Der Begriff „Industrie 4.0“ ist in der industriellen Welt allgegenwärtig. Doch hinter diesem Begriff, der oft als futuristisches Konzept dargestellt wird, verbirgt sich eine sehr konkrete Realität: die einer Industrie, die sich tiefgreifend wandelt, indem sie modernste digitale Technologien integriert.
Die Industrie-4.0 Anlage ist vor allem eine vernetzte, intelligente und agile Anlage, die in der Lage ist, sich in Echtzeit an Marktanforderungen, Produktionsrestriktionen und Kundenbedürfnisse anzupassen. Um diese Transformation richtig zu verstehen, kehren wir zunächst zu den Grundlagen zurück.
Was ist die Industrie 4.0?
Eine Entwicklung aus den drei ersten industriellen Revolutionen
Die Industrie 4.0 ist nicht über Nacht entstanden. Sie ist das Ergebnis einer langen industriellen Entwicklung:
- 1. Industrielle Revolution: Ende des 18. Jahrhunderts, mit der Einführung der Dampfmaschine und der Mechanisierung. Der Übergang vom Handwerk zur mechanischen Produktion.
- 2. Industrielle Revolution: Anfang des 20. Jahrhunderts ermöglichen Elektrizität, Fließbänder und Taylorismus die Massenproduktion.
- 3. Industrielle Revolution: Ab den 1970er-Jahren verändern Automatisierung und die ersten IT-Systeme (SPS, SCADA) die industrielle Landschaft grundlegend.
Heute wird mit der 4. Industriellen Revolution eine neue Stufe erreicht: Objekte, Maschinen, Produktionssysteme und Menschen sind in Echtzeit miteinander vernetzt.
Eine Konvergenz zwischen digitalen Technologien und physischen Systemen
Die Industrie-4.0 Fabrik basiert auf der Vernetzung der physischen Welt mit digitalen Technologien. Intelligente Sensoren liefern kontinuierlich Daten über Maschinen, Produkte oder den Energieverbrauch. Diese Daten werden von industrieller Software (wie den von Factory Software vertriebenen AVEVA-Lösungen) analysiert, um jeden Schritt der Produktion zu optimieren.
Dank Werkzeugen wie digitalen Zwillingen lassen sich Szenarien simulieren, bevor sie in der realen Produktion umgesetzt werden. Das Ganze wird durch das IIoT (Industrial Internet of Things) orchestriert, das die Systeme miteinander verbindet und eine globale Echtzeit-Sicht vom einzelnen Arbeitsplatz bis zur gesamten Anlage ermöglicht.
Warum spricht man von einer „intelligenten Fabrik“?
Der Begriff „vernetzte Fabrik“ entstand im Kontext von Industrie 4.0, einem Konzept, das 2011 offiziell von der deutschen Bundesregierung auf der Hannover Messe vorgestellt wurde. Ziel war es, eine neue industrielle Revolution auf Basis digitaler Technologien und des Internets der Dinge zu fördern. Diese Initiative sollte die deutsche Industrie modernisieren, indem cyber-physische Systeme, intelligente Sensoren, Cloud-Plattformen und der Austausch von Echtzeitdaten integriert werden.
Der Begriff „vernetzte Fabrik“ setzte sich als verständliche Bezeichnung für diese digitale Transformation der Produktionsstätten durch.
Die Anlage wird „intelligent“, weil sie lernt und sich anpasst. Durch die Analyse ihrer Daten kann sie Ausfälle antizipieren (Predictive Maintenance), ihre Taktzeiten automatisch anpassen, die Produktqualität in Echtzeit verbessern und den Ressourcenverbrauch reduzieren.
Auch die Bediener werden besser unterstützt, durch klare Benutzeroberflächen und kontextbezogene Anweisungen.
Das Ergebnis: eine agilere, zuverlässigere und besser gesteuerte Produktion.
Welche Technologien prägen die Industrie 4.0?
Die Industrie 4.0 basiert auf einer Reihe fortschrittlicher Technologien, die die industrielle Produktion grundlegend verändern. Diese Innovationen machen die Anlage vernetzter, agiler und leistungsfähiger. Sie sind tief in Systeme wie MES-Software, HMI-Software, Cloud-Plattformen sowie industrielle Überwachung integriert.
Industrielles Internet der Dinge (IIoT)
Das industrielle Internet der Dinge (IIoT) vernetzt Maschinen, Sensoren und Anlagen miteinander und ermöglicht eine Echtzeit-Datenerfassung entlang der gesamten Produktionskette. Diese Daten speisen unter anderem industrielle Leitsysteme oder MES-Software und erleichtern so die Entscheidungsfindung sowie die kontinuierliche Optimierung. Die Industrie 4.0 wird dadurch in die Lage versetzt, sofort auf interne und externe Veränderungen zu reagieren.
Künstliche Intelligenz und Machine Learning
Künstliche Intelligenz (KI) ermöglicht es, Produktionsdaten zu analysieren, um Abweichungen frühzeitig zu erkennen, Ausschuss zu reduzieren oder Taktzeiten automatisch anzupassen. Mithilfe von Machine Learning lernen Algorithmen kontinuierlich aus den von Softwarelösungen und Cloud-Plattformen erfassten Daten.
Ergebnis: eine flüssigere, prädiktivere und intelligentere Produktion.
Big Data und Echtzeit-Analytics
Daten stehen im Zentrum der Industrie 4.0. Mit Big Data und Echtzeit-Analytics lassen sich Leistungskennzahlen visualisieren, Produktionslinien überwachen und Ressourcen steuern. Diese Funktionen sind häufig in MES-Software oder industrielle Leitsysteme integriert und liefern eine einheitliche Sicht auf den Shopfloor.
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Unternehmensweite Überwachung
Eine unternehmensweite Überwachung ermöglicht es, die Daten aller industriellen Systeme einer Fabrik in einer einzigen Oberfläche zu bündeln: MES, HMI, Leitsysteme, ERP, Instandhaltung, Qualität, Energie, Sicherheit usw.
Dieser bereichsübergreifende Ansatz bietet eine einheitliche Sicht auf die Abläufe in Echtzeit; eine unverzichtbare Grundlage, um einen Standort oder mehrere Werke reaktionsschnell und vorausschauend zu steuern.
Hypervision ersetzt bestehende Systeme nicht: Sie vernetzt sie, steigert ihren Wert und vervielfacht ihre Wirkung. Damit wird sie zu einem strategischen Hebel, um Standards zu vereinheitlichen, die Energieeffizienz zu verbessern und digitale Transformationsprojekte auf Unternehmensebene zu unterstützen.
Digitale Zwillinge (Digital Twins)
Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Nachbildung eines industriellen Prozesses oder einer Anlage. Er ermöglicht es, Szenarien zu simulieren, Verbesserungen zu testen oder Ausfälle vorherzusehen, ohne die reale Produktion zu beeinträchtigen.
In Verbindung mit einer HMI-Software oder auf einer Cloud-Plattform betrieben, wird der digitale Zwilling zu einem echten Entscheidungsunterstützungswerkzeug.
Robotische Automatisierung und Kollaboration (Cobots)
Industrieroboter automatisieren repetitive Aufgaben, während Cobots direkt mit den Bedienern zusammenarbeiten. Diese Automatisierung wird häufig über HMI-Software überwacht, die eine präzise und intuitive Steuerung der Maschinen ermöglicht.
In Kombination mit einer MES-Software stärkt sie die Abstimmung zwischen Produktion, Qualität und Logistik.
3D-Druck und additive Fertigung
Die additive Fertigung ermöglicht es, komplexe Bauteile bedarfsgerecht und ohne spezielles Werkzeug herzustellen. Das bedeutet einen erheblichen Gewinn an Zeit und Flexibilität für Fabriken. In Prozesse integriert, die von einer MES-Software überwacht werden, kann sie wie jeder andere Produktionsprozess geplant, verfolgt und gesteuert werden
Augmented Reality und Virtual Reality
Diese immersiven Technologien erleichtern Schulung, Wartung und Fernunterstützung. In Verbindung mit HMI-Software ermöglichen sie es Bedienern, direkt vor Ort auf kontextbezogene Informationen zuzugreifen. Augmented Reality erweitert die Mensch-Maschine-Schnittstelle, während Virtual Reality dazu dient, Abläufe in einer sicheren Umgebung zu simulieren.
Industrielle Cybersicherheit
In einer vernetzten Umgebung ist Cybersicherheit unverzichtbar. Sie schützt industrielle Daten, MES-Software, HMIs und Cloud-Plattformen vor Eindringlingen und Angriffen. Eine robuste Strategie für industrielle Cybersicherheit stellt die Kontinuität der Abläufe und die Zuverlässigkeit der industriellen Überwachung sicher.
Welche Leistungsgewinne bietet Industrie 4.0?
Jenseits von Marketingversprechen liefert Industrie 4.0 sehr konkrete Ergebnisse. Durch Automatisierung, Konnektivität und die intelligente Nutzung von Daten erzielen Industrieunternehmen messbare Verbesserungen auf allen Ebenen ihrer Produktion.
Höhere Produktivität und Flexibilität der Produktionslinien
Industrie-4.0-Technologien ermöglichen es, Taktzeiten in Echtzeit anzupassen, Serienwechsel einfacher zu handhaben und verfügbare Ressourcen optimal zu nutzen. Das Ergebnis sind agilere Produktionslinien, die schnell auf Nachfrage reagieren können, ohne an Effizienz einzubüßen.
Reduzierung von Kosten und Materialverlusten
Die kontinuierliche Überwachung von Anlagen und Prozessen macht es möglich, Abweichungen frühzeitig zu erkennen. Das führt zu weniger Verschwendung, einem besseren Energiemanagement und einer präziseren Nutzung von Rohstoffen. Die Fabrik wird rentabler – ohne Qualitätseinbußen.
Prädiktive Instandhaltung zur Vermeidung von Produktionsstillständen
Durch die Analyse von Anlagendaten lassen sich Ausfälle erkennen, bevor sie eintreten. Wartung wird nicht mehr reaktiv, sondern prädiktiv. Ungeplante Stillstände werden vermieden, die Anlagenverfügbarkeit steigt und die Produktion wird abgesichert.
Höhere Qualität durch Echtzeitkontrolle
Industrie 4.0 ermöglicht es, jeden Schritt der Fertigung in Echtzeit zu überwachen und bei Abweichungen sofort zu reagieren. Das reduziert Fehler und Ausschuss und steigert die Kundenzufriedenheit. Gleichzeitig wird die Rückverfolgbarkeit gestärkt, ein entscheidender Vorteil in vielen Industriezweigen.
Bessere Steuerung durch Echtzeitdaten (MES, ERP)
Daten aus dem Shopfloor werden automatisch an die Steuerungssysteme zurückgeführt. In Kombination mit Managementdaten aus ERP- oder Ausführungsdaten aus MES können Entscheider die Produktion anpassen, Bedarfe antizipieren und schneller reagieren. Die Steuerung wird ganzheitlich, bereichsübergreifend und faktenbasiert.
Wie gelingt der Einstieg in Industrie 4.0 im eigenen Unternehmen?
Der Weg zu Industrie 4.0 bedeutet nicht, alles von heute auf morgen zu verändern. Es ist ein Entwicklungsprojekt, keine radikale Revolution. Entscheidend ist ein schrittweises Vorgehen, angepasst an die eigenen Bedürfnisse, Mittel und die Realität vor Ort.
Den Stand der digitalen Entwicklung der Fabrik bewerten
Zu Beginn muss klar sein, wo man steht: Sind die Maschinen bereits vernetzt? Sind Daten verfügbar, zentralisiert und nutzbar? Eine Analyse des digitalen Stands schafft eine realistische Ausgangsbasis – vergleichbar mit einem Gesundheitscheck der Fabrik.
Eine Roadmap entlang der operativen Prioritäten definieren
Nicht alles auf einmal angehen. Der Fokus sollte auf den Themen liegen, die den größten Nutzen bringen: Qualität verbessern, Reaktionsfähigkeit erhöhen, Produktion besser rückverfolgen. Eine klar strukturierte Roadmap mit definierten Etappen ermöglicht es, im eigenen Tempo voranzugehen und dennoch das Ziel im Blick zu behalten.
Die Teams für das Transformationsprojekt gewinnen
Technologie allein reicht nicht aus. Ohne die Einbindung von Bedienern, Führungskräften und Technikern scheitert jedes Projekt. Erklären, schulen, Vertrauen schaffen und alle aktiv einbeziehen, eine erfolgreiche Industrie-4.0-Transformation ist vor allem ein gemeinschaftliches Projekt.
Die richtigen Technologiepartner wählen
Das technologische Ökosystem ist vielfältig: Software, Cloud-Plattformen, Integratoren, branchenspezifische Lösungen. Entscheidend ist, verlässliche Partner zu wählen, die industrielle Anforderungen verstehen und langfristig begleiten können. Nicht die „Wunderlösung“ zählt, sondern die passende.
Ergebnisse mit relevanten KPIs messen
Erfolg wird messbar gemacht. Klare Kennzahlen wie Anlagenverfügbarkeit, Ausschussquote, Stillstandszeiten oder Energieeffizienz helfen, Fortschritte zu verfolgen, nachzusteuern und Erfolge sichtbar zu machen. Gleichzeitig fördern sie die Akzeptanz bei den Teams.
Anwendungsfälle: Wie sieht Industrie 4.0 in der Praxis aus?
Man spricht viel über Konzepte, doch wie sieht eine Industrie-4.0-Fabrik konkret im Alltag aus? Hier einige greifbare Beispiele, die zeigen, was sich tatsächlich in den Produktionshallen verändert.
Eine Produktionslinie in Echtzeit gesteuert
Nehmen wir das Beispiel Automotive Cells Company (ACC), einem Kunden von Factory Software. In der Gigafactory in Billy-Berclau, die Batterien für Elektrofahrzeuge produziert, wird der gesamte Fertigungsprozess mithilfe einer MES-Lösung in Echtzeit gesteuert und optimiert.
Die Bediener werden Schritt für Schritt geführt, die Produktrückverfolgbarkeit ist sichergestellt, Lagerbestände werden dynamisch verwaltet und Qualitätsdaten kontinuierlich erfasst. Dieser Ansatz steigert nicht nur die Effizienz, sondern reduziert auch Ausschuss und verbessert die Reaktionsfähigkeit. Ein konkretes Beispiel dafür, was Industrie 4.0 ermöglicht, wenn MES-Software vollständig in die Produktion integriert ist.
Beispiel ACC – Automotive Cells Company
Am Standort Billy-Berclau hat sich ACC für eine digitalisierte Steuerung seiner Produktionslinien entschieden, um den Hochlauf der Gigafactory zu begleiten. Mit AVEVA-MES-Software überwacht ACC sechs Fertigungsprozesse in Echtzeit, verbessert Rückverfolgbarkeit und Lagerverwaltung und senkt den Ausschuss. Ein klarer Beleg für die Leistungs- und Flexibilitätsgewinne von Industrie-4.0-Technologien.
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Prädiktive Instandhaltung im Maschinenpark
Stellen Sie sich vor, eine Maschine zu warten, bevor sie ausfällt. Genau das leistet vorausschauende Wartung. Dank integrierter Sensoren liefern Anlagen kontinuierlich Daten wie Temperatur, Vibrationen oder Zyklen. Diese schwachen Signale werden automatisch analysiert, um Abweichungen frühzeitig zu erkennen.
Sobald ein ungewöhnliches Verhalten festgestellt wird, wird eine Warnung ausgelöst. Wartungsteams können gezielt eingreifen und ungeplante Stillstände vermeiden. Weniger Ausfälle, höhere Verfügbarkeit und besser kontrollierte Wartungskosten.
Digitale Zwillinge zur Optimierung vor Produktionsstart
Bevor eine neue Linie in Betrieb geht oder ein Prozess angepasst wird, lassen sich heute komplette Szenarien mithilfe eines digitalen Zwillings simulieren. Diese virtuelle Kopie einer Anlage oder eines Produktionsbereichs ermöglicht Tests, Optimierungen und sogar Schulungen, ohne die reale Produktion zu beeinträchtigen.
Ein leistungsstarkes Entscheidungsinstrument, das Zeit spart, Risiken reduziert und Probleme bereits vor der Umsetzung sichtbar macht.
Automatisierte Werkstätten mit Cobots zur Reduktion von TMS
In vielen Anlagen übernehmen kollaborative Roboter (Cobots) repetitive oder körperlich belastende Tätigkeiten. Sie unterstützen die Bediener bei anstrengenden Aufgaben und lassen sich einfach programmieren und anpassen.
Das Ergebnis: deutlich weniger muskuloskelettale Erkrankungen (TMS), bessere Ergonomie und mehr Zeit für wertschöpfende Tätigkeiten. Automatisierung wird so zum Hebel für Leistung und Arbeitsqualität.
Wie lassen sich Hürden auf dem Weg zu Industrie 4.0 überwinden?
Der Übergang zu Industrie 4.0 weckt Erwartungen und Fragen: Investitionen, Kompetenzen, Sicherheit, Akzeptanz der Teams. Diese Hebel helfen, den Wandel erfolgreich zu gestalten.
Kosten antizipieren und den ROI maximieren
Statt nur über Kosten zu sprechen, sollte der Fokus auf dem Wertbeitrag liegen. Jede Projektphase sollte messbare Vorteile bringen: kürzere Zykluszeiten, bessere Qualität, weniger Ausschuss, höhere Anlagenverfügbarkeit.
Abo-Modelle wie AVEVA Flex erleichtern den Einstieg: Lösungen können schrittweise ohne hohe Anfangsinvestitionen eingeführt werden. Nutzung und Kosten lassen sich flexibel anpassen, für einen kontrollierten ROI.
Interne Kompetenzen durch kontinuierliche Schulung aufbauen
Industrie 4.0 verändert Werkzeuge und Arbeitsweisen. Nachhaltiger Erfolg erfordert Qualifizierung, digitale Kompetenzentwicklung und neue Rollen (z. B. Data Analyst, vernetzter Linienverantwortlicher).
Schulung bedeutet Wertschätzung: Mitarbeitende werden befähigt statt übergangen. Bei Factory Software schulen wir täglich Industrieunternehmen in der Nutzung und Weiterentwicklung von AVEVA-Software, praxisnah und nachhaltig. Diese Betreuung vor Ort ist ein wesentlicher Vorteil, um die Tools voll auszuschöpfen und gleichzeitig die Eigenständigkeit der Teams vor Ort zu fördern.
Beispiel SULO – Wissen aus der Praxis sichern mit AVEVA Teamwork
SULO setzte AVEVA Teamwork ein, um Wissenstransfer, Schulung und Zusammenarbeit direkt am Arbeitsplatz zu verbessern. Ergebnis: höhere Kompetenz, weniger wiederkehrende Fehler und ein effizienter Austausch bewährter Praktiken.
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Teams einbinden und Widerstände abbauen
Veränderung erzeugt Unsicherheit. Klare Kommunikation, frühe Einbindung der Bediener und ein gemeinsames Ziel sind entscheidend. Eine erfolgreiche Industrie-4.0 Fabrik ist keine menschenleere Automatisierung, sondern ein Zusammenspiel von Mensch und Technologie.
Eine robuste industrielle Cybersecurity-Strategie aufbauen
Die Vernetzung von Geräten und Systemen birgt auch neue Risiken. Daher muss die industrielle Cybersicherheit von Anfang an Teil des Projekts sein.
Es geht nicht nur darum, einen Virenschutz zu installieren, sondern eine umfassende Strategie zu entwickeln: Zugriffsverwaltung, Netzwerksegmentierung, regelmäßige Updates, bewährte Verfahren für Benutzer usw. All dies muss auf die Produktionsanforderungen abgestimmt sein, um die betriebliche Effizienz nicht zu beeinträchtigen.
Beschleunigen Sie Ihre Industrie-4.0-Transformation mit Factory Software
Industrie 4.0 ist ein Unternehmensprojekt. Damit Technologie echten Mehrwert liefert, braucht es den richtigen Partner. Hier kommt Factory Software ins Spiel.
Branchenexpertise für die Digitalisierung industrieller Prozesse
Unser Team begleitet täglich Industrieunternehmen aus unterschiedlichsten Branchen – Lebensmittel & Getränke, Chemie, Pharma, Automotive, Energie – bei ihren Digitalisierungsprojekten. Dank unseres tiefen Verständnisses von Produktionsprozessen, des vollständigen AVEVA-Softwareportfolios und der realen Anforderungen aus dem Shopfloor verwandeln wir operative Bedürfnisse in konkrete und nachhaltige Lösungen.
Dabei stützen wir uns auf ein Netzwerk erfahrener Integrationspartner, die in allen von uns abgedeckten Regionen vertreten sind. Gemeinsam sorgen wir für eine effiziente Projektumsetzung – mit Experten, die sowohl die Technologien als auch die branchenspezifischen Besonderheiten unserer Kunden beherrschen. Ob Rückverfolgbarkeit, Performance, Qualität oder Echtzeit-Steuerung: Wir stellen Ihnen ein starkes Netzwerk und bewährte Expertise zur Verfügung.
Modulare Tools – entwickelt für Industrie 4.0
Als offizieller Distributor der AVEVA-Software in Frankreich, Deutschland, der Schweiz, Österreich und Italien bieten wir Ihnen ein breites Spektrum skalierbarer Lösungen: MES-Software, HMI, Leitsysteme, Cloud-Plattformen, IIoT-Konnektoren und mehr.
Mit Modellen wie AVEVA Flex können Sie Schritt für Schritt vorgehen und genau die Funktionen aktivieren, die Ihr Projekt aktuell benötigt, angepasst an Ihren digitalen Stand. Dieser flexible Ansatz reduziert Anfangsinvestitionen und ermöglicht eine schnelle Wertschöpfung.
Darüber hinaus bieten wir die AVEVA Operations Control Bundles, die den Zugang zu AVEVA-Software grundlegend verändern. Durch die Bündelung mehrerer Lösungen in einem einzigen Abonnement vereinfachen diese Angebote das Lizenzmanagement, fördern die Zusammenarbeit zwischen Teams und erleichtern den Multi-Site-Rollout. Eine innovative Möglichkeit, Ihre Fabrik mit leistungsstarken, konsistenten und perfekt auf die Anforderungen von Industrie 4.0 abgestimmten Werkzeugen auszustatten.
Industrie 4.0 ist jetzt - und letztlich liegt sie in Ihren Händen
Industrie 4.0 bedeutet nicht (nur) futuristische Roboter, Bildschirme überall und blinkende Sensoren. Sie steht für eine neue, agilere und intelligentere Art zu produzieren. Für Produktionslinien, die sich in Echtzeit anpassen. Für Instandhaltung, die vorausschauend handelt statt nur zu reparieren. Für Daten, die Entscheidungen fundiert unterstützen. Und vor allem: für Teams, die besser ausgestattet, besser geschult und stärker eingebunden sind.
Und dafür muss nicht alles auf einmal umgekrempelt werden. Man kann klein anfangen – mit den richtigen Werkzeugen, den richtigen Partnern und vor allem mit den richtigen Fragen:
→ Was kann ich heute bereits in meiner Anlage vernetzen?
→ Welche Daten sollten besser genutzt werden?
→ Sind meine Teams bereit, diesen Weg mitzugehen?
Bei Factory Software sind wir überzeugt: Die beste Art, über die Industrie der Zukunft zu sprechen, ist, sie schon heute gemeinsam zu gestalten – pragmatisch, konkret und realistisch. Also: bereit, die Transformation zu starten?
