Intelligente und vernetzte Industrie

Industrie 4.0 ist schon lange kein Sammelbegriff mehr und hat sich auch nicht als Hype erwiesen. Diese vierte industrielle Revolution hat sich technologische Entwicklungen zunutze gemacht, um effizienter, sicherer und nachhaltiger zu produzieren. Und wie? Indem sie "intelligent" und "vernetzt" ist. Der erste Teil besteht beispielsweise in den Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz und der Datenverarbeitung; "vernetzt" basiert u. a. auf Sensoren und drahtloser Kommunikation. Fazit: Industrie 4.0 ist nur durch die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Unternehmen und Lieferanten von Hard- und Softwarekomponenten möglich.

Über eine intelligente und vernetzte Industrie können heute Bücher geschrieben werden. Es ist daher erstaunlich, dass die Entwicklung in relativ kurzer Zeit so weit fortgeschritten ist, dass die Automatisierung eine neue Bedeutung erlangt hat. Der Trend geht immer mehr in Richtung mannlose Produktion und Autonomie in der "Fabrik der Zukunft". 

Sensoren

Eines der Schlüsselelemente der "intelligenten und vernetzten" Geschichte sind Sensoren, die in der Lage sind, eine große Menge an Daten zu erzeugen, auf deren Grundlage Entscheidungen getroffen werden können. Sei es eine Entscheidung im Produktionsprozess oder eine, die zu Maßnahmen im Bereich Sicherheit oder Wartung führt. Dabei gibt es verschiedene Varianten: Sensoren senden ihre Daten an eine zentrale Steuerung oder eine andere zentrale Stelle oder verarbeiten sie selbst. Im ersten Fall sind die Computer heute in der Lage, große Datenmengen gleichzeitig zu verarbeiten. Das heißt: empfangen, analysieren und eine Schlussfolgerung ziehen. Dabei spielt die KI eine immer größere Rolle. Sie macht die Maschinen immer intelligenter und in der Lage, selbstständig die richtige Entscheidung zu treffen. 

Sensoren mit integrierter Intelligenz können die von ihnen erzeugten Daten an Ort und Stelle auswerten. Dabei wird häufig ein bestimmter Grenzwert verglichen. Wenn der Grenzwert - z. B. Temperatur oder Druck - nicht überschritten wird, verwirft der Sensor die Daten. Wird der Grenzwert überschritten, werden die Daten zur weiteren Analyse und für mögliche Maßnahmen weitergeleitet. Einer der Vorteile dieser Art von Sensoren besteht darin, dass erhebliche Mengen an Energie eingespart werden, da die meisten Daten nicht übertragen werden. Das macht diese Art von Lösung effizienter und nachhaltiger.

Verbunden

Um verschiedene Maschinenteile, Komponenten und Steuerungen miteinander zu verbinden und zu "sprechen", sind im Laufe der Zeit verschiedene Kommunikationsprotokolle entwickelt worden. Daraus hat sich (leider) noch kein endgültiger Standard entwickelt. Das bedeutet, dass es immer noch Hersteller gibt, die ein einzigartiges Kommunikationsprotokoll verwenden und damit den Kunden "zwingen", alles bei ihnen zu kaufen. Eine Lösung kann manchmal in der Verwendung eines Adapters gefunden werden, um Elemente verschiedener Hersteller miteinander zu verbinden. 

Am besten sind immer noch die "offenen Protokolle", die es ermöglichen, alle gängigen Systeme miteinander zu verbinden. Es wird erwartet, dass diese Form der Kommunikation am Ende "gewinnt". Für die Hersteller hat das den Nachteil, dass ihre Kunden nicht alles bei ihnen kaufen müssen. Andererseits: Ohne ein offenes Protokoll ist es auch nicht möglich, sich selbst an ein anderes System anzuschließen. Außerdem ist für die heutige Generation von Technikern die "Zusammenarbeit" eine alltägliche Tatsache. Sie tun kaum etwas anderes, als auf digitalen Plattformen und in Foren gemeinsam Ideen zu entwickeln, um zu tollen Lösungen zu kommen.

Cyber-Sicherheit

Mit der zunehmenden Vernetzung hat auch die Bedeutung des "Datenschutzes" zugenommen. Praktisch jedes Unternehmen ist über das Internet oder drahtlos mit der Außenwelt verbunden und hat damit theoretisch eine "Tür" für digitales Eindringen offen. Die neue Maschinenrichtlinie, die 2027 in Kraft tritt, befasst sich daher ausdrücklich mit der Cybersicherheit von Maschinen. Mehrere Unternehmen haben dazu inzwischen auch Schulungen entwickelt, um Maschinenbauer, aber auch Nutzer, bei den richtigen Schritten zu unterstützen. Welche Daten sollten auf welche Weise gesichert werden und wie hoch sollte das Sicherheitsniveau sein? Die Unterstützung dabei führt zu einer möglichst effizienten Cybersicherheit; nicht übertrieben, aber ausreichend.