Komplexität beherrschbar machen

Die Fabrik Industrie 4.0 wird geprägt sein von einem bisher nicht gekannten Ausmaß an Automation unter massiver Nutzung des Internets. Unterschiedliche Systeme müssen miteinander kommunizieren und interagieren. Damit dies gelingen kann, müssen Schnittstellen harmonisiert werden. Dies setzt wiederum voraus, dass sich die Ausgestaltung dieser Schnittstellen an möglichst international abgestimmten Normen und Standards orientiert.

Die Rolle des Menschen ist zunächst die des Entwicklers und Nutzers, der die laufenden Prozesse kontrolliert, überwacht und erforderlichenfalls steuernd eingreift.

Die Interaktion und Kommunikation zwischen den Fabriken mit ihren Maschinen geht über Betriebs- und Unternehmensgrenzen hinaus. Firmen verschiedenster Branchen sind so miteinander in einem Wertschöpfungssystem vernetzt, wie zum Beispiel Zulieferer, Logistikunternehmen und Hersteller. Als Verbraucherin und Verbraucher stellt man das schon gar nicht mehr in Frage: das USB-Kabel verbindet den Drucker mit dem Laptop, die Bluetooth-Technologie transferiert Musikdateien vom MP3-Player auf das Mobiltelefon und zurück. Die Kommunikation funktioniert beinahe reibungslos – weil die Hersteller der verschiedenen Komponenten sich auf gemeinsame Schnittstellen geeinigt haben. Dies ist ein Standardisierungsprozess, der nun auch der Industrie bevorsteht und der im Vorhinein die Mechanismen der Zusammenarbeit festlegt. Dafür werden sogenannte Referenzarchitekturen definiert: idealtypische Modelle, die den Rahmen für die Entwicklung, Integration und den Betrieb der relevanten technischen Systeme vorgeben.

Gemeinsame Sprache und Beschreibungen entwickeln

Eine Referenzarchitektur, also eine einheitliche Begriffs- und Methodenstruktur, bildet dafür die Basis. Sie schafft also eine gemeinsame Struktur und Sprache für die einheitliche Beschreibung und Spezifikation von konkreten Systemarchitekturen für die Anwendung. Aus der Plattform Industrie 4.0 heraus besteht ein Vorschlag für ein lösungsneutrales Referenzarchitekturmodell RAMI 4.0, dass Grundlage für die weitere Arbeit der Plattform ist. Darauf aufbauend ist nun im Schulterschluss mit den Fachgremien eine Beschreibung erforderlich, was eine Industrie 4.0-Komponente ausmacht und wie sie in eine Verwaltungsschale gekapselt werden kann. Außerdem kann ausgehend von dem Referenzarchitekturmodell eine Industrie 4.0-Ontologie, eine Grammatik und Semantik und damit eine gemeinsame Sprache, erarbeitet werden. Dafür ist die Zusammenarbeit über Sektor- und Branchengrenzen hinweg gefragt. Durch das gemeinsame Vorgehen von Maschinen- und Anlagenbau, Automatisierungstechnik, IT-Wirtschaft und produzierenden Anwendungsindustrien wird ein ganzheitlicher Blick auf die Industrie 4.0 und ihre Ontologie erreicht.