In den nächsten Jahren wird es darauf ankommen, die geschaffenen technischen Grundlagen bestmöglich in die Umsetzung zu bringen. Quelle: Pixababy

Mit Industrie 4.0 die Zukunft gestalten

Publiziert

Industrie 4.0 wird zunehmend zu einem Schlüssel für die Sicherung und Weiterentwicklung der Wertschöpfung und kann darüber hinaus entscheidend zur Überwindung der gesellschaftspolitischen Herausforderungen unserer Zeit beitragen.

Die zweite, überarbeitete Fassung der «Themenfelder Industrie 4.0» des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0 liefert eine Aktualisierung der sogenannten Themenfelder und leitet daraus Forschungs- und Entwicklungsbedarfe ab. Im Einklang mit dem «Leitbild 2030» der Plattform Industrie 4.0 wird unter anderem eine Verknüpfung mit Zielen wie Nachhaltigkeit oder auch technologische Souveränität hergestellt. Um diese zu erreichen, bedarf es einer gemeinsamen Anstrengung der Stakeholder aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Gesellschaft.

Aktualisierte Fassung der «Themenfelder Industrie 4.0»
Die «Themenfelder  Industrie  4.0» wurden erstmals 2019 veröffentlicht und liegen jetzt in einer aktualisierten und ergänzten Fassung vor. Sie sind unterteilt in «industrielle Wertschöpfung im Wandel», «Perspektiven technologischer Entwicklungen», «Engineering von  Industrie-4.0-Lösungen» und «Arbeit, Unternehmen und Gesellschaft». «In jeder innovativen Disziplin muss regelmässig überprüft werden, ob die Inhalte und deren Schwerpunkte noch adäquat gewählt sind, denn Rahmenbedingungen und Prioritäten können sich ändern», erklärt Peter Liggesmeyer (Fraunhofer IESE), wissenschaftlicher Sprecher des Forschungsbeirats der Plattform  Industrie  4.0. «Mit der nun vorliegenden neuen Themenstruktur hat der Forschungsbeirat der Plattform  Industrie 4.0 seine thematischen Schwerpunkte aktualisiert. Wir sind sicher, damit eine gute Arbeitsgrundlage für die kommende Forschung zu Industrie 4.0 geschaffen zu haben.»

«Die aktualisierten Themenfelder zeigen deutlich, dass für die Weiterentwicklung von Industrie 4.0 nicht nur an technischen Themen gearbeitet muss, sondern, dass auch ökonomische und soziale, gesellschaftliche Themen ebenso wie das umfassende Systems Engineering verfolgt werden müssen», ergänzt Harald Schöning (Software AG), Sprecher der Industrie  des Forschungsbeirats der Plattform  Industrie  4.0. «Nachhaltigkeit als eine der grossen Herausforderungen unserer Zeit findet sich als Querschnittsthema in jedem der vier Themenfelder wieder.»

Themenfeld 1: Industrielle Wertschöpfung im Wandel
Im ersten Themenfeld wird der Forschungs- und Entwicklungsbedarf primär aus ökonomischer Sicht definiert und der umfassende Transformationsprozess im Zuge der Umsetzung von Industrie 4.0  aufgezeigt. Dabei geht es unter anderem um die Realisierung der Daten- beziehungsweise Plattformökonomie, die Gestaltung und Implementierung von Geschäftsnetzwerken und Ökosystemen, die Konzeption und Umsetzung innovativer, daten- beziehungsweise wissensgetriebener Geschäftsmodelle sowie um die zunehmende Komplexität, Interdisziplinarität und Autonomie von Produkten beziehungsweise Produkt-Service-Systemen.

Hinzu kommt die vertikale und horizontale Integration zur Verminderung der Ressourcenverbräuche und zur Steigerung der Energieeffizienz aus der Perspektive einer ökologisch nachhaltigen Wertschöpfung. Die Forschungs- und Entwicklungsbedarfe zur Realisierung einer nachhaltigen Wertschöpfung orientieren sich insbesondere an ethischen Grundsätzen beim Aufbau und beim Betreiben von Wertschöpfungsnetzwerken.

Themenfeld 2: Perspektiven technologischer Entwicklungen
Hier liegt der Schwerpunkt einerseits auf nachhaltigen, flexiblen und modular konfigurierbaren Produktionssystemen und deren Systemarchitekturen und andererseits auf den massgeblichen technologischen Treibern. Forschungs- und Entwicklungsbedarfe werden in den Bereichen Industrial AI und Autonomie, Sensorik und Aktorik, Kommunikations- und Computing-Technologien, souveräne Datenräume sowie Biologisierung in technischen Produkten und Systemen identifiziert.

Themenfeld 3: Engineering von Industrie-4.0-Lösungen
Die Nutzung von Industrie-4.0-Lösungen setzt eine systematische Planung, Konzipierung, Entwicklung, Validierung, Simulation und Erprobung der zugrundeliegenden technischen beziehungsweise soziotechnischen Systeme voraus. Die steigende Komplexität der Systeme und die Orchestrierung der übergeordneten Systemverbünde erfordern eine ganzheitliche und strategische Herangehensweise – wie sie zum Beispiel im Systems Engineering oder Advanced Systems Engineering umgesetzt werden.

Konkreter Forschungs- und Entwicklungsbedarf wird in diesem Themenfeld vor allem in neuen Methoden und Werkzeugen für die Industrie-4.0-Lösungsentwicklung gesehen. Darüber hinaus erfolgt eine Differenzierung des Forschungs- und Entwicklungsbedarfs nach strategischer Planung und Auslegung, Erprobung sowie Betrieb von Industrie-4.0-Lösungen.

Themenfeld 4: Arbeit, Unternehmen und Gesellschaft
In diesem Feld wird der Forschungs- und Entwicklungsbedarf aus soziologischer Perspektive sowie im Kontext der Zukunft der Arbeit betrachtet. Dabei stehen Erkenntnisse und Methoden für die menschenorientierte System- und Arbeitsgestaltung, die Notwendigkeit zum Aufbau von Kompetenzen und Qualifizierung und den organisationalen Wandel im Fokus. Zentral sind in diesem Kontext auch Fragen nach rechtlichen Herausforderungen, etwa in Bezug auf Datenschutz und -sicherheit. Für den gesamtgesellschaftlichen Dialog wird zudem die Notwendigkeit hervorgehoben, weiterhin die Forschung zu den Risiken und Chancen von Industrie 4.0 voranzutreiben, um Industrie 4.0 an den Bedürfnissen der Menschen auszurichten.

Fokus auf Nachhaltigkeit
Der Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0  geht, wie auch das «Leitbild 2030» der Plattform  Industrie 4.0, von einem umfassenden Verständnis der Nachhaltigkeit aus, welches die gleichzeitige Umsetzung ökologischer, sozialer und ökonomischer Ziele berücksichtigt. Hier besteht Forschungs- und Entwicklungsbedarf. So kann das Potenzial der Digitalisierung zum Beispiel bei der Emissionsverringerung gehoben werden. Gleichzeitig stellt die Digitalisierung der Arbeit neue Anforderungen an die Aus- und Fortbildung von Fach- und Führungskräften. Um diese Aspekte mit der ökonomischen Dimension zu vereinbaren, bestehen Handlungsbedarfe bei der vorwettbewerblichen Förderung durch Forschungs- und Transferverbundprogramme hinsichtlich der Konzepte, Methoden und Infrastrukturen für eine erfolgreiche Daten- und Plattformökonomie oder dem Einsatz Künstlicher Intelligenz für innovative Geschäftsmodelle in der  Industrie 4.0.

Der Impulsbericht steht unter www.acatech.de/publikation/themenfelder-i40-akt zum kostenlosen Download zur Verfügung.

EVENTS

Stanztec

Fachmesse Stanztechnik

Datum: 25.-27. Juni 2024

Ort: Pforzheim (D)

all about automation

Fachmesse für Industrieautomation

Datum: 28.-29. August 2024

Ort: Zürich (CH)

maintenance Schweiz

Schweizer Fachmesse für industrielle Instandhaltung und Facility Management

Datum: 28.-29. August 2024

Ort: Zürich (CH)

IFA Berlin

Weltleitmesse für Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräte

Datum: 06.-10. September 2024

Ort: Berlin (D)

AMB

Internationale Ausstellung für Metallbearbeitung

Datum: 10.-14. September 2024

Ort: Stuttgart (D)

Topsoft - ONE Fachforum

Lerne am ONE Fachforum erfolgreiche Praxisanwendungen kennen.

Datum: 12. September 2024

Ort: Holzhäusern (CH)

Ilmac Lausanne

Networking. Forum. Aussteller

Datum: 18.-19. September 2024

Ort: Lausanne (CH)

FachPack

Europäische Fachmesse für Verpackung, Technik, Veredelung und Logistik

Datum: 24.-26. September 2024

Ort: Nürnberg (D)

W3+ Fair Jena

Europas führende Plattform für Forschung und Innovationskraft

Datum: 25.-26. September 2024

Ort: Jena (D)

IN.STAND

Die Messe für Instandhaltung und Services

Datum: 08.-09. Oktober 2024

Ort: Stuttgart (D)

Motek

Internationale Fachmesse für Produktions- und Montageautomatisierung

Datum: 08.-11. Oktober 2024

Ort: Stuttgart (D)

Bondexpo

Internationale Fachmesse für Klebetechnologie

Datum: 08.-11. Oktober 2024

Ort: Stuttgart (D)

Chillventa

Weltleitmesse der Kältetechnik

Datum: 08.-10. Oktober 2024

Ort: Nürnberg (D)

VISION

Weltleitmesse für Bildverarbeitung

Datum: 08.-10. Oktober 2024

Ort: Stuttgart (D)

EuroBLECH

International Technologiemesse für Blechbearbeitung

Datum: 22.-25. Oktober 2024

Ort: Hannover (D)

ALL4PACK EMBALLAGE

The global marketplace for Packaging Processing Printing Handling

Datum: 04.-07. November 2024

Ort: Paris (F)

formnext

Fachmesse für Additive Manufacturing und die nächste Generation der intelligenten industriellen Produktion

Datum: 09.-11. November 2024

Ort: Frankfurt am Main (D)

Medica

Die Weltleitmesse der Medizinbranche

Datum: 11.-14. November 2024

Ort: Düsseldorf (D)

electronica

Weltleitmesse und Konferenz der Elektronik

Datum: 12.-15. November 2024

Ort: München (D)

Filtech

Internationale Fachmesse für Filter- und Trenntechnologie

Datum: 12.-14. November 2024

Ort: Köln (D)

SEMICON Europa

Europäische Leitmesse für Mikroelektronik

Datum: 12.-15. November 2024

Ort: München (D)

BrauBeviale

Europäische Fachmesse für die Getränkewirtschaft

Datum: 26.-28. November 2024

Ort: Nürnberg (D)

VALVE WORLD EXPO

Weltweite Leitmesse für Industrie-Armaturen

Datum: 03.-05. Dezember 2024

Ort: Düsseldorf (D)

Hardware

Schweizer Fachmesse für Werkzeuge und Eisenwaren

Datum: 12.-14. Januar 2025

Ort: Luzern (CH)

Empack Schweiz

The Future of Packaging Technology

Datum: 22.-23. Januar 2025

Ort: Zürich (CH)

LOGISTICS & AUTOMATION

Schweizer Fachmesse für Logistik und Transport

Datum: 22.-23. Januar 2025

Ort: Zürich (CH)

BAUMAG Baumaschinen Messe

Schweizer Fachmesse für Baumaschinen, Baugeräte und Werkzeuge

Datum: 23.-26. Januar 2025

Ort: Luzern (CH)

glug.swiss

Der neue Treffpunkt für Bier- und Getränkeproduzierende | vom Profi bis zum Selbstvermarkter

Datum: 06.-07. Februar 2025

Ort: Aarau (CH)

LOPEC

International führende Fachmesse mit Kongress für Gedruckte Elektronik

Datum: 25.-27. Februar 2025

Ort: München (D)

Innoteq

Schweizer Fachmesse der Fertigungsindustrie

Datum: 11.-14. März 2025

Ort: Bern (CH)

Zuliefermesse Z

Internationale Zuliefermesse für Teile, Komponenten, Module und Technologien

Datum: 11.-14. März 2025

Ort: Leipzig (D)

intec

Internationale Fachmesse für Werkzeugmaschinen, Fertigungs- und Automatisierungstechnik

Datum: 11.-14. März 2025

Ort: Leipzig (D)

embedded world

Als internationale Weltleitmesse mit dem ausschließlichen Fokus auf Embedded-Technologien.

Datum: 11.-13. März 2025

Ort: Nürnberg (D)

GrindTec

Internationale Fachmesse für Werkzeugbearbeitung und Werkzeugschleifen

Datum: 11.-14. März 2025

Ort: Leipzig (D)

ICE Europe

Weltweit führende Fachmesse für die Verarbeitung und Veredelung flexibler, bahnförmiger Materialien, wie Papier, Film, Folie und Vliesstoffe.

Datum: 11.-13. März 2025

Ort: München (D)

CCE International

Europas wichtigster Branchenevent für die Wellpappen- und Faltschachtelindustrie.

Datum: 11.-13. März 2025

Ort: München (D)

LogiMat

Internationale Fachmesse für Intralogistik

Datum: 11.-13. März 2025

Ort: Stuttgart (D)

Global Industrie

Midest - smart Industries - Industrie - Tolexpo - die weltweit grössten Fachmessen für die Industriezulieferwirtschaft

Datum: 11.-14. März 2025

Ort: Lyon (F)

ISH

Weltleitmesse für Wärme, Wasser und Luft

Datum: 17.-21. März 2025

Ort: Frankfurt am Main (D)

Additive Manufacturing Forum

Die Entscheider- und Expertenkonferenz bringt das gesamte Wertschöpfungssystem rund um die additive Fertigung zusammen.

Datum: 17.-18. März 2025

Ort: Berlin (D)

Fastener Fair

Internationale Fachmesse für die Verbindungs- und Befestigungsbranche

Datum: 25.-27. März 2025

Ort: Stuttgart (D)

emv

Internationale Fachmesse mit Workshop für Elektromagnetische Verträglichkeit

Datum: 25.-27. März 2025

Ort: Stuttgart (D)

Hannover Messe

Transfoming Industry Togheter

Datum: 31. März.-04. April 2025

Ort: Hannover (D)

IFFA

Internationale Leitmesse – Technology for Meat and Alternative Proteins

Datum: 03.-08. Mai 2025

Ort: Frankfurt am Main (D)

Moulding Expo

Internationale Fachmesse Werkzeug-, Modell- und Formenbau

Datum: 06.-09 Mai 2025

Ort: Stuttgart (D)

Control

Internationale Fachmesse für Qualitätssicherung

Datum: 06.-09. Mai 2025

Ort: Stuttgart (D)

LABVOLUTION

Europäische Fachmesse für innovative Laborausstattung und die Optimierung von Labor-Workflows

Datum: 20.-22. Mai 2025

Ort: Hannover (D)

Automatica

Die Leitmesse für intelligente Automation und Robotik

Datum: 24.-27. Juni 2025

Ort: München (D)

LASER World of PHOTONICS

Weltleitmesse und Kongressfür Komponenten, Systeme und Anwendungen der Photonik

Datum: 24.-27. Juni 2025

Ort: München (D)

SINDEX

Schweizer Messe für industrielle Automatisierung

Datum: 02.-04. September 2025

Ort: Bern (CH)

Swiss Medtech Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 09.-10. September 2025

Ort: Luzern (CH)

AM Expo

Fachmesse und Symposium: Inspiration, Weiterbildung und Netzwerk

Datum: 09.-10. September 2025

Ort: Luzern (CH)

Schweissen & Schneiden

Die Schweissen & Schneiden ist die Weltleitmesse für Fügen, Trennen und Beschichten.

Datum: 15.-19. September 2025

Ort: Essen (D)

Drinktec Deutschland

Auf der Weltleitmesse der Getränke- und Liquid-Food-Industrie

Datum: 15.-19. September 2025

Ort: München (D)

Ilmac

Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie

Datum: 16.-18. September 2025

Ort: Basel (CH)

EMO Hannover

Weltleitmesse für Werkzeugmaschinen und Metallbearbeitung

Datum: 22.-26. September 2025

Ort: Hannover (D)

CMS Berlin

Internationale Leitmesse für Reinigung und Hygiene

Datum: 23.-26. September 2025

Ort: Berlin (D)

POWTECH

Pharma.Manufacturing.Excellence

Datum: 23.-25. September 2025

Ort: Nürnberg (D)

parts2clean

Internationale Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung

Datum: 07.-09. Oktober 2025

Ort: Stuttgart (D)

Bechexpo

Erklärtes Ziel des Messeverbunds ist es, die gesamte Prozesskette der kaltumformenden Blechbearbeitung sowie der damit verbundenen thermischen oder mechanischen Schneid-, Füge- und Verbindungstechnik darzustellen.

Datum: 21.-24. Oktober 2025

Ort: Stuttgart (D)

10. Schweisstec

Internationale Fachmesse für Fügetechnologie

Datum: 21.-24. Oktober 2025

Ort: Stuttgart (D)

A + A

Messe und Kongress für Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit

Datum: 04.-07. November 2025

Ort: Düsseldorf (D)

productonica

Weltleitmesse für Entwicklung und Fertigung von Elektronik

Datum: 18.-21. November 2025

Ort: München (D)

AQUA Suisse

Die Schweizer Fachmesse für kommunales und industrielles Wassermanagement.

Datum: 26.-27. November 2025

Ort: Zürich (CH)

Pumps & Valves

Die Fachmesse für industrielle Pumpen, Armaturen & Prozesse

Datum: 26.-27. November 2025

Ort: Zürich (CH)

Swissbau

Führende Plattform der Bau- und Immobilienwirtschaft

Datum: 20.-23. Januar 2026

Ort: Basel (CH)

Swiss Plastics Expo

Schweizer Fachmesse Kunststoffindustrie

Datum: 20.-22. Januar 2026

Ort: Luzern (CH)

aqua pro

B2B-Plattform in der Schweiz für Fachkräfte des globalen Wasserkreislaufs

Datum: 04.-06. Februar 2026

Ort: Bulle (CH)

Ble.ch

Die führende Fachmesse der Blech-, Metall- und Stahlbearbeitung in der Schweiz.

Datum: 11.-13. März 2026

Ort: Bern (CH)

wire Düsseldorf

Weltmarktführer und First Mover der Draht- und Kabelindustrie präsentieren ihre Innovationen in Maschinen, Anlagen und smarter Fertigung. Erleben Sie Innovationen.

Datum: 13.-17. April 2026

Ort: Düsseldorf (D)

Tube

Weltweit wichtigste Messe der Rohr- und rohrverarbeitenden Industrie

Datum: 13.-17. April 2026

Ort: Düsseldorf (D)

Siams

Die Messe der Produktionsmittel der Mikrotechnik

Datum: 21.-24. April 2026

Ort: Moutier (CH)

IFAT

Weltleitmesse für Wasser-, Abwasser-, Abfall- und Rohstoffwirtschaft

Datum: 04.-08. Mai 2026

Ort: München (D)

Opatec

Internationale Fachmesse für optische Technologien, Komponenten und Systeme

Datum: 05.-07. Mai 2026

Ort: Frankfurt (D)

GrindingHub

Mit der GrindingHub entsteht das internationale Drehkreuz für Schleiftechnologie und Superfinishing.

Datum: 05.-08. Mai 2026

Ort: Stuttgart (D)

interpack

Führende Messe für Prozesse und Verpackung

Datum: 07.-13. Mai 2026

Ort: Düsseldorf (D)

GIFA

International Giesserei-Fachmesse mit Technical Forum

Datum: 21.-25. Juni 2027

Ort: Düsseldorf (D)

NEWCAST

Internationale Fachmesse für Gussprodukte mit Newcast Forum

Datum: 21.-25. Juni 2027

Ort: Düsseldorf (D)

Bezugsquellenverzeichnis