres Maß an Sicherheit für sensible Industriedaten, was für die Industrie 5.0 von großer Bedeutung ist. Die geringe Latenz von 5G ermöglicht die Echtzeitsteuerung komplexer Robotersysteme und die präzise Überwachung von Produktionsprozessen, zumal 5G eine große Anzahl von vernetzten Geräten und Sensoren unterstützen kann.

Industrie 5.0 findet Anwendung in verschiedenen Bereichen, indem es die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine nutzt, um Prozesse zu optimieren und die Flexibilität zu erhöhen:

• In der Fertigungsindustrie ermöglicht es maßgeschneiderte Produktionen und eine verbesserte Qualitätssicherung.
• Im Gesundheitswesen kann es durch intelligente Geräte und Robotik zu präziseren Diagnosen und Behandlungen beitragen.
• Die Automobilindustrie profitiert von automatisierten Fertigungsprozessen und vernetzten Fahrzeugen, während
• die Logistik durch intelligente Systeme effizienter und anpassungsfähiger wird.

Laut einer Studie der Marktforscher von Research Nester in den USA belief sich das Marktvolumen von Technologien für die Industrie 5.0 im Jahr 2023 auf rund 183 Milliarden US-Dollar. Bis 2036 soll das Segment mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 20 Prozent bis auf eine Größe von 866 Milliarden US-Dollar wachsen. Treiber dafür sind die steigende Beliebtheit personalisierter Produkte, eine wachsende Bedeutung von Nachhaltigkeit und die zunehmende Rolle von Netzwerktechnologien. Es wird erwartet, dass es bis 2025 weltweit mehr als 30 Milliarden vernetzte Geräte geben wird.

Der Fertigungssektor wird dabei mit einem Anteil von rund 45 % der wichtigste Bereich für Industrie 5.0 sein.

Research Nester sieht als die wichtigsten Player bei Industrie 5.0 große Automatisierung-Unternehmen wie Siemens, Rockwell, Schneider Electric, Kuka oder ABB, aber auch IT-Konzerne wie IBM, Microsoft oder Cisco.

Industrie 5.0 bietet eine Vielzahl von Vorteilen, die über die bisherigen industriellen Revolutionen hinausgehen. Einer der größten Vorteile ist die erhöhte Effizienz durch die Integration von Künstlicher Intelligenz (KI) und Automatisierung, die Produktionsprozesse optimieren und Fehler minimieren. Die Flexibilität wird durch die Mensch-Maschine-Kollaboration verbessert, wodurch personalisierte und anpassungsfähige Produktionslösungen möglich werden. Zusätzlich führt die Verwendung von Echtzeit-Daten und vernetzten Systemen zu einer verbesserten Entscheidungsfindung und einer schnelleren Reaktionsfähigkeit auf Marktveränderungen. Nachhaltigkeit wird durch effizienteren Ressourceneinsatz und die Reduzierung von Abfällen gefördert.

Vor welchen Herausforderungen steht Industrie 5.0?

Eine der größten Hürden ist die Sicherheit und der Datenschutz, da vernetzte Systeme anfällig für Cyberangriffe sind. Die Integration neuer Technologien in bestehende Systeme kann ebenfalls komplex und kostspielig sein, da alte und neue Technologien oft nicht nahtlos zusammenarbeiten. Zudem erfordert Industrie 5.0 hochqualifizierte Arbeitskräfte, was umfangreiche Schulungen und Weiterbildungen nötig macht.