Maschinen organisieren sich selbst, Lieferketten stellen sich automatisch zusammen, Aufträge münden direkt in den Produktionsprozess, Flugdrohnen, digitale Zwillinge und mobile Assistenzsysteme erleichtern den Alltag: Diese Vision von der digitalen Vernetzung der Industrie und Wertschöpfungsketten rückt in greifbare Nähe. Eine Schlüsselrolle für die hochdynamische und flexible Industrie 4.0-Produktion spielen Funklösungen. Sie reduzieren aufwändige Verkabelung, ermöglichen flexible Kommunikationsansätze und helfen dabei, neue Anwendungsfelder zu erschließen. Allerdings sind die Anforderungen an Latenz, Zuverlässigkeit, Reichweite, Fehlertoleranz, Sicherheit und Möglichkeiten zur Lokalisierung so hoch, dass sie mit derzeit verfügbaren Funktechnologien für eine Vielzahl der zu adressierenden industriellen Anwendungsszenarien nicht erfüllt werden können, warnt der VDE in seinem neuen Positionspapier „Funktechnologien für Industrie 4.0“, das der Technologieverband gestern auf seinem Industrie 4.0 Practice Summit in Würzburg vorgestellt hat. Die VDE-Experten analysieren den Status quo und den Handlungsbedarf und geben Empfehlungen für das politische, regulatorische und industrielle Umfeld von Industrie 4.0. Eines steht fest: Neue Funksysteme müssen entwickelt und schrittweise in bestehende Infrastrukturen eingebunden werden.
Die VDE-Experten skizzieren in ihrem Papier das Anforderungsprofil künftiger Funktechnologien. Die Installation, Handhabung und Wartung der Kommunikationssysteme muss so einfach wie möglich sein, um die Akzeptanz für den Umstieg auf Industrie 4.0 zu sichern. Allerdings sind Innovationszyklen von Kommunikationssystemen meist deutlich kürzer als die von Fertigungsanlagen. Deshalb müssen international akzeptierte standardisierte Lösungen entwickelt werden, um die Investitionssicherheit für die Industrie zu verbessern. Diese Forderung unterstützten auch die Teilnehmer des Industrie 4.0 Practice Summit. Sie waren sich einig: Ohne offene und global anerkannte Standards wird die digitale Transformation der Industrie nicht gelingen. „Gerade für die mittelständischen Unternehmen sind sie Voraussetzung für entschlossene Investitionen in die digitalen Themen“, konstatierte VDE-Präsident Dr.-Ing. Gunther Kegel in Würzburg. Eine weitere Herausforderung wächst mit der zunehmenden Nutzung von Industrie 4.0: Der steigende Ressourcenbedarf kann nur mit ausreichenden Frequenzbändern oder neuen Konzepten zur Nutzung der zur Verfügung stehenden Spektren gedeckt werden.
Damit die Vision Industrie 4.0 Realität wird, plädiert der VDE für ein umfassendes Maßnahmenpaket mit den vier Eckpunkten Innovation, Vermarktung, Kooperation und Standardisierung. Erstens sind für neue und für kritische Anwendungen im Fertigungsbereich mit bisher nicht adressierten Anforderungen völlig neue Ansätze und Verfahren erforderlich. Funktechnologien müssen daher kontinuierlich weiterentwickelt werden. Zweitens gilt es, eine erfolgreiche Umsetzung von Forschungsergebnissen in Produkte durch systematische Markteinführungsstrategien zu unterstützen. Drittens erfordert die Digitalisierung der Industrie domänenübergreifende Zusammenarbeit in allen Phasen des Innovationszyklus und auf unterschiedlichen Hierarchieebenen. Aktuelle Programme wie das laufende BMBF-Schwerpunktprogramm „Zuverlässige Drahtlose Kommunikation in der Industrie“ (ZDKI), für die VDE|DKE die Begleitforschung durchführt, zeigen die große Bedeutung von Kooperation und Kollaboration für die Weiterentwicklung von Funktechnologien für Industrie 4.0. Diese Zusammenarbeit sollte durch weitere Verbundprojekte und Intensivierung des Dialogs gefördert werden. Viertens ist eine international harmonisierte Standardisierung von entscheidender Bedeutung, um Markfragmentierungen entgegenzuwirken und um Märkte global adressieren zu können.
Der VDE ist überzeugt: Mit der schnellen Umsetzung von Industrie 4.0 kann Deutschland seine führende Position im Anlagenbau weiter ausbauen und den Produktionsstandort stärken. Dazu müssen aber die Anstrengungen auf dem Gebiet innovativer Funktechnologien, in dem Deutschland eine gute Forschungsposition belegt, deutlich verstärkt werden.
