Industrie 4.0, KI und Automatisierung: Ein kurzer Überblick über den Stand der Dinge

Die industrielle Wertschöpfung basiert mehr und mehr auf Daten

In Zukunft wird die Industrie in noch höherem Maße datengetrieben sein, als sie es gegenwärtig bereits ist. Reale und virtuelle Welt, IT und Automation wachsen unaufhaltsam zusammen und immer mehr Maschinen und Sensoren werden über eingebettete IoT-Sensoren intelligent vernetzt. Die daraus resultierenden enormen Datenmengen müssen strukturiert, analysiert und nutzbar gemacht werden: etwa für die effiziente Gestaltung betrieblicher Prozesse wie Logistik- und Produktionsplanung, für Predictive Maintenance ebenso wie als Grundlage für die Weiterentwicklung von KI und Automatisierung. Die Schaffung einer Infrastruktur für Big Data und Industry Analytics bleibt daher nach wie vor eine zentrale Herausforderung. Zudem wird es darum gehen, die gesammelten Daten smart und intelligent nutzbar zu machen – auf der Grundlage von multisensorischen Systemen, die selbständig und intelligent miteinander kommunizieren.

Schlüsseltechnologie KI

Laut einer Forrester-Studie betrachten 60 Prozent der Entscheidungsträger in Unternehmen die Datenqualität als Herausforderung – insbesondere, wenn es um Künstliche Intelligenz und Machine Learning geht. KI, die Schlüsseltechnologie für die Industrie der Zukunft, macht Maschinen lernfähig und versetzt sie in die Lage, auch kognitive Aufgaben zu übernehmen. KI unterstützt die Verzahnung von Prozessen und ermöglicht die intelligente Planung und Steuerung von Produktionsanlagen sowie die Kommunikation mit Robotern. Auch hierin liegt eine Herausforderung für Unternehmen: Sie müssen nicht nur die entsprechenden Systeme implementieren, sondern zunehmend auch die Kontrolle über autonome und automatisierte Prozesse behalten. Digitale Zwillinge, die reale Maschinen, Komponenten und Abläufe virtuell abbilden, können dabei wertvolle Unterstützung leisten.

Roboter treiben die Automatisierung voran

Roboter sind aus der Fertigungsindustrie bereits seit den 1980er-Jahren nicht mehr wegzudenken. Im Zusammenspiel mit KI gewinnen sie eine gewaltige algorithmische Kapazität, werden lernfähig und sollen nach einer Prognose des Weltwirtschaftsforums bis 2022 42 Prozent der heute noch von Menschen ausgeführten Tätigkeiten übernehmen.

Effizienzpotenziale für die Fertigungsindustrie ergeben sich insbesondere durch Robotic Process Automation: Indem Software-Applikationen menschliche Arbeitsschritte auf der Basis vorhandener Benutzerschnittstellen nachahmen, treiben sie die Automatisierung zeit- und kostenintensiver Geschäftsprozesse entscheidend voran. Das muss nicht zwingend dazu führen, dass menschliche Arbeit durch Roboter ersetzt wird. Vielmehr ist eine Verlagerung zu erwarten: Roboter übernehmen zunehmend monotone Routineaufgaben sowie Tätigkeiten, die für Menschen besonders belastend sind oder in rauen bzw. schwer zugänglichen Umgebungen stattfinden. Hier gewinnen besonders Cobots an Bedeutung, günstige mobile, kollaborative Roboter, die Menschen bei ihren Aufgaben unterstützen.  

Gefragt: Standards und Sicherheitslösungen

Mit der zunehmenden Akzeptanz der Robotik-Automatisierung wächst auch der Bedarf an offenen Automatisierungsarchitekturen, an gemeinsamen Standards für die Robotikintegration sowie vor allem an Sicherheitslösungen. Denn je mehr Roboter an interne Datensysteme angebunden werde, desto größer werden die Sicherheitsrisiken. Hersteller kommen nicht umhin, Schwachstellen in ihren Prozessen zu beheben und in die Cybersicherheit zu investieren, um eine sichere und zuverlässige Produktion zu gewährleisten.

Der VDI Kongress AUTOMATION startet wieder im Juli 2019. Der Leitkongress der Mess- und Automatisierungstechnik steht in diesem Jahr unter dem Motto „Autonomous Systems and 5G in Connected Industries“.

Kostenloses Whitepaper:
5G Alliance for Connected Industries and Automation (5G-ACIA), a Working Party of ZVEI (German Electrical and Electronic Manufacturers’ Association), Frankfurt am Main, Germany

Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) rückt immer stärker in den Fokus industrieller Einsätze. Das Seminar "Sichere MRK-Systeme" z.B. zeigt  Möglichkeiten auf, die die industrielle Mensch-Roboter-Kollaboration bietet und wie diese rechtssicher umzusetzen sind (u. a. durch die Risikobeurteilung).