Die Digitalisierung, der rasante technologische Wandel und die damit einhergehenden gesellschaftlichen Veränderungen verlangen Unternehmen ein besonders hohes Maß an Flexibilität und Dynamik ab. Alle Arbeitsprozesse entlang der Wertschöpfungskette verändern sich und benötigen Lösungen, die auf Echtzeitverfügbarkeit, Transparenz und Vernetzung fußen.
Projekte aus Wirtschaft und Wissenschaft können helfen, den Standort Deutschland wettbewerbsfähig für die Industrie 4.0 aufzustellen.
Das Polyline-Projekt – Automobilbauteile aus dem 3D-Drucker
Die Produktion in Fabriken befindet sich in einem Übergangsstadium von der konventionellen Fertigung hin zu technologischer, mithilfe von Innovationen aus der Industrie 4.0. Dazu zählt die Produktion mithilfe der 3D-Drucktechnik, die so genannte Additive Fertigung (AM, Additive Manufactoring).
Laut einer Hochrechnung von Ernst & Young wird das Marktvolumen bis zum Jahr 2023 weltweit auf 25 Mrd. US-Dollar ansteigen. Deutsche Großkonzerne, wie Volkswagen oder die Deutsche Bahn arbeiten bereits mit AM.
Das Projekt Polyline bietet den Smart Factories der Unternehmen passende Software-Lösungen für das Additive Manufactoring. Basis der Software-Komponenten ist ein Product-Lifecycle-Management-System (PLM), das die zentrale Steuerung der gesamten Produktionskette von AM übernimmt – vom Designprozess, über das Controlling, bis hin zum eigentlichen Druck.
Das agile PLM-System von Polyline wird durch den Staat gefördert und ist eine Gemeinschaftsproduktion verschiedener Industriepartner und Forschungseinrichtungen aus Deutschland. Bis 2023 soll eine gänzlich automatische Fertigungslinie für Automobilteile des Herstellers BMW entstehen, die komplett auf 3D-Druck basiert. Das PLM-System wird dabei als Zentralverwaltung zwischen alle Soft- und Hardware-Komponenten des Prozesses fungieren.
Aleph Alpha – die nächste Generation der Künstlichen Intelligenz
Das Heidelberger Start-Up Aleph Alpha wurde von Ex-Apple-Manager Jonas Andrulis gegründet. Ziel des Unternehmens ist das Etablieren eines deutschen bzw. Europäischen Pendants zu amerikanischen KI-Entwicklungen.
Andrulius will die Souveränität Europas im digitalen Bereich stärken und damit zu einer wettbewerbsfähigen Industrie 4.0 beitragen. Die von Aleph Alpha entwickelte Technologie ist die nächste Generation der so genannten „Generellen Künstlichen Intelligenz“.
Die in verschiedenen Bereichen ohne spezielles Training einsatzfähige KI schafft vielfältige neue Möglichkeiten des Einsatzes. Besonders interessant ist diese Artificial General Intelligence (AGI) für die Arbeit mit sicherheitsrelevanten Daten, die sich an europäischen Datenschutzstandards orientieren.
Arculus – mobile Roboter für Fabriken
Bislang konnten sich mobile, autonom arbeitende Maschinen bzw. Roboter noch nicht durchsetzen. Bisher fehlte es an speziell entwickelter Sensorik. Darüber hinaus verlangt der Einsatz autonomer Roboter eine besonders hohe Rechenleistung. Doch durch verschiedene Innovationen und Weiterentwicklungen steht der Durchbruch der Technologien aus diesem Bereich wohl kurz bevor, besonders in der Automobilbranche.
Das Münchener Start-Up Arculus entwickelt derzeit autonome Roboter und die passende Software-Plattform für ihren Einsatz in der Produktion. Der Einsatz von Robotern ist auch gleichzeitig das Ende der Fließbandarbeit: Die Roboter sind hoch mobil und arbeiten nicht statisch, wie man es aus Fabrikhallen kennt.
Vielmehr sollen in den Fabriken so genannte Montageinseln zum Einsatz kommen, die Fertigung der einzelnen Teile und das Zusammensetzen soll viel flexibler und effektiver geschehen als bisher. Modulares Arbeiten statt linearer Produktion – Arculus könnte mit den mobilen, hochgradig flexiblen Robotern und den Montageinseln das gesamte Produktionssystem revolutionieren.
GFOS – Smart Factories und vernetzte Produktion für KMU
Konzerne und große Unternehmen sind im internationalen Wettbewerb gut aufgestellt. Es sind besonders die kleinen und mittelständischen Unternehmen, die aus finanziellen oder infrastrukturellen Gründen beim Wandel hin zur Industrie 4.0 auf der Strecke bleiben.
Das Software-Unternehmen GFOS mit Sitz in Essen hat ein cloudbasiertes Produktionssteuerungssystem (Manufacturing Execution System -MES) entwickelt, das sich speziell für KMU eignet: Der gfos.SmartProductionManager. Dieses Betriebsdatenmanagement ist hochgradig anpassungsfähig und im Gegensatz zu anderen MES auch für kleine und mittlere Unternehmen finanzierbar. Die Handhabung des Systems ist mit geringem Aufwand verbunden und es kann einfach integriert werden.
Mit cloudbasierter Software wie dieser können kleine und mittlere Unternehmen wettbewerbsfähig bleiben und die ersten Schritte hin zum Ausbau einer Smart Factory gehen.
Oculavis SHARE – Wartungsarbeiten aus der Ferne mit Augmented Reality
Das Start-Up Oculavis hat für seine Softwareplattform Oculavis SHARE den Gründerpreis des Landes NRW gewonnen.
Mithilfe das Softwareplattform sowie dem Einsatz von Smart Glases mit Augmented Reality (AR) können Wartungsarbeiten und Instandhaltungsprozesse in Fabriken effektiv und örtlich flexibel durchgeführt werden. Experten müssen nicht vor Ort sein, um beispielsweise eine Anlage zu reparieren. Sie können per Augmented Reality hinzugeschaltet werden, um sich das Problem aus der Ferne anzuschauen.
Durch die Plattform steht allen Mitarbeitern weltweit das Expertenwissen zur Verfügung und kann mobil abgerufen werden. Arbeitsabläufe werden dort gespeichert und lassen sich per AR visualisieren und so effektiver umsetzen. Techniker können echtzeitbasiert Daten an die Zentrale übermitteln und Ersatzteile ordern.
Wartungsarbeiten können durch Oculavis SHARE effektiver und flexibler durchgeführt werden.
Leuchtturmprojekte und Innovationen wie diese tragen dazu bei, Arbeitsbedingungen im digitalen Zeitalter zu verbessern, langfristig Arbeitsplätze zu sichern und die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen zu stärken.
