Veröffentlicht am: 7. November 2024 / Update vom: 7. November 2024 – Verfasser: Konrad Wolfenstein
Industrie 5.0: Ursprung, Bedeutung und Weiterentwicklung im Vergleich zu Industrie 4.0 – Bild: Xpert.Digital
Technologie trifft Mensch: Die Revolution von Industrie 5.0 im Vergleich zu Industrie 4.0
Die Menschzentrierung der Zukunft: Wie Industrie 5.0 Industrie 4.0 ablöst
Die industrielle Entwicklung hat in den letzten Jahrzehnten eine rasante Beschleunigung erfahren. Während Industrie 4.0 die Digitalisierung und Automatisierung von Produktionsprozessen vorantrieb, steht nun mit Industrie 5.0 eine neue Phase im Fokus, die den Menschen wieder stärker in den Mittelpunkt rückt. Doch was genau bedeutet Industrie 5.0, wer hat das Konzept angestoßen, und wie unterscheidet es sich von seinem Vorgänger?
Wer hat das Thema Industrie 5.0 angestoßen?
Der Begriff Industrie 4.0 wurde erstmals auf der Hannover Messe 2011 öffentlich vorgestellt und geht auf Henning Kagermann (ehemaliger SAP-Vorstandssprecher), Wolfgang Wahlster (ehemaliger CEO des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz) und Wolf-Dieter Lukas (später Staatssekretär im Bundesforschungsministerium) zurück. Diese vierte industrielle Revolution war geprägt von der Integration von Automatisierung, Digitalisierung und dem Internet der Dinge (IoT) in die Fertigung.
Das Konzept von Industrie 5.0 hingegen wurde maßgeblich von Wissenschaftlern wie Birgit Vogel-Heuser und Klaus Bengler von der Technischen Universität München vorangetrieben. Sie betonten, dass die industrielle Automatisierung vor einem Paradigmenwechsel stehe, bei dem die kollaborative Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine im Vordergrund steht. Die Europäische Kommission hat den Begriff ebenfalls aufgenommen und in einem Dokument mit dem Titel „Industry 5.0: Towards a Sustainable, Human-centric, and Resilient European Industry“ festgehalten. Damit wird Industrie 5.0 zunehmend auch auf politischer Ebene verankert.
Was bedeutet Industrie 5.0?
Industrie 5.0 baut auf den Errungenschaften von Industrie 4.0 auf, geht jedoch einen Schritt weiter, indem es den Menschen wieder stärker in den Mittelpunkt des Produktionsprozesses stellt. Während bei Industrie 4.0 die Automatisierung durch Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), Künstliche Intelligenz (KI) und Big Data im Vordergrund stand, zielt Industrie 5.0 darauf ab, eine symbiotische Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine zu schaffen.
Ein zentraler Aspekt von Industrie 5.0 ist die Mensch-Maschine-Interaktion. Hierbei arbeiten Menschen und Roboter in einer kollaborativen Umgebung zusammen, um menschliche Fähigkeiten wie Kreativität, Entscheidungsfindung und Problemlösung mit der Präzision und Effizienz von Maschinen zu kombinieren. Diese Zusammenarbeit erfolgt beispielsweise über sogenannte Cobots (kollaborative Roboter), die direkt mit Menschen interagieren können.
Ein weiteres wichtiges Ziel von Industrie 5.0 ist die Nachhaltigkeit. Im Gegensatz zu Industrie 4.0, das sich vor allem auf Effizienzsteigerungen durch Automatisierung konzentrierte, legt Industrie 5.0 großen Wert auf umweltfreundliche Produktionsprozesse und die Nutzung erneuerbarer Energien. Dies trägt dazu bei, den CO₂-Fußabdruck zu reduzieren und eine nachhaltigere Produktion zu fördern.
Unterschiede zwischen Industrie 4.0 und Industrie 5.0
Unterschiede zwischen Industrie 4.0 und Industrie 5.0 – Bild: Xpert.Digital
Mehr dazu hier:
Weiterentwicklung: Von der Automatisierung zur Zusammenarbeit
Ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Konzepten liegt in der Art der Interaktion zwischen Mensch und Maschine:
- In Industrie 4.0 ging es primär darum, Prozesse durch Technologien wie Robotik oder IoT zu automatisieren. Der Mensch spielte zwar weiterhin eine Rolle im Produktionsprozess, jedoch wurden viele repetitive oder gefährliche Aufgaben an Maschinen delegiert.
- In Industrie 5.0 hingegen wird der Mensch als kreativer Partner betrachtet, der Maschinen nicht nur überwacht oder steuert, sondern aktiv mit ihnen zusammenarbeitet. Diese Zusammenarbeit wird durch Technologien wie Cobots oder Exoskelette unterstützt, die es dem Menschen ermöglichen, körperlich anstrengende Aufgaben leichter zu bewältigen.
Darüber hinaus spielt die Personalisierung eine größere Rolle in der neuen industriellen Ära: Während in Industrie 4.0 die individualisierte Massenproduktion optimiert wurde, geht es in Industrie 5.0 darum, Produkte noch stärker an die individuellen Bedürfnisse der Kunden anzupassen.
Nachhaltigkeit als Kernprinzip
Ein weiterer wichtiger Aspekt von Industrie 5.0 ist das Streben nach nachhaltigen Produktionsprozessen. Während bei Industrie 4.0 der Fokus auf Effizienzsteigerungen lag – oft ohne Rücksicht auf ökologische Aspekte – zielt Industrie 5.0 darauf ab, umweltfreundliche Technologien zu integrieren und erneuerbare Energien zu nutzen.
Dies zeigt sich in der Entwicklung energieeffizienter Systeme sowie in der Reduzierung des CO₂-Ausstoßes durch optimierte Produktionsabläufe. Unternehmen werden ermutigt, nicht nur wirtschaftliche Ziele zu verfolgen, sondern auch gesellschaftliche Verantwortung zu übernehmen.
Resilienz: Robustheit gegenüber externen Störungen
Neben Nachhaltigkeit legt Industrie 5.0 auch großen Wert auf Resilienz, also die Fähigkeit eines Unternehmens oder eines Produktionssystems, robust gegenüber externen Störungen zu sein. Dies umfasst beispielsweise Lieferengpässe oder Nachfrageschwankungen.
Durch die enge Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine können Unternehmen flexibler auf solche Herausforderungen reagieren: Während Maschinen für gleichbleibende Qualität sorgen können, bringt der Mensch seine Fähigkeit zur schnellen Anpassung an veränderte Bedingungen ein.
Ein Paradigmenwechsel in der industriellen Produktion
Industrie 5.0 stellt keine vollständige Ablösung von Industrie 4.0 dar – vielmehr handelt es sich um eine Weiterentwicklung des bestehenden Konzepts. Die technologischen Grundlagen bleiben bestehen: IoT, KI und Big Data spielen weiterhin eine zentrale Rolle in der Produktion.
Der entscheidende Unterschied liegt jedoch darin, dass der Mensch wieder stärker in den Mittelpunkt rückt: Anstatt lediglich Maschinen zu überwachen oder einfache Aufgaben auszuführen, arbeitet er aktiv mit ihnen zusammen – unterstützt durch fortschrittliche Technologien wie Cobots oder Exoskelette.
Diese Entwicklung bietet sowohl für Unternehmen als auch für Arbeitnehmer enorme Chancen: Unternehmen können ihre Effizienz steigern und gleichzeitig nachhaltigere Produktionsprozesse etablieren; Arbeitnehmer profitieren von attraktiveren Arbeitsplätzen und einer besseren Integration ihrer kreativen Fähigkeiten in den Produktionsprozess.
Insgesamt markiert Industrie 5.0 somit einen wichtigen Schritt hin zu einer menschenzentrierten Zukunft der industriellen Produktion – einer Zukunft, in der Technologie nicht nur zur Effizienzsteigerung dient, sondern auch das Wohlbefinden des Menschen fördert.
Industrie 5.0: Die Verschmelzung von robotischer Präzision und menschlicher Flexibilität
Industrie 5.0 markiert die nächste Evolutionsstufe der industriellen Entwicklung und geht über Industrie 4.0 hinaus. Während Industrie 4.0 auf Digitalisierung und die Vernetzung von Maschinen durch das Internet der Dinge (IoT) setzt, steht bei Industrie 5.0 die Kollaboration zwischen Mensch und Maschine im Mittelpunkt. Dabei werden Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI), Robotik, maschinelles Lernen und Big Data mit menschlicher Kreativität, Flexibilität und Problemlösungskompetenz kombiniert, um eine noch effizientere und personalisierte Produktion zu ermöglichen.
Kernaspekte von Industrie 5.0 für Industrie, Produktion und Maschinenbau
1. Mensch-Maschine-Kollaboration
Die Maschinen und Roboter arbeiten nicht mehr nur eigenständig oder in starren Abläufen, sondern interagieren direkt mit den Menschen. Dadurch können Mitarbeitende als „Cobots“ (kollaborative Roboter) in den Produktionsprozess integriert werden, was komplexe und personalisierte Produktionsabläufe ermöglicht. Dies fördert die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit, sodass individuelle Kundenbedürfnisse besser erfüllt werden können.
2. Personalisierte Produktion
Industrie 5.0 fördert eine „Mass Customization“, also eine Massenproduktion bei gleichzeitiger Möglichkeit zur individuellen Anpassung. Diese Entwicklung wird besonders durch den Einsatz von fortschrittlichen KI-Algorithmen und der Verarbeitung riesiger Datenmengen (Big Data) ermöglicht. Die Unternehmen können Produkte exakt nach Kundenwünschen anpassen und dabei dennoch effizient und kostengünstig produzieren.
3. Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz
In der Produktion liegt der Fokus zunehmend auf Nachhaltigkeit und der effizienten Nutzung von Ressourcen. Hier spielt Industrie 5.0 eine wesentliche Rolle, indem sie digitale Zwillinge und intelligente Energiemanagementsysteme nutzt, um den Ressourcenverbrauch zu optimieren. Auch die Kreislaufwirtschaft, bei der Ressourcen recycelt und wiederverwendet werden, wird durch intelligente Systeme gefördert, die Abfall minimieren und Rohstoffe schonen.
4. Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen
KI und maschinelles Lernen spielen eine zentrale Rolle bei Industrie 5.0, indem sie Produktionsprozesse in Echtzeit optimieren. Diese Technologien ermöglichen eine proaktive Wartung und das Erkennen von Ausfällen, bevor sie auftreten. Die Maschinen können aus Daten lernen und sich an Veränderungen anpassen, was die Effizienz und Produktivität der Produktionsanlagen weiter steigert.
5. Ethik und Soziales
Ein weiterer zentraler Aspekt von Industrie 5.0 ist der menschliche und ethische Faktor. Die Menschen sollen im Mittelpunkt der Entwicklungen stehen, indem Arbeitsplätze geschaffen und die Arbeitsbedingungen durch kollaborative Technologien verbessert werden. Ethik spielt hierbei eine große Rolle, da eine menschenzentrierte Produktion auf faire, sichere und angenehme Arbeitsbedingungen für die Beschäftigten abzielt.
Vorteile für Unternehmen in Industrie, Produktion und Maschinenbau
Erhöhte Flexibilität
Durch die Zusammenarbeit von Menschen und Maschinen wird die Produktion anpassungsfähiger und kann schneller auf Veränderungen im Markt und auf Kundenwünsche reagieren.
Produktivitätssteigerung
Der Einsatz von KI und Automatisierung reduziert die Ausfallzeiten und steigert die Effizienz, wodurch die Produktivität erhöht wird.
Kostenreduktion
Durch eine präzisere Nutzung von Ressourcen und die Vermeidung von Fehlern und Ausfällen werden die Produktionskosten gesenkt.
Bessere Arbeitsbedingungen
Die Kollaboration mit intelligenten Maschinen entlastet Mitarbeitende bei gefährlichen und monotonen Aufgaben, was die Sicherheit und Zufriedenheit am Arbeitsplatz erhöht.
Wettbewerbsvorteil
Unternehmen, die frühzeitig auf Industrie 5.0 setzen, können sich als Innovationsführer positionieren und sich im Markt behaupten.
Industrie 5.0 bringt also erhebliche Vorteile für die Branchen Industrie, Produktion und Maschinenbau und stellt einen entscheidenden Schritt in Richtung einer menschenzentrierten, nachhaltigen und effizienten Produktionsweise dar.
Passend dazu: