Amy Daniell, Leiterin High Tech, schaut sich die Vorteile der Integration von neu aufkommenden digitalen Technologien und Verfahren in Industriebetriebe an.
Seit der ersten industriellen Revolution im 18. Jahrhundert hat die Technologie das Leben von Verbrauchern und den Betrieb von Unternehmen nicht mehr so stark und tiefgreifend verändert wie heute. Die gegenwärtige Flut neuer, moderner Technologien umfasst u. a. das Internet der Dinge, künstliche Intelligenz, immersive Umgebungen, Cloud Computing, Cyber-Sicherheit, Big Data- Analysen und maschinelles Lernen.
Der von der deutschen Regierung im Jahr 2010 geprägte Begriff ‘Industrie 4.0’ steht für zunehmend vernetzte Tools und intelligente Möglichkeiten der Datengenerierung, -speicherung und -nutzung, die Effizienzsteigerungen in allen industriellen Prozessen und Geschäftstätigkeiten versprechen. Der nachfolgende Text setzt sich mit einigen dieser Möglichkeiten auseinander und betrachtet, welche Vorteile sie der Industrie bieten.
Immersive Umgebungen – bessere Zusammenarbeit und weniger Risiken
Die Markteinführung der Virtual- Reality-Brillen Oculus Rift von Facebook und HoloLens von Microsoft steht unmittelbar bevor, und auch Apple lässt verlauten, dass das Unternehmen sich künftig auf Virtual Reality konzentrieren wird. Branchenkenner sehen daher in immersiven Umgebungen die nächste große Technologieplattform. Operative Teams können mit programmierbaren Modellen interagieren, die genauso reagieren wie ihre reale Anlage. Damit können Organisationen ohne Gefährdung ihrer realen Anlagen Szenarien simulieren, die mit großen Risiken verbunden sind und herausfinden, wie sie diese Risiken mindern können.
In Unternehmen mit mehreren Standorten ermöglichen Virtual Reality-Modelle die kollaborative Zusammenarbeit dezentraler Teams. Das Mitarbeitertraining kann in High Reliability Organisationen (HRO), die stets in einem hochriskanten Umfeld agieren, mit hohen Risiken verbunden sein; immersive Umgebungen können das Mitarbeitertraining revolutionieren, bevor die Mitarbeiter an gefährlichen Arbeitsplätzen eingesetzt werden und so betriebliche Risiken und die Gefahr ernster Verletzungen senken.
Künstliche Intelligenz – mehr Freiräume für Mitarbeiter
Was versteht man unter künstlicher Intelligenz? Mit dem Begriff künstliche Intelligenz bezeichnet man einfach ausgedrückt Maschinen, die Aufgaben ausführen können, die normalerweise menschliche Intelligenz erfordern, wie z. B. das Treffen informierter Entscheidungen. Maschinen, die über künstliche Intelligenz verfügen, ersetzen jedoch keine Mitarbeiter. Stattdessen ermöglichen uns diese Maschinen, effizienter zu arbeiten und schaffen somit Freiräume, damit wir uns anderen, lohnenderen Aufgaben widmen können.
Siemens beispielsweise verfügt über eine vollautomatisierte Fabrik mit den verschiedensten Automatisierungssystemen. Weniger bekannt ist, dass diese vollautomatisierte Fabrik von über 1000 Mitarbeitern unterstützt wird. Intelligente Maschinen gelten heute nicht mehr als Ergänzung. Sie repräsentieren eine fundamentale Änderung in der Architektur von ITSystemen. Inzwischen werden immer mehr Tools entwickelt, die als neue Grundebene der IT-Architektur dafür sorgen, dass Maschinen in ihrem Lernen und ihrer Entscheidungsfindung immer anspruchsvoller werden.
Maschinelles Lernen – die Herausforderungen des Informationszeitalters meistern
Was gibt es zum hochmodernen maschinellen Lernen zu sagen? Auf diesem Gebiet lassen tiefe neuronale Netze (TNN), bestehend aus Algorithmen, die ähnlich wie Menschen Muster in sensorischen Daten erkennen können, die klassische Informatik und das konventionelle Informationsmanagement weit hinter sich. Sie schaffen Systeme, die autonom lernen und die Welt um sie herum wahrnehmen können. Die rasant steigende Zahl der Datenquellen in der industriellen Umgebung und die Komplexität der generierten Informationen machen eine manuelle Klassifizierung und Analyse weder praktikabel noch wirtschaftlich. TNN automatisieren diese Aufgaben. So können wir die wichtigsten Herausforderungen, die sich durch Information of Everything (IoE) ergeben, meistern.
Information von Allem – Daten Bedeutung geben
Die Welt hat sich weiter entwickelt. Aus dem IoT, dem Internet der Dinge, wurde IoE, Information von Allem. Alles, jedes Element im digitalen Netz, produziert, nutzt und überträgt Informationen. Diese Informationen beschränken sich nicht auf Text-, Audio- und Videoinformationen, sondern umfassen auch sensorische und kontextbezogene Informationen. IoE begegnet dieser Informationsflut mit Strategien und Technologien, die die Daten der verschiedenen Datenquellen miteinander verbinden. Aber was bringt uns das? Die oben angesprochenen Informationen gibt es schon immer. Bislang jedoch lagen diese Informationen in isolierter oder unvollständiger Form vor, sie waren nicht verfügbar oder unverständlich und damit nutzlos. Dank der Fortschritte bei semantischen Tools, wie z. B. Graphdatenbanken, und anderen neu aufkommenden Methoden der Datenklassifizierung und Informationsanalyse erhält diese häufig überwältigende Informationsflut neue Bedeutung.
Energiesparende Technologien – Einsparungen Jahr für Jahr
In der Industrie macht Energie 15 Prozent der Betriebskosten aus. Diese Kosten können durch betriebliche Verbesserungen um 10 – 20 Prozent, durch Investitionen in energiesparende Technologien aber sogar um bis zu 50 Prozent gesenkt werden – eine signifikante Einsparung. So könnten beispielsweise die Kosten für die Regelung der Umgebungsbedingungen in Reinräumen in Höhe von 50 Prozent des Energieverbrauchs auf ein Fünftel dieses Werts reduziert werden. Die meisten dieser Technologien sind allgemein verfügbar. Die Schwierigkeit für Unternehmen besteht nun darin, herauszufinden, welche Technologien am besten zu ihrem Betrieb passen und wie sie diese umsetzen und kontinuierlich weiterentwickeln können, um Jahr für Jahr von Einsparungen zu profitieren. Energiespartechnologien reichen von branchenübergreifenden Lösungen wie Energiemonitoring-Systemen, Smart Grids und fortschrittlicher Analytik bis zu branchenspezifischen Anwendungen, wie z. B. Kühlsystemen, die auf Trocknung und Verdunstung beruhen und in modernen Herstellungsverfahren zur Steuerung der Luftfeuchtigkeit eingesetzt werden.
VOR DER INVESTITION IN DIGITALE TECHNOLOGIEN
Bei der Überlegung, welche Technologien am rentabelsten sind, sollte man folgende Aspekte bedenken:
// Jede Technologie, egal wie fortschrittlich, hat ihre Grenzen. Wichtig ist, dass man die Grenzen der Technologie kritisch beurteilt, um sich ehrgeizige, aber doch realistische Ziele zu stecken.
// Führen Sie komplexe statistische Analysen durch, bevor Sie eine endgültige Entscheidung treffen. Wägen Sie die jeweiligen Vor- und Nachteile bezüglich der einzelnen Aspekte wie Ertrag, Energie und Umwelt sorgfältig ab.
// Ein Schlüsselfaktor für die bestmögliche Nutzung neuer Technologien ist die gemeinsame Änderung bestehender Denkweisen, Verhaltensmuster und Managementsysteme.