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Künstliche Intelligenz (KI) und Lernende Systeme bieten enormes wirtschaftliches Potenzial und sind Treiber des digitalen Wandels. Sie verändern die Wertschöpfungsketten, Geschäftsmodelle und Beschäftigungsstrukturen in der Industrie radikal. Traditionelle Produkte werden in nahezu allen Branchen durch datengetriebene Services erweitert. Um mit dem internationalen Wettbewerb Schritt zu halten, müssen Unternehmen ihre Betriebsdaten mithilfe Künstlicher Intelligenz wirtschaftlich nutzbar machen und damit neue Geschäftsmodelle ermöglichen - und zwar besser heute als morgen.

In der heutigen Industrie 4.0 müssen variantenreiche Robotersysteme eingesetzt werden, die mit Menschen kooperieren, um die Produktion flexibel auf Kundenwünsche anzupassen. Hierfür wird nachfolgend ein Ansatz vorgestellt, der die Steuerungssoftware mit Standard-Funktionsbausteinen für verschiedene Achsengruppen modular zusammenstellt und mit einem digitalen Zwilling in der Simulation erprobt. Die Robotersimulation basiert auf der Spielesoftware UnReal und kann durch Vorgabe der Denavit-Hartenberg-Parameter leicht auf unterschiedliche Kinematiken angepasst werden. Nach erfolgreicher virtueller Inbetriebnahme wird der Roboter durch Einzelachsen ebenso modular zusammengesetzt wie die Steuerungssoftware. Je nach Anwendung können Achsen hinzugefügt oder weggelassen werden. Der Ansatz ermöglicht einen schnellen und einfachen Entwurf des Robotersystems, seiner Steuerungssoftware und der Simulation für unterschiedliche Bewegungsaufgaben in der digitalen Fabrik.

Der Einsatz vollautonomer Systeme ist aufgrund variabler Systemumgebungen oder geringer Stückzahlen nicht in allen Anwendungsfeldern wirtschaftlich. Semi-autonome Systeme können hier helfen, den Menschen zu entlasten, da ein Bediener jederzeit die Kontrolle über das System übernehmen kann. Dieser Beitrag stellt einen neuartigen, auf dem digitalen Zwilling aufbauenden, Ansatz für die Mensch-Technik-Interaktion (MTI) mittels adaptiver Automation vor. An einem Fallbeispiel wird gezeigt, wie der Bediener eines Cyber-Physischen Systems (CPS) in spezifischen Aufgaben durch einen modularen digitalen Zwilling (mDT) unterstützt werden kann. Dies erlaubt die Unterscheidung zwischen kurzfristigen Signaländerungen und langfristiger Verhaltensmodifikation. Mit dem vorgestellten Konzept können semi-autonome Systeme für Anwendungsgebiete entwickelt werden, in denen der Einsatz autonomer Systeme aufgrund komplexer und variabler Systemumgebungen oder geringer Stückzahlen bisher nicht gegeben ...

Es werden die Erwartungen und Wahrnehmungen älterer Menschen in Bezug auf Assistenzrobotik in der Altenpflege untersucht. Assistenzrobotik hat das Ziel, Selbständigkeit im Alter zu verlängern und das Pflegepersonal zu unterstützen. Die Relevanz der Technologie ist durch rasante Fortschritte in der Robotik Forschung sowie durch die demographische Situation begründet. Vor der Implementierung von Robotik müssen Einstellungen, Erwartungen und Wahrnehmungen aber auch Ängste und Unsicherheiten von älteren Menschen, dem Pflegepersonal und -managern festgestellt werden, um auf die wahren Bedürfnisse eingehen zu können. Dabei haben sich durch die qualitative Erhebung, sieben Kategorien in Bezug auf den Einsatz von Robotik in der Pflege ergeben. Das Ziel ist es eine bessere Orientierung bezüglich Assistenzrobotik in der Pflege zu ermöglichen

Im Zuge des zunehmenden Wettbewerbsdrucks sind auch Pharmaunternehmen getrieben ihre Produktionsprozesse stetig effizienter zu gestalten. Insbesondere gilt es Verluste des typischerweise hochpreisigen Produkts zu minimieren. Folgend wird ein Ansatz zur prädiktiven Erkennung des Fehlverhaltens im Betrieb von Abfüllanlagen für pulvrige pharmazeutische Erzeugnisse mit Maschinellen Lernverfahren vorgestellt. Im Fokus steht hierbei die Prognose der Füllabweichungen mit Rekurrenten Neuronalen Netzen, eine Methode der Künstlichen Intelligenz. Ein Überschreiten bzw. Unterschreiten der Toleranz des Abfüllgewichts führt dazu, dass die abgefüllten Einheiten nicht weiterverwendet werden können. Ziel ist es, frühzeitig ein Abdriften der Prozessstabilität zu erkennen und entsprechend einzugreifen. Die nötigen Schritte hierzu werden folgend vorgestellt.

Lösungsansätze zur Effizienzsteigerung in industriellen Supply Chains wie Vendor Managed Inventory oder Kanban, sind nicht neu. Mit Technologien wie dem 0G-Netz von Sigfox und Blockchains wird es aber immer leichter, diese Strategien zu digitalisieren und in einem Rutsch auch noch um automatische Lieferbestätigungen, Rechnungslegungen und Inkasso zu erweitern. Die Kosten für unabänderbare Digitale Twins werden immer bezahlbarer.

Wenn komplexe Bauteile und Herstellungsverfahren zu einer immer größeren Herausforderung für Maschinen werden, wird es Zeit, aufzurüsten: mit Sensorik, die große Datenmengen mit 5G- und Cloudtechnologie nahezu verzögerungsfrei überträgt und die Maschine mit neuen Funktionen zur Prozessüberwachung und -regelung ausstattet. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen entwickelt im Projekt 5GSensPRO gemeinsam mit sieben Industriepartnern ein modular erweiterbares Sensor-Cloud-System für bestehende Maschinen. Dieses System umfasst Sensorik, Steuerungs-, Auswerte- und Visualisierungssoftware, Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle, um hochdynamische Produktionsprozesse gründlicher zu überwachen und adaptiv zu regeln. Das weltweit erste 5G-Mobilfunknetz, das vollständig drahtlos in einer Produktionsumgebung arbeitet, steht dem Konsortium zu Forschungszwecken in der Maschinenhalle des Fraunhofer IPT zur Verfügung. Mit dem Ziel, die produzierende ...

Auch wenn die Aufmerksamkeit der Massenmedien sich längst anderen Technologien zugewandt hat, die Bedeutung der Blockchain-Technologie kristallisiert sich immer deutlicher heraus. Dieser Beitrag beschreibt in Kurzform die Technologie und zeigt an einem Anwendungsbeispiel, wie der Einsatz der Blockchain-Technologie in der Telekommunikations-Industrie zum Vorteil aller miteinander verknüpft werden könnte. Die Tatsache, dass unser Internet in seiner existierenden Struktur durch die steigende Anzahl an Zugriffen über mobile Endgeräte immer langsamer wird, ist u. a. an den Streamingdienstleistungen zu beobachten. Die fortschreitende Digitalisierung produziert digitale Daten in einem ungeahnten Ausmaß. Die Sicherung dieser Daten in stabilen Netzwerken bei gleichzeitig hoher Übertragungsgeschwindigkeit ist die Herausforderung.

Derzeit existieren viele optimistische Erwartungen an die neue, wenig verstandene Technologie „Blockchain“. In diesem Beitrag wird das Einsatzpotenzial von Blockchains im Supply Chain Management (SCM) kritisch analysiert. Im Kontext des SCM versprechen Blockchains insbesondere Transparenz und Rückverfolgbarkeit. Es zeigt sich, dass die Erwartungen nicht immer erfüllt werden können, da Blockchains viele ihrer originär positiven Eigenschaften verlieren, wenn sie im Bereich des SCM eingesetzt werden. Dies liegt insbesondere daran, dass in Supply Chains (SC) sowohl eine digitale Ebene (Informationen) als auch eine physikalische Ebene (Waren) existiert. Im originalen Einsatzgebiet von Blockchains - den Kryptowährungen - existiert lediglich die digitale Ebene. Auch die Blockchaintechnologie wird die Koordinierungsprobleme innerhalb von Wertschöpfungsnetzwerken nicht lösen, ohne dass die einzelnen Unternehmen bereit sind, teure IT-Schnittstellen zu implementieren und sensible ...

Die Rolle der Finanzfunktion eines Unternehmens wird generell als nicht besonders innovativ angesehen. Viele assoziieren diese Unternehmensfunktion mit Bilanzen, Cashflow-Analysen und Excel-Tabellen. Mit dem Aufkommen der Blockchain-Technologie könnte sich diese Auffassung jedoch grundlegend verändern und neben der Finanzfunktion auch zahlreiche weitere Unternehmensdomänen zu strategisch agierenden Treibern von Innovation verlagern. Dies gilt insbesondere für Unternehmen, die im industriellen Umfeld tätig und von der Maschine Economy beeinflusst sind. Mit dem Aufkommen von Big Data und anderer Technologien wie dem Internet of Things (IoT) oder Artificial Intelligence (AI) begann die vierte industrielle Revolution, die auch als Industrie 4.0 bezeichnet wird.