Es gibt nicht den einen Trend in der Fertigung, sondern eine ganze Reihe davon, die anlässlich der Fachmesse EMO Hannover in vielfältiger Form angesprochen werden: Dort geht es natürlich um neue Maschinen und deren Vernetzung, um neue, von der Natur inspirierte Gestaltungsmöglichkeiten von Produkten, den 3D-Druck, um Leichtbau – und immer auch ein bisschen um die Digitalisierung und die Beiträge, die sie zu fast jedem dieser Themen leisten kann.
Fortschritte im Zuge von Industrie 4.0 machen die Datensicherheit zu einem wichtigen Thema in der Fertigung. Für gut acht von zehn Industrieunternehmen in Deutschland (84 %) hat die Anzahl der Cyberattacken in den vergangenen zwei Jahren zugenommen, für mehr als ein Drittel (37 %) sogar stark. Das ist das Ergebnis einer Studie des Digitalverbands Bitkom von 2018, für die 503 Geschäftsführer und Sicherheitsverantwortliche repräsentativ befragt wurden. „Die deutsche Industrie steht unter digitalem Dauerbeschuss – von digitalen Kleinkriminellen über die organisierte Kriminalität bis zu Hackern im Staatsauftrag“, sagt Bitkom-Präsident Achim Berg. Zahlreiche Aussteller werden zu diesem Thema auf der Messe Lösungen präsentieren.
Künstliche Intelligenz macht Daten zu „digitalem Goldstaub“
Auch der Einsatz künstlicher Intelligenz beschäftigt die Branche. Denn mit Blick auf China, Japan und USA, die laut einer Studie von Boston Consulting aus dem Jahr 2018 auf dem Gebiet künstliche Intelligenz (KI) schon lange kräftig aufrüsten, ist in Europa Aufwachen angesagt – meint Prof. Jörg Krüger, Leiter des Fachgebiets Industrielle Automatisierungstechnik, Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der TU Berlin, und Bereichsleiter Automatisierungstechnik am Fraunhofer IPK. Der Tipp des KI-Pioniers für Produktioner: „Lassen Sie sich auf der EMO Hannover 2019 von der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik, der WGP, und mutigen Maschinenherstellern zu ersten KI-Schritten inspirieren.“
Die in den Unternehmen erzeugten Daten sind für ihn „digitaler Goldstaub“. Viele Unternehmen seien sich der Wertschöpfungspotenziale, die sich daraus ergeben, aber noch nicht bewusst. „Die Werkzeuge für das maschinelle Lernen werden immer leistungsfähiger“, sagt Kröger. „In der Produktion sollten wir nun systematisch die Daten und das Domänenwissen verbinden, um die Prozesse weiter zu verbessern und effizienter zu werden.“
Wie das gehen kann, erläutert Krüger anhand eines Beispiels. So habe sich ein Anwender das Ziel gesetzt, per Bilderkennung 50 000 bis 60 000 Teile in einem Lager zu erkennen und zu verwalten – was bislang ein Lagerarbeiter übernahm. „Wir ließen von jedem Teil nur eine begrenzte Anzahl von Aufnahmen machen, die zum Erfassen einer neuronalen Netzstruktur eigentlich nicht ausreichen. Doch wir stellten fest, dass sich mit vortrainierten Netzen auf Basis nichtindustrieller Bilddaten in Kombination mit wenigen industriellen Bauteildaten schon früh akzeptable Erkennungsquoten für Assistenzfunktionen erzielen lassen.“ Das KI-System arbeitete dann als halbautomatischer Assistent, der dem Lagerarbeiter jeweils die fünf wahrscheinlichsten Teile anzeigt. „Dank dieser Assistenz arbeitet er nun deutlich effizienter und genauer.“
Das funktioniere aber nur, wenn man die Prozesse sehr genau kenne. Daher lautet Krügers Botschaft: „Nicht nur in Hard- und Software investieren, sondern auch systematisch das so genannte Domänenwissen der Produktioner nutzen.“ Menschen müssten außerdem lernen, Vorgänge in der Fabrik zu bewerten und zu entscheiden, welche Aufgaben die KI übernimmt. „Generell ist das Einbeziehen des Domänenwissens aus der Produktion elementar, um neue Wertschöpfungspotenziale schnell und systematisch zu identifizieren.“
Ganz ohne digitale Unterstützung geht es auch beim Entwurf neuer Produkte nicht. Das Geschäftsmodell des Berliner Start-ups Cellcore GmbH ist die biomimetische Ingenieurskunst. Nach dem Vorbild der Natur werden Bauteile oder Produkte leichter, stabiler oder steifer – oder alles gleichermaßen. Bioniker, Ingenieure und Softwareentwickler bei Cellcore haben gemeinsam eine Software entwickelt, die nach dem Prinzip des inneren Aufbaus von Knochen Strukturen optimiert. Das kann für den Rennsport und den Werkzeugbau ebenso interessant sein wie für die Medizintechnik: Derzeit arbeitet das Unternehmen unter anderem mit Experten der Medizin an der Entwicklung neuartiger Orthesen. (op)
Über die Messe EMO
Vom 16. bis 21. September präsentieren internationale Hersteller von Produktionstechnologie zur EMO Hannover 2019 smarte Technologien. Unter dem Motto „Smart technologies driving tomorrow’s production“ zeigt die Weltleitmesse der Metallbearbeitung die gesamte Bandbreite moderner Metallbearbeitungstechnik. Vorgestellt werden Maschinen plus effiziente technische Lösungen, Produkt begleitende Dienstleistungen oder auch Nachhaltigkeit in der Produktion.
