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Industrie 4.0: Maschinen kommunizieren – der Mensch re(a)giert

Mika Baumeister auf Unsplash

M2M-Kommunikation verändert die Arbeitswelt

Automatisiert, schnell, datenbasiert und über die Cloud untereinander und mit einer zentralen Einheit verbunden – so kommunizieren Maschinen in der Industrie 4.0. Informationen, die während dieser Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) entstehen, analysieren, bearbeiten oder verwerten wir Menschen in unseren Tätigkeiten. Wie wirkt sich diese digitale Kommunikationsweise auf unseren Arbeitsalltag und unsere Kommunikation aus? Wie nachhaltig ist sie?

Von Natalie Weirich

Blick in eine Produktionshalle im Jahr 2020: Ein leichter Öl-Geruch liegt in der Luft, Werkzeugmaschinen und Roboter arbeiten Hand in Hand, kommunizieren über die Cloud miteinander und stellen Mitarbeitern die Daten so zum Abruf zur Verfügung. Diese wissen damit umzugehen und bearbeiten sie so, wie es nötig ist. Zukunftsmusik? Nein! Das ist die Realität bei KUKA, einem internationalen Maschinenbau-Unternehmen in Augsburg. Hier wird ein hoher Automatisierungsgrad erreicht, unterstützt durch Elemente der Industrie 4.0 – inklusive der M2M-Kommunikation. Neue technische Lösungen machen es so möglich, Informationen maschinenübergreifend auszuwerten. „Früher ist man von Maschine zu Maschine gelaufen, um sich aus den Einzelinformationen ein Gesamtbild zu verschaffen. Dies ist durch die Vernetzung der Maschinen deutlich einfacher geworden. Ich habe alle relevanten Informationen im Überblick. Dadurch kann ich viel effizienter reagieren.“, erzählt Rainer Eder-Spendier, Administrator für Automatisierung und Robotik in der Zerspanung. Außerdem könne er individuell entscheiden, welche Daten er sehen möchte, und diese werden im Hintergrund selektiert und aufbereitet. „So kann ich mir zum Beispiel die gewünschte Baugruppe heraussuchen und dort die relevanten Informationen wie Taktzeit, Zustände etc. anschauen.“

Trotz dieser modernen Arbeitsweise sei es nach wie vor wichtig, seinen Rundgang zwischen den Maschinen zu machen, um aktuelle Problematiken vor Ort anzusehen. „Dies ist doch oft nur eine Bestandsaufnahme der Ist-Situation, aus der ich mir dann im Büro durch die Auswertung aller Informationen ein Gesamtbild verschaffe“, berichtet Eder-Spendier weiter. Sein Arbeitsplatz hat sich somit nicht zum reinen Büro-Arbeitsplatz verändert. Er ist nach wie vor bei den Maschinen. Das widerlegt ein Vorurteil, das Vielen vorschwebt, wenn sie an automatisierte Industrie-Produktionsabläufe denken. Der Mensch wird nicht durch Maschinen – oder die Kommunikation von Maschinen untereinander – ersetzt. Seine Arbeitsweisen ändern sich – und das meist zum Positiven.

M2M verändert Arbeitsweisen

Veränderungen des Arbeitsalltags durch M2M-Kommunikation sind nicht nur bei Hightech-Unternehmen wie KUKA zu spüren, sondern auch in mittelständischen Unternehmen und Branchen wie beispielsweise der Landwirtschaft. Dort sind Landwirtschaftsmaschinen beispielsweise in der Lage, Düngemittel genau nach Bedarf zu verteilen, oder können selbst in der richtigen Spur fahren, ohne dass der Bauer dies noch aktiv steuern muss. In der Zukunft können die Maschinen autonom fahren: eine Entwicklung, die vielleicht vor dem autonomen Autofahren real wird. Wenn diese Tätigkeiten im Alltag des Landwirts wegfallen, wird er sich vermutlich fragen: Wie geht es weiter? Wie sieht mein Berufsbild dann aus? Welche Aufgaben bleiben mir? Oder noch überspitzter: Gibt es meinen Beruf eigentlich noch oder übernehmen Maschinen komplett? Keine Sorge. Den Beruf des Landwirts wird es zukünftig auch noch geben. Neben allen anderen Tätigkeiten, wie beispielsweise Tiere versorgen und sich um das Futtermittel kümmern, muss er die modernen Maschinen steuern und betreuen.

„Die Arbeitsweisen werden sich vermutlich um eine Ebene erhöhen – die einfacheren Arbeiten übernehmen die Maschinen, die darüber – Steuern, Analysieren usw. – die Menschen. Das hat natürlich die Gefahr, dass wir Menschen in vielen Arbeitssituationen sozusagen ein verlängerter Roboter-Arm – also zu Gehilfen der Maschinen werden. Es wird vermutlich viele Jobanforderungen geben, wo man vom Computer herumkommandiert wird“, kommentiert Stephan Noller, Vize-Präsident des Bundesverband Digitale Wirtschaft (BVDW), diese Entwicklung. Um einem Bauern zu zeigen, was dieser technologische Fortschritt bringt, bedarf es aber zweier Dinge: Erstens Schulungen für den richtigen Umgang mit der Technik. Und zweitens: „Die Convenience muss klar aufgezeigt werden. Das heißt, es wird vermutlich immer mehr Düngemittel- und Dokumentationsvorschriften geben. Früher und derzeit musste der Landwirt dies nach getaner Arbeit selbst dokumentieren. Zukünftig werden die Maschinen es einfach selbst übernehmen. Der Bauer muss die überlieferten Daten dann nur noch an die richtigen Stellen abgeben. Dies ist eine eindeutige Arbeitserleichterung“, so Noller weiter. Außerdem wird es Materialeinsparungen geben, wenn Maschinen schon im Vorfeld berechnen, was sie benötigen, und nicht einfach darauf los düngen: Vielleicht gibt es Orte auf einem Feld, an denen mehr Dünger und woanders weniger gebraucht wird. Darauf kann automatisiert reagiert werden. Die eingesparte Zeit – weniger Dokumentationen, schnellere Feldarbeit – kann der Bauer zum Beispiel bei seinen Tieren verbringen.


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Autorin

Natalie Weirich ist freie Autorin und lebt mit ihrer Familie bei Würzburg (natalie.weirich@csr-magazin.de)

M2M-Kommunikation versus IoT

Prinzipiell sind M2M-Kommunikation und IoT – das für Internet of Things steht – zwei unterschiedliche Begriffe, die sich im Laufe der Zeit aber immer mehr angenähert haben. Mittlerweile werden sie im Sprachgebrauch sogar häufig als Synonyme verwendet. Auf den Punkt gebracht: M2M-Kommunikation bezeichnet den automatisierten Informationsaustausch zwischen Endgeräten wie Maschinen, Robotern, Containern oder Fahrzeugen untereinander und/oder mit einer zentralen Anlauf- oder Leitstelle. IoT hingegen stellt die Verknüpfung eindeutig identifizierbarer physischer Objekte mit einer virtuellen Repräsentation in einer Internet-ähnlichen Struktur dar. Häufig steht hier mithilfe der Smartphone- oder Tablettechnologie die Unterstützung des Menschen im Fokus. Aufgaben sollen einfacher und komfortabler erledigt werden können. Da beide Technologien mittlerweile aber häufig an das Internet angeknüpft sind, sind die Übergänge von IoT und M2M-Kommunikation fließend.

Daten zur Entwicklung von M2M-Kommunikation

Wie stark die Industrie 4.0 in Deutschland zunehmen wird, hat Cisco Systems, ein Telekommunikationsunternehmen aus den USA, schon 2018 vorausgesagt. 2017 wuchs der mobile Datenverkehr um 34 Prozent, bis 2022 wird er um das Vierfache steigen. Dabei wird in diesem Zeitraum der Anteil der M2M-Module an allen vernetzten Geräten von 41 auf 60 Prozent steigen. Entsprechend sinken die Anteile von PCs (von 10 auf 6 Prozent), Tablets (von 5 auf 3 Prozent), Smartphones (von 18 auf 12 Prozent) und TV-Geräten (von 19 auf 14 Prozent). Weltweit wird der mobile Datenverkehr sich von 2017 bis 2022 verfünffachen, was einer jährlichen Wachstumsrate von 46 Prozent entspricht. Das heißt es wird mehr als 28 Milliarden vernetzte Geräte geben, wovon mehr als die Hälfte aller Geräte ausschließlich mit anderen Geräten (Machine-to-Machine) kommunizieren.

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