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Mit der zunehmenden Vernetzung unserer Lebenswelt wächst der Bedarf an Cyber Security: Cyberangriffe, Datenlecks und andere bösartige Aktivitäten sind auf dem Vormarsch, ganz gleich ob sie auf sensible Informationen, Finanzmittel oder kritische Infrastruktur abzielen. Die Verbreitung von Cloud Computing, dem Internet der Dinge (IoT) und mobilen Geräten hat die Angriffsfläche erweitert und Unternehmen anfälliger für derartige Bedrohungen gemacht.

Industrie 4.0 und Smart Factory sind zu einem echten Hoffnungsträger geworden und stellen die technologische Antwort auf einige der größten Herausforderungen unserer Zeit dar: nachhaltige Produktion, globale Vernetzung, intelligenter Wissensaustausch. Diese Sonderausgabe erörtert Forschungsfragen im Zusammenhang mit Prozessverbesserung, Künstlicher Intelligenz und Fabriksoftware.

Das Erreichen der Nachhaltigkeitsziele steht nicht nur bei politischen Entscheidungsträgern auf der Agenda. Auch die Industrie muss innovative Konzepte entwerfen, mit denen sich die Produktion nachhaltiger gestalten lässt. Digitale Technologien und Prozesse spielen dabei schon jetzt eine herausragende Rolle, weil sie Abläufe schlanker machen und den Ressourcenverbrauch etwa durch kluge Modellierung reduzieren können.

Kaum ein Schlagwort elektrisiert Unternehmen derzeit so wie Künstliche Intelligenz. Aber ist KI wirklich das neue Wundermittel? Dafür muss nicht nur betrachtet werden, welche Probleme KI lösen kann, sondern auch, welche Voraussetzungen erforderlich sind. Denn die Erfahrung zeigt vielfach: Unternehmen müssen zunächst ihre Systemlandschaft in Ordnung bringen, bevor sie neue Verfahren zur Nutzung der Daten einsetzen können.

Bei der Etablierung und Aktualisierung von Geschäftsmodellen in der heutigen Zeit gilt es, kreislauffähig und digital zu denken. Wie können Geschäftsmodelle offene digitale Plattformen, leistungsstarke und blitzschnelle Datenakquisitions- und Analysemöglichkeiten, digitale Zwillinge, Blockchain-, DAO- und Automatisierungskonzepte und andere Spitzentechnologien anwenden, um langfristig zukunftsfähig zu bleiben?

Vernetzung und Zusammenspiel digitaler und physischer Elemente stellen einen wesentlichen Bestandteil der digitalen Transformation und von Industrie 4.0 dar. Dazu gehört auch das Konzept des Digitalen Zwillings –der virtuellen Abbildung physischer Produkte und Prozesse. Im Produktlebenszyklus hilft der digitale Zwilling, den Zustand eines Produkts zu beobachten und ermöglicht so die Modellierung seines Verhalten und seiner Funktionsweise.

Der Erfolg neuer Technologie ist oft an seiner disruptiven Wirkung auf bestehende Prozesse und Arbeitsweisen zu erkennen. Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz, die robotergestützte Prozessautomatisierung sowie die Digitalisierung von administrativen Tätigkeiten sind dabei nur einige aktuelle Beispiele für dieses Phänomen.

Im Zuge der Globalisierung haben sich die Rahmenbedingungen der Logistik verändert. Individuelle Kundenwünsche und neue digitale Technologien erzeugen eine stetig wachsende Variantenvielfalt, während die Komplexität von Prozessen zunimmt und mit ihr die Anforderungen an Supply-Netzwerke. Um in diesem Marktumfeld wettbewerbsfähig zu bleiben, setzen Unternehmen auf eine durchgängige Digitalisierung ihrer Lieferketten.

Assistenzsysteme sind heutzutage ein fester Bestandteil vieler Produkte und werden unter Einbezug innovativer Aspekte wie Augmented Reality, Virtual Reality und Machine Learning auch im Kontext der Industrie zunehmend eingesetzt. Um solche Systeme und andere digitale Innovationen erfolgreich anzuwenden, müssen Mitarbeiter über bestimmte Kompetenzen verfügen, die Sie im Rahmen von Qualifizierungsmaßnahmen erwerben können.

Damit die Digitalisierung die Industrie nachhaltiger machen kann, muss eine Infrastruktur geschaffen werden, die das Zusammenarbeiten einer Vielzahl von Technologien erleichtert. In der Umsetzungsphase müssen Impulse zudem an der richtigen Stelle gesetzt werden, da derartige Transformationsprojekte ansonsten schnell im Sande verlaufen – entweder weil die Motivation fehlt oder die Herausforderungen unüberwindbar erscheinen.