Usine du Futur: Die Technologietrends, die die Industrie verändern

Die Einführung der Technologien der Usine du Futur hat bereits begonnen. Ziel: den Herausforderungen der Unternehmen begegnen – für höhere Produktivität, bessere Zusammenarbeit und die Einhaltung der Nachhaltigkeitsanforderungen.

Um diese Entwicklung zu begleiten, hat die französische Regierung mit dem zwischen 2021 und 2022 aufgelegten Plan France Relance finanzielle Unterstützung zugesagt. Ein Budget von 35 Milliarden Euro wurde freigegeben, um vier große Ziele zu erreichen: Modernisierung, Innovation, Rückverlagerung der Produktion und Dekarbonisierung.

Auf dem Spiel stehen: die Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der französischen Industrie, die Einführung disruptiver Technologien in Unternehmen jeder Größe, mehr Produktivität, eine bessere Gesamtleistung und weniger körperliche Belastung bei der Arbeit. Ein weiteres zentrales Thema: die Dekarbonisierung der Werke.

Zu den Technologien der sogenannten Industrie 4.0 oder „Usine du Futur“ zählen 5G, Augmented Reality, Blockchain und viele weitere. Der Umstieg auf diese disruptiven Innovationen bleibt für kleine und mittlere Unternehmen schwer zugänglich und gilt auch für mittelgroße Unternehmen (ETI) und Großkonzerne als riskant.

Doch wie greifen diese verschiedenen Zukunftstechnologien ineinander, um den Herausforderungen der Industrie zu begegnen?

5G im Zentrum der Entwicklung der vernetzten Fabrik

5G gilt als unverzichtbar für vernetzte Fabriken. Viele Industrieunternehmen und Netzbetreiber sind sich einig, dass sie ab 2023 eine echte industrielle Revolution auslösen könnte. Neben den zusätzlichen Einnahmen, die sie ermöglichen würde, eröffnet 5G die Entwicklung von Innovationen in den Branchen Transport, Logistik oder auch Stadtplanung.

Einige Industrieunternehmen setzen daher inzwischen auf 5G-Mobilfunknetze, um ihre Produktionsstandorte miteinander zu vernetzen. Der Grund? 5G ermöglicht den Einsatz von Technologien, die bislang eine zu hohe Datenrate erforderten, um sie für die Industrie in Betracht zu ziehen. Zu den weiteren konkreten Anwendungsfällen von 5G in der Usine du Futur zählen automatisierte Produktionslinien, Augmented-Reality-Anwendungen oder auch Telepräsenzroboter, mit denen sich Standorte aus der Ferne besichtigen lassen. Unternehmen wie Audi oder Mercedes-Benz haben bereits begonnen, in diese Hochgeschwindigkeitstechnologie zu investieren.

Auf dem Weg zur Dekarbonisierung der Fabrik?

Eine weitere Herausforderung der Usine du Futur: die Verringerung des CO₂-Fußabdrucks. Die SNBC (Stratégie Nationale Bas Carbone), eingeführt durch das Gesetz zur Energiewende für grünes Wachstum (LTECV) und verankert im französischen Fahrplan zur Bekämpfung des Klimawandels (vom 18. August 2015), strebt bis 2050 Klimaneutralität an. Die industriellen Aktivitäten liegen jedoch noch deutlich über den Schwellenwerten, die zur Erreichung dieses Ziels empfohlen werden.

Die CSR (Corporate Social Responsibility, gesellschaftliche Verantwortung von Unternehmen) ermöglicht es heute, wirtschaftliche, soziale und ökologische Fragen in die industriellen Aktivitäten zu integrieren.

Zahlreiche Instrumente entstehen, um ein leistungsfähigeres Umweltmanagement aufzubauen. Die Ökobilanz (ACV, Analyse du Cycle de Vie) erlaubt es beispielsweise, die Treibhausgasemissionen und Umweltauswirkungen über die gesamte Lebensdauer von Produkten zu bestimmen.

Es ist wichtig, den CO₂-Fußabdruck zu ermitteln, zu berechnen und zu dokumentieren. Dazu ist es entscheidend, die verschiedenen Berechnungsebenen zu unterscheiden, die als Scopes bezeichnet und von der ADEME definiert werden:

• SCOPE 1: Direkte THG-Emissionen aus ortsfesten oder mobilen Anlagen innerhalb der organisatorischen Grenzen, d. h. Emissionen aus Quellen, die im Besitz oder unter der Kontrolle der Organisation stehen.

• SCOPE 2: Indirekte energiebedingte THG-Emissionen im Zusammenhang mit der Erzeugung von zugekaufter Elektrizität, Wärme oder Dampf für die Aktivitäten der Organisation.

• SCOPE 3: Sonstige indirekte THG-Emissionen, die indirekt durch die Aktivitäten der Organisation entstehen, nicht unter Scope 2 erfasst werden, aber mit der gesamten Wertschöpfungskette zusammenhängen.

Nach der Ermittlung der Treibhausgasemissionen müssen Maßnahmen zur Reduzierung oder Kompensation umgesetzt werden, etwa der Bezug von Strom aus erneuerbaren Quellen, die Installation von Solarpaneelen oder der Bezug von zertifiziertem Ökostrom zum Ausgleich des Überschusses.

Da Verbraucher zunehmend auf den CO₂-Fußabdruck von Unternehmen achten, besteht einer der Trends der Industrie 4.0 darin, die industriellen Aktivitäten transparenter zu machen und die gesamte Lieferkette rückverfolgbar zu gestalten.

Blockchain im Dienst der Rückverfolgbarkeit in der Industrie

Die 2008 vorgestellte Blockchain ist eine Technologie, die es ermöglicht, Informationen sicher zu speichern und auszutauschen sowie Transaktionen durchzuführen – alles dezentral und ohne Zwischeninstanz.

In der Industrie kann sie für das Lieferkettenmanagement eingesetzt werden, indem sämtliche Flüsse zwischen Erzeugern, Transporteuren, Händlern und Verbrauchern auf einer dezentralen Infrastruktur gespeichert werden.

Einige Akteure haben sich diese Technologie zu eigen gemacht, um ein besseres Kundenerlebnis zu bieten. Der Industriekonzern Labeyrie, ein Lebensmittelunternehmen und insbesondere Lachsproduzent, kündigte 2019 eine Partnerschaft mit IBM zur Einführung einer Blockchain an. Verbraucher können so einen QR-Code auf der Verpackung des fertigen Produkts scannen und erhalten Informationen zum Produkt, etwa zu Herkunft, Aufzuchtmethode, Fütterungsart und eventuellen Behandlungen usw.

Augmented Reality und Virtual Reality für die Weiterbildung der Mitarbeitenden

Augmented Reality und Virtual Reality begegnen den Herausforderungen der technischen Ausbildung, die oft Reisen in unbequeme Umgebungen erfordert, indem sie eine virtuelle 3D-Umgebung schaffen, in der sich technische Handgriffe einfacher erlernen lassen – ohne die Zwänge der „Realität“.

Staatliche Förderungen für die Industrie der Zukunft

Das französische Ministerium für Wirtschaft, Finanzen sowie industrielle und digitale Souveränität hat Hilfen für den Umstieg auf die Technologien der Usine du Futur eingeführt, etwa für additive Fertigung, Virtual oder Augmented Reality und Robotik, um die Wettbewerbsfähigkeit der französischen Industrie und ihre Fähigkeit zu stärken, Aktivität und Arbeitsplätze im Land zu schaffen. Diese finanzielle Unterstützung ist ein Sprungbrett für die Entwicklung neuer Werke.

Die Trends der Industrie 4.0 vereinen somit Nachhaltigkeit, Produktivität und Zusammenarbeit. Diese Technologien treiben die Industrie mit schwindelerregender Geschwindigkeit in die Welt von morgen.