Die Zutaten für die Fabrik 4.0: Digitale Zwillinge, Cobots und künstliche Intelligenz

Die HANNOVER MESSE ist die Weltleitmesse der vernetzten Industrie. Automationstechnik vom Sensor bis zum Cobot. Software für die virtuelle Produktentwicklung und Fabriksteuerung. Konzepte für durchgängigen Datenaustausch und Plattformen für die Nutzung künstlicher Intelligenz. „Wer die Produktion der Zukunft im Zusammenhang kennenlernen will, der kommt nach Hannover“, sagt Arno Reich, Abteilungsleiter für die Automationsthemen der HANNOVER MESSE. „Seit Jahren werden die neusten Entwicklungen rund um Industrie 4.0 als erstes in den Hallen der Industrial Automation und der Digital Factory gezeigt. Die Themen, die das Messegeschehen im kommenden Jahr maßgeblich bestimmen werden, sind digitale Zwillinge, Cobots und künstliche Intelligenz." 

Doppelt hält besser

Wenn physische und digitale Welt verschmelzen, werden Digital Twins geboren. Sie entstehen mit der Produktidee, dienen bei der Fertigung als virtuelle Vorlage, wachsen danach im Produktentstehungsprozess weiter mit und bleiben über den gesamten Lebenszyklus untrennbar mit ihrem realen Zwilling verbunden.

Reich: „Für die Industrie steckt in den digitalen Abbildern realer Produkte ein riesiges Potenzial.“ Statt teurer Prototypen und langwieriger Versuchsketten lassen sich mit Digital Twins allerhand Szenarien innerhalb kürzester Zeit durchspielen, Lösungsstrategien entwickeln, Verbesserungsmöglichkeiten ausloten und umsetzen.

Ein Beispiel aus der Praxis: Mithilfe von Simulationssoftware bildet der Maschinenbauer Optima seine Verpackungsmaschinen virtuell nach, testet und validiert sie. Die Software kommt dabei vom HANNOVER MESSE Aussteller Siemens. So lässt sich der Produktfluss der Maschine berechnen und optimieren, bevor die Maschine tatsächlich gebaut ist. „Der Digitale Zwilling von Produkt und Maschine ist nicht mehr nur nützlich zur Beschleunigung von Time to Market. Er ist jetzt schon die Basis für Dienstleistungsangebote wie vorausschauende Wartung oder neue Geschäftsmodelle. Diese und viele weitere praktische Anwendungsbeispiele werden die Besucher auf der kommenden HANNOVER MESSE zu sehen bekommen“, sagt Reich.

Dein Cobot und Helfer

Bis 2019 sollen rund 1,4 Millionen neue Industrie-Roboter weltweit die Fabriken bestücken, so die Prognose des Weltbranchenverbands International Federation of Robotics. Darunter eine Vielzahl von Cobots, also Collaborative Robots, die mit Menschen Hand in Hand arbeiten.

„Gerade kleinere Unternehmen brauchen kosteneffiziente, einfach zu nutzende Lösungen, wenn sie die Chancen der Industrie 4.0 für sich nutzen wollen. Hier kommen die Cobots ins Spiel“, sagt Reich.

Cobots sind nicht nur sehr einfach zu programmieren. Einige Cobot-Modelle lernen eigenständig hinzu. Etwa, indem ein Techniker eine Bewegung mit dem Roboterarm durchführt und der Cobot die Aktion automatisch nachahmt. Sie lassen sich flexibel an unterschiedlichen Stellen der Produktionskette einsetzen.

Reich: „Alle führenden Robotik-Hersteller werden auf der kommenden HANNOVER MESSE vertreten sein, um ihre Entwicklungen zu präsentieren und den Nutzen des Robo-Kollegen klar herauszustellen.“

Maschinelles Lernen durch künstliche Intelligenz

Verstärkt zeigen sich auch Plattformen für die Nutzung künstlicher Intelligenz etwa für Maschinenlernen auf der HANNOVER MESSE. Vertreten unter anderem durch Microsoft oder IBM mit Watson IoT.

Maschinelles Lernen ist ein Teilgebiet der künstlichen Intelligenz. Heute fällt eine Vielzahl von Softwaretechniken unter diesen Begriff: Computer lernen, Menschen auf Fotos zu identifizieren. Sie steuern fahrerlose Autos durch den Stadtverkehr, nachdem sie einige Tausend Stunden trainiert haben. Sie finden Muster in riesigen Datensätzen (Big Data).

„Der Nutzen, der hieraus für das produzierende Gewerbe entstehen kann, ist enorm“, sagt Reich. „Maschinen können zum Beispiel in Zukunft den Produktionsprozess eigenständig optimieren und so für maximale Effizienz sorgen. Die ersten Schritte in diese neue Welt der Produktion können die Besucher auf der HANNOVER MESSE 2017 gehen.“

HANNOVER MESSE 2017 (Montag, 24., bis Freitag, 28. April)