By 2025 the World Economic Forum predicts „a blurring of physical and virtual spaces“ (see https://www.weforum.org/agenda/2020/06/17-predictions-for-our-world-in-2025/. Our expert Dr. Michael Voit explains, what this will mean for #manufacturing and human-machine-interaction on the #shopfloor.

• Interaction-technologies today used for human-robot-collaboration, e.g. identification, gesture interaction, etc. will be applied also for #machines and #manufacturing equipment. This will drive the ‚smartness‘ of machines and equipment on the shopfloor. You find some examples at https://www.iosb.fraunhofer.de/en/business-units/automation-digitalization/fields-of-application/industrial-human-machine-interaction/innovative--camera-based-assistencesystems.html.


• Augmented reality- (AR-) technologies will become more important also in manufacturing. Companies are already testing tablets, AR-glasses and other devices on the shopfloor. The use of both AR and audio is increasing. One example for the combination of different interaction technologies is our cobot-demonstrator, that we developed in cooperation with @PWC strategy& (see the following figure). Speach detection is yet another technology increasingly used on the shopfloor. It will soon become more robust and less weak against side noise. In another project we have shown the use and benefits of these technologies in healthcare, supporting physicians and their teams in the operating room (see https://www.iosb.fraunhofer.de/en/projects-and-products/konsens-op.html

• The technologies available such as people recognition, face detection, tracking, etc will become more robust, so they can be applied to use cases in manufacturing. Companies then benefit from faster logistics and material flow, the counting of staff in a U-shape assembly and the automatic calculation of OEE based on the number of assembly workers. When using AI, e.g. Deep Learning, it will make the systems more efficient and user friendly.


• The availability of #perception and tracking leads to new forms of assisting systems on the shopfloor. They 'realize' automatically what is happening in manufacturing and #assembly and provide role-based information to the users. Instead of automation of single steps of operation future human-machine-interaction will combine the best of both worlds: human capabilities and machine reliability. 

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Erstmals erhalten Unternehmen, die Hochschulen oder außeruniversitäre Forschungseinrichtungen mit bilateralen Industrie-Projekten beauftragt haben, 25% des Auftragsvolumens vom Finanzamt erstattet - und zwar rückwirkend für 2020!

Auf dieser Seite: https://www.vdma.org/v2viewer/-/v2article/render/46902143 erklärt der VDMA genau, wie es funktioniert. Nutzen Sie die Möglichkeiten, den VDMA zu Ihren Vorhaben zu befragen und gleichzeitig dafür, neue F&E-Projekte, z.B. zur Digitalisierung von Produktion und SupplyChain, auf den Weg zu bringen. Suchen Sie sich einen oder mehrere Forschungspartner, mit denen Sie langfristig zusammenarbeiten, nicht nur projektbezogen für ein paar Monate. Beispiele dafür sind die Fraunhofer 'Enterprise Labs' oder das Angebot 'Embedded Scientists'.

Quelle und weitere Informationen: https://industrie40.vdma.org/ und Busch, H.-L., Baden-Baden 

Wie kann die Automobilproduktion in Zeiten immer größerer Variantenvielfalt und immer schnellerer Produktzyklen wettbewerbsfähig bleiben? Die neue Studie »At the end of the line – How automakers can embrace flexible production« sieht die Lösung zumindest für das Premiumsegment in einer intelligent vernetzten, sich selbst organisierenden Fertigung. Das bedeutet ein Umdenken gegenüber dem heute etablierten Perlenketten-Prinzip, wie die Studienautoren von Strategy& Deutschland, der Strategieberatung von PwC, und dem Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB schreiben. Der Aufwand könne sich aber binnen kürzester Zeit amortisieren.

Einer der Anwendungsfälle von Industrie 4.0 ist die ‚Selbstorganisierende Produktion‘. Schon in den ersten Dokumenten zu Industrie 4.0 findet sich die Vision, dass „intelligente Produkte (…) durch ihre Ad-hoc-Vernetzungsfähigkeit sowie durch Mitführung einer digitalen Produktbeschreibung dazu befähigt (sind), sich eigenständig durch die Produktion zu steuern“ [1]. In einigen Fabriken sind schon erste Anwendungsbeispiele zu sehen, wenn zum Beispiel fahrerlose Transportsysteme (FTS) Werkstücke zum nächsten freien Montagearbeitsplatz transportieren.

Um die Jahrtausendwende war diese Idee einer selbststeuernden Produktion schon einmal aktuell, ausgelöst von der damaligen Technologie sog. Softwareagenten [2, 3]. Aus vielerlei Gründen hat sich diese Technologie zur Fertigungssteuerung jedoch nicht durchgesetzt: so waren die Rechnerleistung und das Vertrauen in selbstorganisierende Einheiten in der Fabrik zu gering. Die Automobilindustrie hat in Karosseriebau, Lackierung und Montage seit längerem das Steuerungsprinzip der Perlenkette [4] eingeführt, und zwar durchgängig bis zur sog. Just-in-Sequence-(JIS)-Anlieferung von Bauteilen, die der jeweiligen ‚Perle‘, also einem konkreten Fahrzeug, zugeordnet sind. Durch die zunehmende Vielfalt von Fahrzeugtypen, -varianten und –derivaten stößt dieses Prinzip allerdings an Grenzen: der Platz zur Teilebereitstellung am Band, die Austaktung auf eine mittlere Taktzeit und der schwankende tatsächliche Arbeitsinhalt eines konkreten Taktes sowie die Forderung nach hoher Wandlungsfähigkeit erfordern neue Steuerungsprinzipien.

Vor allem die Wirtschaftskrise der Jahre 2008/2009 hat verdeutlicht, dass die installierte Basis an Produktionstechnik und Steuerungsprinzipien der Automobilhersteller bei schwankendem Absatz zu einem Problem bei der Deckung der Fixkosten führen kann. Vor allem die aktuell eingesetzten automatisierten Betriebsmittel sind dafür die Ursache: sie sind auf spezielle Baureihen, Motorvarianten oder Montageumfänge ausgelegt und zu unflexibel, um im Extremfall, d.h. bei ausbleibender Auslastung, anderweitig genutzt werden zu können. Dieser Herausforderung muss die Automobilproduktion in den kommenden Jahren begegnen.

Es ist also für die zukünftige Automobilproduktion erforderlich, automatisierte Anlagen zu flexibilisieren, z.B. durch stärker universell einsetzbare Betriebsmittel, und/oder Fertigungslinien so zu modularisieren, dass skalierbare universelle Betriebsmittel schnell und ohne hohen Engineering-Aufwand für neue Fertigungs- und Montageaufgaben zusammengebaut und konfiguriert werden können.

[1] acatech (Hrsg.): Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 - Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0, April 2013
[2] Sauer, O.; Sutschet, G.: Production Monitoring linked to object identification and tracking – a step towards real time manufacturing in automotive plants. In: Teti, R. (Ed.): Proceedings of the 5th CIRP International Seminar on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering, Ischia (Italy): 2006, pp. 321-326.
[3] Bussmann, S.; Schild, K.: Self-Organizing Manufacturing Control: An Industrial Application of Agent Technology. In Proc. of the 4th Int. Conf. on Multiagent Systems (IC-MAS'2000), Boston, MA, USA, 2000, pp. 87-94.
[4] Weyer, M.; Spath, D.: Das Produktionssteuerungskonzept "Perlenkette". Herausforderungen und Handlungsempfehlungen der Implementierung. ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb; 2009, Nr. 12; S. 1126-1130.

Die Studie erhalten Sie hier zum Download: https://www.strategyand.pwc.com/de/at-the-end-of-the-line.html

Im Rahmen einer Veranstaltung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie und des Verbands der Automobilindustrie haben die Initiatoren der Automotive Alliance (die zum Digitalgipfel 2020 erstmalig vorgestellt wurde) über Fortschritte und weitere Details informiert. Zu den Gründern des Partner-Netzwerks zählen die BMW AG, Deutsche Telekom AG, Robert Bosch GmbH, SAP SE, Siemens AG und ZF Friedrichshafen AG. Neben den Initiatoren werden sich die Mercedes-Benz AG, BASF SE, Henkel AG & Co. KGaA, Schaeffler AG, German Edge Cloud GmbH & Co. KG, ISTOS GmbH und SupplyOn AG, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V und ARENA2036 am Aufbau eines offenen, skalierbaren Netzwerks für den unternehmensübergreifenden und sicheren Informations- und Datenaustausch in der Fahrzeugindustrie beteiligen.

Die Automotive Alliance tritt künftig unter dem Namen „Catena-X Automotive Network (Catena-X)“ auf. Catena-X versteht sich als erweiterbares Ökosystem, an dem sich Automobilhersteller und -zulieferer, Händlerverbände sowie Ausrüster, zu denen Anwendungs-, Plattform- und Infrastrukturanbieter gehören, gleichermaßen beteiligen können. Ziel ist es, einen einheitlichen Standard für Daten- und Informationsflüsse in der gesamten automobilen Wertschöpfungskette zu schaffen.

Die Fraunhofer-Gesellschaft ist Teil von Catena-X und bringt umfangreiche Vorarbeiten zu Gaia-X, dem IDS und neuen Technologien in Produktion und SupplyChain ein.

Quelle und weitere Informationen: https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Pressemitteilungen/2021/03/20210302-industrie-und-politik-im-dialog-zur-digitalen-zukunft-der-automobilindustrie.html

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Karlsruhe setzt auf Zukunftstechnologie

• Die Regionen Karlsruhe, Stuttgart und Neckar-Alb wollen gemeinsam als starke Partner die Künstliche Intelligenz in Baden-Württemberg voranbringen


• Eckpunkte einer gebündelten Bewerbung für Landes-Ausschreibung präsentiert

Die Regionen Stuttgart, Karlsruhe und Neckar-Alb haben jetzt gemeinsam die Eckpunkte für ihre Bewerbung beim Landes-Wettbewerb "Innovationspark KI Baden-Württemberg" eingereicht. Jede der drei Regionen kann große wissenschaftliche und wirtschaftliche Stärken sowie Potenziale im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) vorweisen. Die Regionen wollen ihre Kompetenzen bündeln, gemeinsam ein KI-Ökosystem schaffen, sich als optimaler Standort eines Innovationsparks für Künstliche Intelligenz präsentieren und Baden-Württemberg in der KI stärken.

Entstehen soll im Zentrum Baden-Württembergs eine europaweit einzigartige KI-Innovationsinfrastruktur, in der Unternehmen in Kooperation mit Wissenschaft, Gesellschaft und der öffentlichen Verwaltung KI-Anwendungen, Produkte und Geschäftsmodelle entwickeln, erproben und international vermarkten können. Die Partner wollen diese innovative Zusammenarbeit durch die Gründung einer Genossenschaft unterstreichen.

Zum Paket des Innovationsparks sollen umfangreiche Dienstleistungsangebote wie beispielsweise eine  "KI-Challenge Arena" gehören. Unternehmen, die vor der Herausforderung des Einsatzes von KI-Lösungen stehen, sollen dort mit nationalen und internationalen KI-Start-ups, Experten und Forscherteams zusammengebracht werden, um konkrete Lösungen und Geschäftsmodelle zu entwickeln. Die Arena soll zunächst in Karlsruhe angeboten und kann in weiteren Regionen ausgerollt werden. Federführend werden zunächst das Cyberforum sowie die Forschungseinrichtungen am Standort Karlsruhe sein. Ziel ist es, den Transfer von Forschungsergebnissen sowie Produkt- und Dienstleistungsideen in die Anwendung zu beschleunigen.

Quelle und weitere Informationen: https://presse.karlsruhe.de/db/meldungen/wirtschaft/zusammen_fur_den_erfolg_der_kunstlichen.html

In Zusammenarbeit mit dem Smart Electronic Factory e.V. hat das IOSB zwei Podcasts aufgenommen, die Sie hier finden:

1. Manufacturing-as-a-service: https://www.bigdata-insider.de/was-es-bei-manufacturing-as-a-service-plattformen-zu-beachten-gibt-a-970377/
   Dr. Thomas Usländer erklärt, was es damit auf sich hat: Inzwischen haben sich am Markt diverse Manufacturing-as-a-Service- (MaaS-)Plattformen etabliert, die die Herstellung von Teilen – aktuell meist noch NC-Bearbeitung, 3D-Druck oder Herstellung von Blechteilen – als Dienstleistung anbieten. Fertigungsunternehmen werden Teil solcher Plattform, indem sie ihre Ressourcen und damit die Fertigungskapazitäten zur Verfügung stellen; die Plattform übernimmt alle administrativen Tätigkeiten: auf Basis der vom Kunden bereitgestellten 3D-Daten kalkuliert die Software automatisch den Preis sowie den Liefertermin und vergibt den Fertigungsauftrag an eine seiner angeschlossenen Fabriken. Der Endkunde hat somit keinen Kontakt mehr mit dem Fertigungsunternehmen, sondern lediglich mit der Plattform. Die Plattform übernimmt außerdem die komplette Logistik und – falls bei einem Fertiger Investitionen in Kapazitätserweiterungen erforderlich sind – auch deren Finanzierung. Das einzigartige Fertigungs-Know-how wandert unmerklich in die MaaS-Plattform. Dieses Szenario ist aus Sicht des IOSB tatsächlich bedrohlich für kleine und mittelständische deutsche Fertigungsunternehmen, denn damit werden sie abhängig von der jeweiligen Plattform.
   Weitere Informationen dazu finden Sie auch auf https://www.vek-onlineservice.de/publikation/oem-2-2020/44/.
   
   


2. Embedded Scientists in der Karlsruher Forschungsfabrik: https://www.bigdata-insider.de/embedded-scientists-in-der-forschungsfabrik-a-974805/
   Embedded Scientist ist ein besonderes Format der Kooperation mit verschiedenen Optionen zwischen einem oder mehreren Instituten der Forschungsfabrik und der Industrie. Grundsätzlich ist es das Ziel, dass Unternehmen ausgewählte Entwickler / Ingenieure in die Forschungsfabrik 'entsenden', damit sie unabhängig vom Tagesgeschäft mit unseren Wissenschaftlern und Experten gemeinsam zeitlich befristet zu forschen. Auch Promotionen sind möglich und erwünscht.

Einfach reinhören und bei Rückfragen eine Mail an olaf.sauer@iosb.fraunhofer.de

Am 20. Oktober 2020 um 13:30 Uhr findet der experts'dialog des MES D.A.CH.-Verbandes e.V. statt. Interessierte Teilnehmer erhalten hier wesentliche Informationen zur einfachen und schnellen Realisierung einer smarten Fertigung.

Bei der Digitalisierung geht es für Anwender darum, interne Wertschöpfungsprozesse ganzheitlich zu optimieren. Integrierte und durchgängige Digitalisierungslösungen sind hierbei der erste Schritt in den Einstieg in die vernetzte Produktion. Auf dem interaktiven Live-Webinar experts'dialog geben sechs Experten Einblick in das erforderliche Rüstzeug für eine smarte Fertigung.

Da die Teilnahmeplätze auf 30 Personen begrenzt sind, melden Sie sich heute noch online an!

Im Zusammenhang mit der zunehmenden Digitalisierung wird auch immer wieder von Disruption gesprochen, also von umwälzenden Änderungen der Unternehmenslandschaft, neuen Geschäftsmodellen und völlig neuen Produkt- oder Serviceangeboten. In der Produktion und ihrer Automatisierungstechnik erweisen sich die durch Industrie 4.0 induzierten Veränderungen eher als Evolution denn als Disruption [1], weil Produktionsanlagen über lange Zeiträume abgeschrieben werden, Investitionssicherheit erforderlich ist und Ingenieure vielfach nach dem Motto handeln: „Never change a running system.“

Bei den F&E-Arbeiten zu unserem SmartFactoryWeb (SFW), einer industriellen Plattform für Smarte Fabriken, das gleichzeitig offizielles Testbed des Industrial Internet Consortiums (IIC) ist, sind die Entwickler des IOSB zu dem Schluss gekommen, dass diese Plattformen tatsächlich disruptive Wirkungen für die Fertigungsindustrie haben können. SFW zielt darauf, Verbesserungen in der Wertschöpfung durch flexiblen Ausgleich von Kapazitäten zwischen den Smart Factories der Plattform zu erzielen. Dazu registrieren sich die Fabriken im SFW-Portal und eröffnen somit Kunden eine Suche nach geeigneten Produktionskapazitäten. Inzwischen verfügt SFW auch über Funktionen zur Verwaltung von Lieferketten und –netzwerken. Da Produktionsunternehmen meist auf Zulieferer angewiesen und über mehrere Standorte verteilt sind, ist diese Funktionalität ein wichtiger Schritt, um Verbesserungen und Verhandlungen über Unternehmensgrenzen hinweg zu erreichen.

Inzwischen haben sich am Markt diverse Manufacturing-as-a-Service- (MaaS-)Plattformen etabliert, die die Herstellung von Teilen – aktuell meist noch NC-Bearbeitung, 3D-Druck oder Herstellung von Blechteilen – als Dienstleistung anbieten. Fertigungsunternehmen werden Teil solcher Plattform, indem sie ihre Ressourcen und damit die Fertigungskapazitäten zur Verfügung stellen; die Plattform übernimmt alle administrativen Tätigkeiten: auf Basis der vom Kunden bereitgestellten 3D-Daten kalkuliert die Software automatisch den Preis sowie den Liefertermin und vergibt den Fertigungsauftrag an eine seiner angeschlossenen Fabriken. Der Endkunde hat somit keinen Kontakt mehr mit dem Fertigungsunternehmen, sondern lediglich mit der Plattform. Die Plattform übernimmt außerdem die komplette Logistik und – falls bei einem Fertiger Investitionen in Kapazitätserweiterungen erforderlich sind – auch deren Finanzierung. Mit eingebetteter KI hat die Plattform die Möglichkeit des Lernens aus den Geometrien bis hin zur Verbesserung der NC-Programme; im Extremfall kann sie den Fertigungsunternehmen die Programme vorgeben, mit denen zu fertigen ist. Das einzigartige Fertigungs-Know-how wandert also unmerklich in die MaaS-Plattform.

Dieses Szenario ist aus Sicht des IOSB tatsächlich bedrohlich für kleine und mittelständische deutsche Fertigungsunternehmen, denn damit werden sie abhängig von der jeweiligen Plattform. Der direkte Kundenkontakt existiert für sie nicht mehr; der Wettbewerb findet aufgrund der maximalen Transparenz fast ausschließlich über den Preis statt. Aktuell gilt dies zunächst für Commodities, also für Standard-Teile, aber es ist denkbar, dass auch weitere Fertigungsverfahren auf den Plattformen gehandelt werden. Wichtige Anbieter solcher Plattformen sind derzeit Protolabs und Xometry aus den USA oder Haizol aus China; auch in Deutschland existieren einige – meist als Start-ups gegründete – Plattformen.

Aus Sicht des IOSB ist es jedoch entscheidend, dass Daten aus Produktionsanlagen und Fabriken nur in spezifischen Anwendungsfällen an Dritte weitergegeben werden. Die Nutzungskontrolle über die Daten muss beim Eigentümer der Geometrien bzw. beim jeweiligen Fertigungsunternehmen erhalten bleiben. Niemand in Deutschland kann ernsthaftes Interesse daran haben, dass (ausländische) MaaS-Plattformen alle Geometrie-Dateien der Kunden sammeln, auswerten und ggfs. darauf aufbauendes Fertigungs-Know-how konzentrieren.

[1] Jasperneite, J.; Niggemann, O.: Die Automatisierung verträgt keine Disruption. Interview in der atp 08/2018. 

Der Fachkongress 'Digitale Fabrik' ist der Klassiker zu den Themen Digitalisierung der Fabrikplanung und der Verbindung zwischen Planung, Inbetriebnahme und Produktion. Aufgrund der aktuellen Situation um COVID-19 mussten wir unsere Präsenzveranstaltung in Hamburg leider absagen.

Wir haben das ursprünglich geplante Programm in ein eintägiges Webinar überführt und würden uns freuen, Sie am Mittwoch, 30.09. von 9.00–16:00 Uhr begrüßen zu dürfen. Im Fokus stehen maschinelles Lernen/KI und Digitaler Zwilling. Unternehmen berichten von ihrem Weg zur durchgängigen Digitalisierungsstrategie. Wir zeigen Erfolgsbeispiele von Industrial Cloud und Cloud Engineering als Pendant zu Digitalen Produktionsplattform. Nutzen Sie die Chatmöglichkeiten, um mit Referenten, Teilnehmern und Ausstellern in Kontakt zu treten und Ihre Fragen zu stellen.

Das Programm finden Sie in der Anlage zum Download; weitere Informationen auch auf https://www.sv-veranstaltungen.de/de/event/digitale-fabrik/

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Unter dem Link https://messe.i-need.de/industry-show-2020/ finden Sie den Zugang zu einer virtuellen Messe zu den Themen Automatisierung, industrielle Kommunikation und produktionsnahe Informationstechnik. Das IOSB ist einer der Aussteller und stellt seine Arbeiten rund um KI/ML für die Produktion, industrielle Mensch-Maschine-Interaktion und Kapazitätsmarktplätze vor. Sie finden uns direkt auf https://messe.i-need.de/industry-show-2020/fraunhofer-institut-fuer-optronik-systemtechnik-und-bildauswertung-iosb/. Schauen Sie ab und zu vorbei, weil sich die Inhalte während der Laufzeit ändern können.

Eine vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie veröffentlichte Studie zeigt, dass erst knapp sechs Prozent aller darin befragten Unternehmen künstliche Intelligenz (KI) einsetzen. Der Anteil der Beschäftigten, die in der KI tätig sind, macht damit weniger als ein Prozent aus. „Unternehmen in Deutschland setzen KI längst nicht flächendeckend ein. Vielen Unternehmen, vor allem im Mittelstand, ist noch gar nicht bewusst, wie sie Künstliche Intelligenz in ihr Geschäftsmodell einbauen und damit Prozesse optimieren und auch neue datengestützte Produkte anbieten können. Die Corona-Krise sollte [...] von Betrieben genutzt werden, sich mit Kenntnissen über künstliche Intelligenz fortzubilden. Mit unseren Maßnahmen wie den KI-Trainern und der Schirmherrschaft über den kostenlosen Online-Kurs „Elements of AI“ wollen wir dazu beitragen, künstliche Intelligenz in die Fläche zu bringen“, sagt Thomas Jarzombek, Beauftragter des Bundeswirtschaftsministeriums für Digitale Wirtschaft und Start-ups.

Die Hauptergebnisse der Studie sind:

• Im Jahr 2019 haben rund 17.500 Unternehmen im Berichtskreis der Innovationserhebung (produzierendes Gewerbe und überwiegend unternehmensorientierte Dienstleistungen) KI in Produkten, Dienstleistungen oder internen Prozessen eingesetzt. Das sind 5,8% aller Unternehmen im Berichtskreis.


• Die Ausgaben für die Entwicklung, Einführung und Pflege von KI-Verfahren beliefen sich im Jahr 2019 auf rund 4,8 Milliarden Euro. Das sind rund 270 Tausend Euro je Unternehmen mit KI-Einsatz.


• 30% der KI einsetzenden Unternehmen haben im Jahr 2019 zusätzliche Beschäftigte für KI gesucht. Insgesamt waren in diesen Unternehmen 22.500 KI-Stellen offen. 47% der Stellen konnten wie geplant besetzt werden, 11% nur verspätet oder nicht mit den gewünschten Beschäftigten. 43% der Stellen blieben unbesetzt.

Quellen und weitere Informationen: https://www.zew.de/de/presse/pressearchiv/kuenstliche-intelligenz-braucht-fachkraefte/ und https://www.i40-magazin.de/loesungen-und-technologien/kuenstliche-intelligenz-8/?request_form_location=page

Die Studie des BMWi finden Sie unten zum Download.

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VDMA und VDW wollen nun gemeinsam die Nutzung und Verbreitung von OPC-UA-Standards für den gesamten Maschinenbau unter der Marke Umati voranbringen. Dazu wurde unter anderem der Begriff "Umati" neu definiert in "universal machine technology interface".

"Frühzeitig hat sich der Maschinen- und Anlagenbau auf OPC UA als Standard für den Datenaustausch festgelegt. Denn OPC UA bietet einen einheitlichen Rahmen für die Interoperabilität zwischen Maschinen und Systemen. Über einen Bottom-up-Ansatz wurde deutlich, dass Grundelemente für einen großen Teil des vielfältigen Produktspektrums im Maschinen- und Anlagenbau einheitlich definiert werden müssen. Das einfachste Beispiel ist die Maschinenidentifikation, also Merkmale wie etwa Hersteller, Seriennummer, Baujahr und Maschinentyp", teilt der VDMA mit. Die VDI-Richtlinie 5600, Blatt 3, hat diese Richtung schon vor knapp 10 Jahren vorgearbeitet: grundsätzliche Datenpunkte für verschiedene Arten von Maschinen und Anlagen sind dort definiert, speziell zum Datenaustausch mit MES-Systemen.

Deshalb arbeiten jetzt verschiedene Bereiche im VDMA, dazu gehören elektrische Antriebstechnik, Kunststoff- und Gummimaschinen, industrielle Bildverarbeitung, Metallurgy, Robotik und Werkzeugmaschinen, an der Grundlagen-Companion-Specification OPC UA for Machinery. 

So kommen wir (endlich) zu dem von uns seit vielen Jahren vorgeschlagenen PLUGandWORK-Ansatz: siehe https://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/58572/. 

Quelle und weitere Informationen: https://www.smart-production.de/digital-factory-journal/news-detailansicht/nsctrl/detail/News/vdma-und-vdw-umati-soll-weltsprache-der-produktion-werden-20201900/ sowie https://www.vdma.org/v2viewer/-/v2article/render/47923004

Unser Experte, Dr. Michael Voit, Spezialist für industrielle Mensch-Technik-Interaktion, spricht über die wichtigsten Entwicklungen für produzierende Unternehmen auf diesem Gebiet.

• Alle Interaktions-Technologien, die aktuell zur Mensch-Roboter-Kollaboration eingesetzt werden, z.B. Personenidentifikation, Gesteninteraktion, etc. werden auf andere Maschinen und Produktionsanlagen übertragen. Die einzelnen Modalitäten treiben die ‚Smartness‘ von Maschinen und Anlagen in der Produktion. Beispiele für Technologien finden Sie auf https://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/94859/.


• Technologien rund um Augmented Reality (AR) werden weiter an Fahrt aufnehmen. Viele Fertigungsbetriebe erforschen oder testen Tablets, AR-Brillen und andere Geräte. Auch die Kombination von AR über Kopfhörer/Audio wird zunehmend eingesetzt. Ein Beispiel für die Kombination der verschiedenen zugehörigen Technologien ist unser Cobot-Demonstrator, den wir gemeinsam mit strategy& entwickelt haben (siehe Bild). Spracherkennung ist eine weitere Technologie, die zunehmend auch in Fabriken eingesetzt wird. Sie wird robuster und weniger anfällig gegen Nebengeräusche. Auch dies können wir an unserem Cobot-Demonstrator zeigen. In einem Projekt in der Medizintechnik haben wir dies bereits am Beispiel der Unterstützung von Ärzten im OP erprobt (siehe https://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/69302/).

• Die verfügbaren Technologien wie Personenerfassung, Gesichtserkennung, Personentracking, etc. werden immer robuster und bieten sich darum zum Einsatz in der Produktion an. Damit lassen sich beispielsweise Laufwege in der Logistik optimieren oder die Anzahl der Mitarbeiten an einer U-Montage zählen und darüber automatisch die richtige OEE kalkulieren. Der Einsatz von KI, z.B. Deep Learning-Verfahren, macht die Systeme leistungsfähiger und robuster.


• Die Verfügbarkeit der Erfassungstechnologien erlaubt völlig neue Assistenzsysteme, die ‚erkennen‘, was in der Fertigung oder Montage passiert und so den Benutzern – je nach ihrer Rolle – die wichtigsten Informationen bereitstellen. Es steht nicht mehr die Automatisierung von Arbeitsgängen im Vordergrund, sondern eine geeignete Kombination von Mitarbeitern und technischen Systemen nach dem Motto: das Beste aus beiden Welten (Mensch-Maschine) kombinieren. Man könnte auch sagen: die KI ist der Vorarbeiter, aber der Mitarbeiter ist die letzte Instanz.

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Eine VDMA-Analyse von 1.700 Fragebögen zeigt Defizite beim Spezialwissen rund um Industrie 4.0. Der Verband fordert daher von den Hochschulen, ihre Curricula für Industrie 4.0 weiterzuentwickeln. Beschäftigte müssten wiederum durch entsprechende Weiterbildungsstrategien auf den digitalen Wandel vorbereitet werden.

Oftmals reicht das Wissen von Studierenden oder Beschäftigten in den Betrieben nicht aus, um den digitalen Wandel mitgestalten zu können. Demnach gibt es hohen Qualifizierungsbedarf beim Spezialwissen rund um Industrie 4.0. Dies gilt für Beschäftigte und Studierende gleichermaßen. Erstmals wurden ein „Soll-Profil“ aus der Perspektive der Maschinenbau-Industrie entwickelt, dieses mit dem „Ist-Zustand“ an den Hochschulen abgeglichen und darauf aufbauend Handlungsempfehlungen vorgeschlagen.

Quelle und weitere Informationen: www.i40-magazin.de und https://www.ingenieure40-online-tool.vdma.org/

Die deutsche Industrie tut sich schwer mit der digitalen Plattform-Ökonomie: Laut einer Befragung des ITK-Verbands Bitkom geben 41 Prozent der Industrieunternehmen an, dass sie digitale Plattformen als Risiko für das eigene Geschäft ansehen, nur 37 Prozent halten sie für eine Chance; 40% der Industrieunternehmen haben keine Strategie, wie sie mit der Plttformökonomie umgehen wollen.

  Quelle: BITKOM

Hemmschuhe sind laut der Befragung vor allem fehlende einheitliche Regeln und Rechtssicherheit für digitale Plattformen - ein Hinweis darauf, dass die Arbeiten an GAIA-X nicht nur technische Lösungen bringen müssen, sondern auch europaweite Regeln und ein sicherer Rechtsrahmen für Plattformnutzer und -betreiber.

Quelle und weitere Informationen: https://www.automotiveit.eu/digitale-plattformen-stossen-auf-skepsis/management/id-0070177 und https://www.bitkom.org/Bitkom/Publikationen/Chartbericht-Digitale-Plattformen-2020.

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Das Wirtschaftsumfeld der deutschen Industrie ist geprägt von globalem Wettbewerb und steigender Wissensintensivierung bei gleichzeitig geringem Produktivitätswachstum und disruptiven Veränderungen durch die Digitalisierung. Innovationen sind ein zentraler Hebel, um das abgeschwächte Produktivitätswachstum in der deutschen Industrie anzukurbeln und in weiterer Folge den gesellschaftlichen Wohlstand langfristig zu sichern. Um die Vielfalt von Innovationsvorgehen abbilden zu können, entwickelt die vorliegende Studie das Konzept von sieben 'innovativen Milieus' (siehe Bild).

Für die Studie wurden mehr als 1.000 Unternehmen aus dem Industrie-Dienstleistungsverbund zu ihren innovationsrelevanten Merkmalen („Innovationsprofil“) und ihrem Innovationserfolg befragt.

Entsprechend ihrer Zugehörigkeit zum jeweiligen Milieu stehen die Unternehmen auch bei der Forcierung ihrer Innovationsaktivitäten vor verschiedenen Herausforderungen. Dazu zählen, unter anderem, das mangelnde Bewusstsein für die Bedeutung von Innovation für den Unternehmenserfolg, eine geringe Vernetzung mit externen Kooperationspartnern im Rahmen von Innovationsprojekten sowie eine zu wenig auf Innovationsoffenheit ausgerichtete Unternehmenskultur. Die Verortung der Unternehmen in den Milieus hat zugleich einen Zusammenhang mit ihrem wirtschaftlichen Erfolg und ihrer Produktivität: Die hochinnovativen Milieus sind im Schnitt wirtschaftlich erfolgreicher und produktiver als die innovationsfernen Milieus.

Quelle und weitere Informationen: https://www.bertelsmann-stiftung.de/de/publikationen/publikation/did/innovative-milieus-die-innovationsfaehigkeit-deutscher-unternehmen/

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Unternehmen stehen in unserer globalisierten und digitalisierten Wirtschaftswelt unter dem Druck, die eigenen Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle ständig auf Markterfolg zu prüfen und gegebenenfalls weiterzuentwickeln.

Innovationen sind nicht mehr Luxus, sondern notwendig für dauerhaften wirtschaftlichen Erfolg. Gerade KMU stehen jedoch vor der Herausforderung, dass eigenes Fachwissen, die vorhandene Infrastruktur und die finanziellen und personellen Ressourcen begrenzt sind.

Darum laden wir Sie ganz herzlich am 19.3. nach Rülzheim zur Fa. ITK engineering ein, um sich ein Bild über die herausragende F&E-Landschaft in Karlsruhe und Umgebung zu machen. Unter dem Titel "Innovation in Kooperation" stellen Ihnen einige Akteure aus der Innovationsallianz für die TechnologieRegion Karlsruhe und dem Technologie-Netzwerk Südpfalz aktuelle Arbeiten und Fördermöglichkeiten vor.

Das Programm finden Sie unten zum Download; zur Anmeldung geht es hier: https://www.karlsruhe.ihk.de/system/vst/2483264?id=343141&;terminId=572490.

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Sieben Trends in Produktion und produktionsnaher IT für die gerade angebrochenen 20er Jahre

1. Schon in ersten Fabriken umgesetzt ist das Paradigma der modularen, selbstorganisierenden #produktion: universell einsetzbare und konfigurierbare Maschinen, selbstorganisierender Transport und Materialbereitstellung, dezentrale Kommunikation sind die dafür erforderlichen Technologien. Steuerung nach dem Prinzip des Schwarmverhaltens und zugehörige Algorithmen statt zentraler Steuerung ist ein weiteres Merkmal.


2. Nicht nur in unserer www.forschungsfabrik-ka.de, sondern auch in anderen Smart Factories #smartfactory wird das Thema Predictive Quality und der Zusammenhang zwischen Qualität/Messwerten und Prozessparametern eine größere Rolle spielen. Ziel ist es, die Prozessparameter auf Basis der möglichst inline erfassten Messdaten automatisiert zu regeln.


3. Sicherlich einer der Dauerbrenner ist „Semantik und Interoperabilität“. Solange die Bezeichnungen von Datenpunkten in Maschinensteuerungen nicht standardisiert sind, wird #industrie40 lückenhaft bleiben. Darum sollte der VDMA ermutigt und unterstützt werden, die begonnene Arbeit an #opcua Companion Specs fortzusetzen und auf möglichst viele Branchen auszudehnen.


4. Mit dem Aufkommen von #IIoT-Plattformen zeigt sich, dass #MES als Microservices auf verschiedenen dieser Plattformen laufen werden.


5. Mit dem Aufkommen von #manufacturing as a service-Konzepten wie dem von DMG Mori übernommenen Start-up Up2parts werden sich Kapazitätsmarktplätze wie das www.smartfactoryweb.de durchsetzen; bis hin zu automatisierten Verhandlungsmechanismen zwischen mehreren SmartFactories.


6. In der Fabrik werden neue Interaktionskonzepte und intuitive Mensch-Technik-Interaktion für industrielle Anwendungen immer wichtiger, um mit der zunehmenden #Digitalisierung umzugehen. Ein Beispiel dafür ist unser AR-based Quality Assurance System. 


7. Nicht immer ist die zentrale #IoT-Plattform der richtige Verarbeitungsort für Daten: Edge Computing ist eine sinnvolle Ergänzung oder Alternative zur Verarbeitung im Core oder in der Cloud, wie unser Entwicklungspartner @GermanEdgeCloud eindrucksvoll beweist.

Künstliche Intelligenz ist ein Schlüssel, um Wertschöpfung und Beschäftigung in der Industrie zu sichern. Auf dem acatech Akademietag wollen wir uns auch den kritischen Fragen stellen: Forschen wir an den richtigen Themen, und gelingt uns der Transfer in erfolgreiche Anwendungen? Haben wir die Kompetenzen für die Entwicklung komplexer und vernetzter Systeme ‚Made in Germany‘? Partizipiert die Industrie in ihrer ganzen Breite? Wie können Beschäftigte den Wandel als Chance nutzen und damit unterstützen?

Gemeinsam mit Persönlichkeiten aus dem Spitzencluster itsOWL, aus den Plattformen Industrie 4.0 und Lernende Systeme sowie aus einschlägigen Forschungsprogrammen möchten wir über den Weg in die Industrie von morgen diskutieren. Wir freuen uns auf NRW-Ministerpräsident Armin Laschet und Hans Beckhoff, Geschäftsführender Gesellschafter der Beckhoff Automation.

Quelle und weitere Informationen: https://www.acatech.de/termin/acatech-akademietag-2020-kuenstliche-intelligenz-fuer-die-industrie-von-morgen/.

Jahrzehnte lang lautete die Königsfrage in der Automatisierung: Zentral oder dezentral?

Der Trend geht – aktuell getrieben durch die zunehmende Flexibilisierung und Modularisierung der Fertigung – zur dezentralen Automatisierung.

Doch was bedeutet das konkret? Welche Chancen bietet diese Entwicklung hinsichtlich zukunftsweisender Fertigungsstrukturen?
Welche Besonderheiten gilt es zu berücksichtigen, welche Herausforderungen sind zu stemmen?
Wie sinnvoll ist eine direkte Anbindung der Feldebene an das industrielle IoT und die Cloud?

Diese Fragen und viel mehr behandeln wir auf der 2. Anwenderkonferenz Flexible Produktion, die vom 18.-19. März 2020 in Freiburg stattfindet. Warum Freiburg: weil wir als einen wichtigen Teil der Konferenz einen Werksbesuch bei der Fa. Sick eingeplant haben. Infos dazu finden Sie u.a. hier: http://www.my-sick.com/Industrie40.

Das Programm finden Sie in der Anlage zum Download; zur Anmeldung geht es hier: https://www.sv-veranstaltungen.de/de/event/flexible-produktion-dezentrale-intelligenz/.

Wir freuen uns, wenn Sie im März in Freiburg dabei sind!

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