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Das Industrie 4.0 Magazin www.it-production.com © branex - Fotolia.com Ausgabe Februar 2018 THEMENSCHWERPUNKT: INDUSTRIE 4.0

THEMENSCHWERPUNKT: INDUSTRIE 4 · 2018-01-31 · lebt von Predictive Analytics, also der vo-rausschauenden Analytik. Und das macht SAS seit Firmengründung. ... Data Tools und Systeme

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Page 1: THEMENSCHWERPUNKT: INDUSTRIE 4 · 2018-01-31 · lebt von Predictive Analytics, also der vo-rausschauenden Analytik. Und das macht SAS seit Firmengründung. ... Data Tools und Systeme

DasIndustrie 4.0Magazin

www.it-production.com

© branex - Fotolia.com

Ausgabe Februar 2018

THEMENSCHWERPUNKT:

INDUSTRIE 4.0

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INDUSTRIE 4.0 |

Herr Altmann, warum stärkt SAS In-

stitute sein Engagement im Bereich der

Fertigungsindustrie?

Gerhard Altmann: Wir sind seit über 40

Jahren im Markt für Analytik tätig und

haben schon einen großen Anteil an Ma-

nufacturing-Kunden. Doch die Bedeutung

dieser Branche hat mit dem Thema Indus-

trie 4.0 noch einmal deutlich zugenom-

men, gerade in Kombination mit dem In-

ternet of Things (IoT). Das gesamte Bild

wird sich verschieben und wir investieren

in unser Manufacturing-Portfolio, damit es

auch zu den neuen Anforderungen passt.

Welchen Wandel beobachten Sie in

der Fertigungsindustrie?

Altmann: Zunächst einmal zeigt das Bei-

spiel Tesla, dass neue Wettbewerber den

traditionellen Markt durchaus bedrohen.

Doch den eigentlichen Wandel hierzulande

löste die politische Forderung aus, Arbeits-

plätze und Produktion zurück nach

Deutschland zu holen. Dafür wurde die

Quadratur des Kreises gefordert: Massen-

produkte in Losgröße 1 herzustellen. So ist

Industrie 4.0 entstanden. Informationstech-

nologie sollte helfen, Produktionsverfahren

zu digitalisieren, schneller auf den Markt

reagieren zu können und die Produkteinhei-

ten zu senken. Diesen technologischen

Wandel will SAS mit vorantreiben.

Muss SAS das Lösungsportfolio um-

stellen, um die Anforderungen in den ak-

tuell im Fertigungsumfeld entstehenden

IoT-Anwendungen abzubilden?

Altmann: Nein, unser Portfolio deckt die

Anforderungen bereits sehr gut ab. IoT

lebt von Predictive Analytics, also der vo-

rausschauenden Analytik. Und das macht

SAS seit Firmengründung. Deshalb müssen

wir nicht unser Lösungsportfolio umstel-

len. Im Gegenteil: In Sachen Machine Lear-

ning und künstliche Intelligenz ergänzen

wir unser Angebot stetig. Sobald also

etwas mit den Sensordaten einer IoT-An-

wendung getan werden soll, kommen wir

mit unserem klassischen Kerngeschäft ins

Spiel. Nur lassen sich diese Daten mit An-

sätzen analysieren, die bis vor kurzem

nicht zur Verfügung standen.

Seit vier Jahrzehnten forscht und ent-

wickelt SAS an analytischen Anwendun-

gen und es heißt, die Technik für das In-

ternet of Things ist schon längst verfüg-

bar. Sind die Produzenten denn soweit,

sie auch einzusetzen?

Altmann: Unterschiedlich weit, würde ich

sagen. Aber mit der Umsetzung entspre-

chender Projekte beginnen natürlich die Fir-

men mit vielen Entwicklungskapazitäten

und großem Budget. Bei Unternehmen mit

starken B2C-Beziehungen wird die neue

Technik erst einmal im Sinn der Customer

Intelligence eingesetzt. Es wird ausgewer-

tet, was die eigentlichen Anforderungen

des Kunden sind, um diese schneller bedie-

nen zu können. Andere Firmen wollen mehr

über ihre Produktqualität erfahren, wie sich

ihre Erzeugnisse im Feld schlagen, welche

Schwierigkeiten sie haben und warum sie

ausfallen. Diese Erkenntnisse sollen in Ver-

besserungen der Produktionsprozesse ein-

„Neue Wettbewerber bedrohen den Markt durchaus”

Gerhard Altmann von SAS Deutschland:

Seit mehr als 40 Jahren entwickelt SAS Institute mit Haupt-sitz im amerkanischen Cary, North Carolina, vorausschau-ende Analyse-Software. Und obwohl Produzenten Lösun-gen von SAS schon lange einsetzen, rückt das Unternehmenseine Manufacturing-Sparte seit einigen Jahren weiter inden Vordergrund. Über die Gründe haben wir mit GerhardAltmann vom deutschen Ableger von SAS gesprochen.

INTERVIEW

88 IT&Production 2/2018

Bild

: SA

S

Gerhard Altmann, Senior Director Industry Unit Manufacturing,EMEA-AP und Mitglied der Geschäftsleitung von D-A-CH SAS.

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fließen. Zwar gibt es die Aufgaben Produk-

tionsüberwachung und Qualität schon

lange, neue technische Möglichkeiten

schaffen jedoch auch neue Spielräume.

Heute kann ich viel mehr Daten viel schnel-

ler und parallel bearbeiten und Zustände

quasi in Echtzeit überwachen. Das verän-

dert den Markt.

Gerade Data Scientists werden in

Deutschland oft händeringend gesucht.

Lässt sich der Self Service-Ansatz, wie ihn

manche Business Intelligence-Software

unterstützt, auf eine IoT-Anwendung

übertragen?

Altmann: Unsere Self Service-Ansätze –

und die unserer Wettbewerber – haben

Grenzen. Sie können heute mit SAS-Soft-

ware Fachbereiche dazu befähigen, Daten

zu visualisieren, anzuschauen und dort Mo-

delle zu entwickeln. Doch je feinsinniger im

Data Lake nach Signalen und Events ge-

sucht werden soll, umso tiefer müssen die

Mitarbeiter in das Thema Analytik einstei-

gen. Ab einem gewissen Punkt brauchen

Unternehmen dafür eigene Fachleute.

Wie kommen Unternehmen zu einem

fertigen Modell für ihre IoT-Anwendung?

Altmann: Wir liefern mit unseren Lösungen

vordefinierte und mitunter patentierte Mo-

delle mit. Damit lässt sich schon eine ganze

Menge erreichen. Doch je nach Anwen-

dungsfall schauen wir uns gerne mit unse-

ren Kunden gemeinsam ihre Ziele an. Dann

können wir mit unserem analytischen An-

satz dort ansetzen, wo es den größten Nut-

zen verspricht. Wir lösen dieses Problem mit

wenigen Daten, rollen die Anwendung aus

und schauen dann, ob diese Lösung auch an

anderen Fertigungsstandorten helfen kann.

Dann nehmen wir uns das nächste Problem

vor. So geht es Schritt für Schritt voran.

Künstliche Intelligenz zählt aktuell zu

den großen Trends in der Welt der indus-

triellen IT. Eine Pressemitteillung von

Ihnen war überschrieben mit ‚KI steckt

noch in den Kinderschuhen’. Auch bei

Ihnen, die sich schon lange mit dem

Thema auseinandersetzen?

Altmann: Ja, Machine Learning machen

wir schon lange. Aber Artificial Intelli-

gence, also künstliche Intelligenz, ist si-

cherlich die hohe Kunst. In dieser Rich-

tung wird viel getan, aber deren Einsatz

ist in der Fertigungsindustrie nur bis zu

einem gewissen Grad sinnvoll. Im Werk

soll sich ja nicht alles von selbst regeln,

denn dann weiß niemand, wohin die

Reise geht. Bei der Entwicklung unserer

Analyse-Modelle könnte künstliche In-

telligenz in Zukunft zwar helfen, aber

davon sind wir noch weit entfernt. An-

ders sieht es beim autonomen Fahren

aus. Hier müssen Entscheidungen

schnell getroffen und ohne Eingriffe von

außen umgesetzt werden können – in

diesem Umfeld kann künstliche Intelli-

genz ihr Potenzial voll ausspielen. Was

die industrielle IT auf lange Sicht stärker

beeinflussen könnte, ist die deutlich

verbessere Möglichkeit zur Datenverar-

beitung ‚on edge‘.

Was meinen Sie?

Altmann: Früher sammelte und speicherte

man erst einmal viele Daten, bevor man sie

später ‚on rest‘ analysierte. Das ist bei gro-

ßen Datenvolumina immer noch sehr wich-

tig. Aber für viele Anwendungen ist es sehr

nützlich, zur Datenanalyse möglichst nahe

an ihren Entstehungsort zu gehen. Warum

sollte man denn alle Fertigungsdaten etwa

an eine Cloud-Infrastruktur übertragen? Um

ein Beispiel zu geben: Wenn Sie heute

einen Roboter nehmen, der sieben oder

mehr Freiheitsgrade hat, kommt bei der

Analyse dieser Daten schon einiges zusam-

men. Mit Blick auf das Datenaufkommen,

das eine ganze Produktionsstraße produ-

ziert, stellt sich die Frage, warum diese

Daten alle in einer Cloud analysiert werden

sollen? Das meiste davon ist einfach in dem

Moment bedeutungslos. Mit einer Event

Stream Processing Engine lassen sich Daten

wie diese bereits werksnah quasi im Flug

auf zuvor definierte Abweichungen analy-

sieren. Wir können unsere Software mittler-

weile auf einem Dual Core-Prozessor oder

einem Router irgendwo im Werk laufen las-

sen. Produktionsdaten können so vor Ort

analysiert werden. Dann können Unterneh-

men immer noch entscheiden, ob und wel-

che Daten sie an eine Cloud-Infrastruktur

oder IoT-Plattform übergeben. (ppr) ■

www.sas.com

| INDUSTRIE 4.0INTERVIEW

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INDUSTRIE 4.0 |

WWas künstliche Intelligenz (KI)

schon heute leisten kann, hat

das GO-Spiel von AlphaGo,

ein Computerprogramm, gegen den erfah-

renen Spieler Lee Sedol eindrucksvoll

unter Beweis gestellt. Der Sieg der Technik

über das menschliche Gehirn basierte

nicht nur auf klassischen KI-Funktionen

wie Mustererkennung und Entscheidungs-

findung, sondern auch auf der bahnbre-

chenden Technik des Reinforcement Lear-

ning. Gemeint ist, eine Aktion auszulösen,

die zu einer größeren Belohnung führt. Al-

gorithmen auf der Basis von Reinforce-

ment Learning sind bereits heute verfüg-

bar. Im Jahr 2018 werden sie mit autono-

men Fahrzeugen auf der Straße oder Ro-

botern in Fabrikhallen angewendet. Im

Laufe des nächsten Jahres steigt das Inte-

resse an KI in allen Branchen weiter an: Bis

2020 wird der KI-Markt auf 47 Milliarden

Dollar anwachsen. Die Investition in KI, Big

Data Tools und Systeme für maschinelles

Lernen lohnt sich für viele Unternehmen:

Bestehende und neue Daten können ef-

fektiver erfasst und ausgewertet werden

und ermöglichen so eine bessere Ent-

scheidungsfindung. Zudem steigt die Pro-

duktivität, Prozesse lassen sich weiter au-

tomatisieren und optimieren.

Das Internet of Everything

Das Internet der Dinge (IoT) schafft ein

riesiges, globales Netzwerk von Geräten

und Maschinen, die miteinander kom-

munizieren und Daten austauschen. Die-

ser Markt umfasst bis 2020 Milliarden

von Geräten im Wert von 14,4 Billionen

US-Dollar. Auch wenn wir die unmittel-

baren Auswirkungen des Internets der

Dinge vielleicht nicht spüren, so ist seine

Wirkung doch enorm. Fortschritte in der

IoT-Biotechnologie heben die Gesund-

heitsversorgung auf ein neues Niveau,

mit einer rund um die Uhr laufenden

Überwachung, einer gezielten Behand-

lung und sogar einer automatisierten

Dosierung von Medikamenten. In intelli-

genten Städten – wenn alles an das IoT-

Netz angeschlossen ist – werden auto-

nome Fahrzeuge Unfälle durch mensch-

liches Versagen verhindern und jährlich

eine Million Menschenleben retten. Im

‘Intelligent Enterprise’ verbindet das IoT

die globale Lieferkette und ermöglicht

so Transparenz, proaktive Nachschub-

planung und vorausschauende Wartung.

Mit dem IoT wird die datenbasierte Ent-

scheidungsfindung zum Standard in

allen Branchen und im täglichen Leben.

Wesen mit einem IQ von 1.000

Im Laufe der Zeit wurden Menschen

nachweislich intelligenter. Mit computer-

gestütztem Lernen, Programmen wie

Massive Open Online Courses (MOOCs)

und internetgestütztem Wissen, das zur

Steigerung unseres IQs beiträgt, könnten

wir in nur wenigen Jahrzehnten intelli-

genter sein als Stephen Hawking oder

Albert Einstein. Aber gibt es eine Ober-

grenze für Intelligenz? Nicht, wenn es

über natürliche oder gar menschliche In-

telligenz hinausgeht. Human Enhance-

ment Technologies (HET) und Brain Com-

puter Interfacing-Technologien erwei-

tern die Fähigkeit des Gehirns, Informa-

tionen zu speichern. Ein Exocortex, ein

externes Verarbeitungssystem, wird es

eventuell ermöglichen, alles, was wir je-

mals gelesen, gelernt und erlebt haben,

zu speichern und darauf zuzugreifen.

Diese Technologien, zusammen mit com-

putergestütztem Lernen, werden IQs von

mehr als 1.000 ermöglichen. Superintelli-

genz wird Teil der menschlichen Kultur.

Wann wird die Schwelle überschritten

sein, so dass unser Gehirn Datenmengen

sogar schneller speichern, indexieren und

durchsuchen kann als Google?

Wann kommt der superintelligente Mensch?

Grenzenlose Technik

In den nächsten zehn Jahren werden fünfMilliarden Anwender und Billionen von Ma-schinen über schnelle Netzwerke verbun-den sein. Für Mark Barrenechea, CEO undCTO von Opentext, wird sich damit auchverändern, wie wir arbeiten. In der IT&Pro-duction schreibt Barrenechea, wie Unter-nehmen intelligenter als je zuvor agierenkönnen. Außerdem gibt er einen Ausblickzu seinen IT-Topthemen des Jahres 2018:künstliche Intelligenz, selbstfahrende Autosund Drohnen, Cyberwährungen, das Inter-net der Dinge, Sicherheit und die Cloud.

Mark Barrenechea, CEO und CTO bei Opentext.

AUSBLICK

90 IT&Production 2/2018

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boschrexroth.com/connected-automation

Bosch Rexroth treibt die nächste industrielle Revolution als führender Automatisierungsanbieter. Mit unserem umfassendenProduktportfolio sowie der Produktionserfahrung aus unseren eigenen Werken weltweit bieten wir leistungsstarke Lösungenfür alle Anforderungen in der Fabrikautomation – und dies für alle denkbaren Produktionsszenarien.Connected Automation ermöglicht einen vereinfachten und flexiblen Produktionsprozess bei effizientem Materialeinsatz.Erhöhen Sie so Ihre Produktivität bei gleichzeitig reduzierten Kosten.Wir bewegen alles: Bosch Rexroth unterstützt Sie bei der konkreten Umsetzung von Industrie 4.0. Jetzt!

Edge-Computing und Devices

IoT-Geräte stoßen an die Grenzen der Cloud

und schaffen ein neues Cloud-Computing-

Paradigma, in dem Cloud- und Edge Compu-

ting aufeinandertreffen. Mit von Edge Com-

puting rückt die Rechenleistung stärker an die

Datenquelle heran. Nach diesem Paradigma

sind Daten nicht gleich Daten. Nur die Daten,

die für das Unternehmen wirklich relevant

sind, werden in die Cloud gesendet. So wer-

den Kosten reduziert, die mit der Verwaltung

und dem Speichern steigender IoT-Daten-

mengen verbunden sind. Zeitkritische Daten

können vom Gerät selbst verarbeitet werden,

was eine schnellere Antwortzeit ermöglicht

und die Netzwerklatenz deutlich reduziert.

Dies ist weitaus effektiver als die reine Cloud-

Nutzung. Da die Anzahl an Geräten und die

Verarbeitung großer Datenmengen auch

weiter steigt, wird Edge Computing die

Cloud, die mehr als unterstützende Techno-

logie fungiert, an den Rand drängen. Zusam-

men können beide Technologien die Infra-

struktur bereitstellen, die im weiter wachsen-

den IoT-Universum erforderlich ist.

Länger leben durch Biotech

Mit Techniken wie der Gentherapie, die Im-

munzellen modifiziert, um Krankheiten wie

HIV, Alzheimer oder Krebs zu bekämpfen,

wollen Wissenschaftler unser genetisches

Make-Up auffrischen. Ziel ist es, den Alters-

prozess von Zellen zu verlangsamen oder

sogar zu stoppen. Mit dem Fortschritt der

Medizin werden Ärzte in der Lage sein,

immer mehr genetisch bedingte Krankhei-

ten zu heilen und nicht nur zu behandeln.

So wird eine Lebenserwartung von 150 Jah-

ren womöglich bald Realität. Wissenschaft-

ler weltweit arbeiten zudem an der Erstel-

lung eines Zellatlas, der 32,7 Billionen Zellen

im menschlichen Körper katalogisiert und

jeder Einzelnen eine molekulare Signatur

zuordnet. Mit diesem Atlas analysieren For-

scher Millionen von Zellen, um Krankheiten

besser zu verstehen und zu bekämpfen.

Weitere bahnbrechende Fortschritte in der

Biotechnologie wird es in der Hirntrans-

plantation geben. Neurowissenschaftler

verbinden Echtzeitdaten aus dem Gehirn

mit elektrischen Simulatoren am Körper,

um eine Art neuronalen Bypass zur Heilung

gelähmter Gliedmaßen zu schaffen. Blinden

Menschen könnte auf ähnliche Weise mit

einem Chip im Auge geholfen werden.

Auch das Gedächtnis von Alzheimerpatien-

ten ließe sich so wiederherstellen. Die

Nachfrage an Hirnimplantaten dürfte im

Laufe des nächsten Jahrzehnts ebenfalls

drastisch steigen. Manchmal liegen zukünf-

tige Technologien und Fiktion nahe beiei-

nander. Gesichert ist aber schon heute,

dass Unternehmen intelligente Digitaltech-

nik schneller als je zuvor adaptieren, um

Nutzen daraus zu schöpfen. In diesem jahr

werden wir dementsprechende Fort-

schritte auf den Feldern Cloud, Edge-

Points, Internetsicherheit und Lieferkette

beobachten. Aber wer weiß, was 2018 an

weiteren Innovationen bieten wird? ■

Der Autor Mark Barrenechea

ist CEO und CTO

bei Opentext.

www.opentext.com

| INDUSTRIE 4.0AUSBLICK

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TECHNIK // ARBEITSWELT // GESELLSCHAFT

Eine Mehrheit der Bundesbürger (58 Pro-zent) würde Künstliche Intelligenz (KI) inbestimmten Situationen für sich entschei-den lassen. Im Rahmen einer Umfrage desBitkom geben 15 Prozent an, sie würdeneher die Entscheidung einer KI akzeptie-ren als die eines Menschen, wenn es umdie Beantragung eines Kredits bei derBank geht. zehn Prozent würden sich vorGericht zum Beispiel nach einem Ver-kehrsunfall lieber einer KI als einemmenschlichen Richter stellen. 9 Prozentwürden die Frage nach einer Gehaltser-höhung lieber von einer KI als von ihremChef entscheiden lassen und ebenso vielehalten die Entscheidung einer KI beieinem Streit mit ihrem Partner oder ihrerPartnerin für sinnvoll, wenn man sich zumBeispiel über eine größere Anschaffungnicht einigen kann. Befragt wurden 1.006Bundesbürger ab 14 Jahren.

mst/Bitkom e.V.

92 IT&Production 2/2018

INDUSTRIE 4.0-MAGAZIN

sollen. Der Mehrwert für das Smartphone-Öko-

system liegt jedoch ungleich höher, denn laut

Deloitte wird AR zu einem wichtigen Treiber für

Gerätenutzung, Smartphoneverkäufe und

Downloads bestimmter App-Typen wie Shop-

ping, Games und Social Networks. Weltweit

sollen bis Ende des Jahres in Industrieländern

mehr als die Hälfte der erwachsenen Medien-

nutzer mindestens zwei reine Online-Medien-

abonnements abgeschlossen haben.

Mehr VoD-Abonnements

Bis Ende 2020 könnte sich diese Zahl verdop-

peln. Treiber der Entwicklung sind besonders

Video-on-Demand-Abonnements (VoD), die

sich bereits in 40 Prozent der deutschen Haus-

halte befinden. Den Trend zu mehreren Abos

forcieren unterschiedliche Faktoren: Sport-

rechte werden zunehmend unter verschiede-

nen Anbietern aufgeteilt und Serien laufen bei

unterschiedlichen Anbietern. Neben Video wer-

den zudem Musikstreamingdienste populärer.

News-Abos spielen dagegen nur eine unterge-

ordnete Rolle.

Die Maschine wird immer schlauer

Zum wesentlichen Entwicklungstreiber im Be-

reich der Künstlichen Intelligenz entwickelt

sich im Jahr 2018 Machine-Learning (ML). Die-

ses ermöglicht Systemen, aus Erfahrung auto-

matisiert zu lernen und sich ohne entspre-

chende Programmierung zu verbessern. In

Deutschland verdoppelt sich im kommenden

Jahr die Zahl von Machine-Learning-Implemen-

tierungen und -Pilotprojekten bei großen und

mittelständischen Unternehmen. Bis zum Jahr

2020 ist eine weitere Verdopplung der ML-

Projekte zu erwarten. mst/Deloitte GmbH

Laut den Deloitte TMT Predictions 2018

werden bis Ende 2018 weltweit 800Mio.

Premium-Smartphones im Umlauf sein,

die mit entsprechenden Betriebssystemen und

Prozessoren selbst anspruchsvolle AR-Anwen-

dungen unterstützen. Konsumenten haben

dann die Möglichkeit, auf Zehntausende Aug-

mented-Reality-Apps zugreifen zu können.

Und auch die Künstliche Intelligenz steht in

den kommenden Monaten vor wesentlichen

Fortschritten: Neue Chiptypen machen KI-An-

wendungen signifikant schneller und Unter-

nehmen verstärken ihr Engagement. Deloitte

prognostiziert, dass sich gegenüber 2017 die

Zahl von KI-Projekten verdoppelt. “

Top-Trend auf der CES

Augmented Reality war nicht zuletzt aufgrund

der immer besseren Darstellungsqualität einer

der Top-Trends der CES in Las Vegas, eine der

weltweit größten Fachmessen für Unterhal-

tungselektronik. 2018 können Nutzer dank AR

unter anderem. Einkäufe vor dem Kauf virtuell

testen, beispielsweise ihre echte Wohnung

mit digitalen Möbeln einrichten. So entsteht

eine ganz neue User Experience. Wichtigstes

Zugpferd bleibt jedoch vorerst der Games-

Markt”, erklärt Dr. Andreas Gentner, Partner

und Leiter TMT EMEA bei Deloitte.

Durchbruch steht bevor

2018 wird für die künftige Entwicklung im AR-

Bereich ein entscheidendes Jahr: AR-fähige

Endgeräte verbreiten sich weiter und Inhalte

werden zunehmend fotorealistisch. Content-

Anbieter präsentieren Zehntausende neuer AR-

Apps, die 2018 für sich genommen weltweit

einen Umsatz von rund 100Mio.US$ generieren

The Next Big Thing?Entscheidendes Jahr für Augmented Reality

Künstliche Intelligenz entscheiden lassen

Nur jedes zweite Unternehmen hat sichbei der Umsetzung der EU-Datenschutz-grundverordnung (DS-GVO) bislang Hilfevon externen Experten geholt. Geradeeinmal 48 Prozent aller Unternehmenmit 20 oder mehr Beschäftigen gebendemnach an, Spezialisten außerhalb deseigenen Hauses hinzugezogen zu haben-Das ist das Ergebnis einer Befragungunter den Datenschutzbeauftragten vonmehr als 500 Unternehmen im Auftragdes Digitalverbandes Bitkom. Am häu-figsten wurden demnach externe An-wälte eingeschaltet, die von rund jedemdritten Unternehmen (35 Prozent) mitBlick auf die DS-GVO konsultiert wur-den. Externe Prüfer oder Auditorenhaben 29 Prozent aller Unternehmenhinzugezogen, eine externe Datenschutz-beratung fand in jedem fünften Unter-nehmen (21 Prozent) statt.

mst/Bitkom e.V.

Das Beratungsunternehmen Deloitte hat in den TMT Predictions2018 kommende Techniktrends beschrieben. Dazu zählen auchAugmented Reality und Künstliche Intelligenz. Dadurch könntenauch die Smartphoneverkäufe steigen, da diese als Endgeräte die-nen. Es wird außerdem prognostiziert, dass sich die Anzahl derOnline-Medien-Abonnements bis 2020 verdoppeln könnte.

Datenschutz:Nur jeder Zweite holt sich Hilfe

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93IT&Production 2/2018

INDUSTRIE 4.0-MAGAZIN

Consulting. Der Digitalisierungsgrad unterschei-

det sich in den einzelnen Verwaltungsressorts

teilweise erheblich: Die Finanzverwaltungen er-

halten in allen vier untersuchten Ländern die

besten Noten. In Deutschland bewerten sechs

von zehn Bürgern das Online-Angebot der Fi-

nanzbehörden als fortgeschritten. Zum Ver-

gleich: Justiz und Polizei gelten nach Ansicht

von nur 31 Prozent der Bürger als digitale Vor-

reiter. Wie bei Onlineshops in der privaten Wirt-

schaft, nutzen Bürger die digitalen Angebote

der öffentlichen Verwaltung nur, wenn sie

ihnen das Leben erleichtern. Zentrale Qualitäts-

baustellen aus Sicht der Bevölkerung hierzu-

lande sind die Abkürzung der Schritte bis zum

Ergebnis sowie eine schnellere Navigation an

die richtige Stelle oder zum richtigen Ansprech-

partner. Für 41 Prozent der Deutschen ist der

virtuelle Behördengang noch zu kompliziert.

Regierungsauftrag Digitalisierung

81 Prozent der Deutschen sehen die Regierun-

gen auf Bundes- und Landesebene im Prinzip

auf dem richtigen Weg mit ihren angeschobe-

nen Maßnahmen zur Digitalisierung der öf-

fentlichen Verwaltung. Dennoch mahnt jeder

Zweite Verbesserungen bei der Umsetzung

einer digitalen Agenda an.

mst/Sopra Streia AG

Im Ländervergleich ist die Bevölkerung in

Deutschland ungeduldiger und kritischer,

was den digitalen Fortschritt bei Bund, Län-

dern und Kommunen angeht: Etwas mehr als

jeder zweite Bundesbürger (56 Prozent) nimmt

wahr, dass Verwaltungen ihnen zahlenmäßig

heute mehr Onlinedienste anbieten als vor ei-

nigen Jahren. In den anderen untersuchten Län-

dern Frankreich, Großbritannien und Norwegen

sind es dagegen jeweils mehr als 80 Prozent. In

Norwegen sind zudem 75 Prozent der Bürger

der Ansicht, dass die digitale Transformation in

der öffentlichen Verwaltung ausreichend vo-

rankommt, in Frankreich sind es 66 Prozent, in

Großbritannien 64 Prozent. In Deutschland sind

nur 42 Prozent dieser Meinung.

Unterschiede in Ressorts

“Die Studienergebnisse zeigen deutlich, dass

sich die Bevölkerung mehr digitalen Service

von den öffentlichen Verwaltungen ihrer Län-

der wünscht. In Deutschland ist der Ruf der Bür-

ger nach digitalem Fortschritt besonders laut.

Die Maßnahmen sollten zügig und vor allem so

weiterentwickelt werden, dass sie die Anforde-

rung der Bürger nach einer Vereinfachung des

Alltags unter Berücksichtigung der persönlichen

Umstände erfüllen”, sagt Dr. Andreas Simon, Ex-

perte für Digital Government bei Sopra Steria

E-Government Deutsche sehen nur wenig Fortschritt

Die Fraunhofer-Gesellschaft hat mit derportugiesischen Forschungsförderorgani-sation FCT (Fundação para a Ciência e aTecnologia) eine gemeinsame Absichtser-klärung unterschrieben. Sie sieht vor, dieDigitalisierung von Land- und Forstwirt-schaft voranzutreiben. Unter anderemsollen mithilfe digitaler Technologienland- und forstwirtschaftliche Nutzflä-chen noch zielgerichteter und nachhalti-ger bewirtschaftet werden. Eine gemein-same Taskforce soll dafür mögliche Ein-satzgebiete und Anwendungsszenarienentwickeln. Beide Partner verständigensich darauf, neue technologische Ansätzezu entwickeln und zu testen, um denAnbau von Wein, Gemüse und Getreidezu verbessern. Mithilfe von Satelliten,Sensoren, Smartphones, Tablets und Appswollen die Wissenschaftler landwirt-schaftliche Daten sammeln, aufbereitenund auswerten, Bewässerungssystemeverbessern, nachhaltige Kreislaufsystemefür Nährstoffe einrichten und neue Lö-sungen für eine energieeffiziente Land-und Forstwirtschaft testen.

mst/Fraunhofer Gesellschaft e.V.

Die Digitalisierung der Landwirtschaft

Die Digitalisierung der öffentlichen Verwaltung kommt aus Sichtder Bevölkerung in Deutschland nicht schnell genug voran. Das er-gibt die Studie ‘Digital Government Barometer 2017’ von IPSOS imAuftrag von Sopra Steria.

Im Rahmen des Fachkongresses ‘DigitaleGesellschaft’ sind im Bundesministeriumfür Wirtschaft und Energie (BMWi) dieErgebnisse des D21-Digital-Index 2017/18vorgestellt worden. Demnach kommt dieDigitalisierung in der Gesellschaft voran- vor allem die mobile Internetnutzungnimmt zu. Laut dem aktuellen Index nut-zen mittlerweile vier von fünf Bürgerndas Internet. Der Digitalisierungsgrad derGesellschaft ist um zwei Punkte auf 53von 100 Punkten gestiegen. DasSmartphone gehört für 70 Prozent be-reits zum Alltag. Dennoch ist laut des In-dexes gerade die ältere Generation selte-ner online. Erstmals hat der Index auchdie Entwicklung intelligenter Geräte undkünstlicher Intelligenz in den Blick ge-nommen. Ihre Nutzung liegt zwar nochauf einem relativ niedrigen Niveau, ins-gesamt zeige sich die Gesellschaft derDigitalisierung gegenüber aber aufge-schlossener und kompetenter. mst/BMWi

BMWi: D21-Digital-Index belegt zunehmende

Digitalisierung

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AAn den Vorteilen industrieller

Transformationstechnologien

wie Internet of Things (IoT), Big

Data, Robotik und Künstliche Intelligenz

(KI) scheint es also wenig Zweifel zu

geben. Im gleichen Atemzug wird immer

öfter der digitale Zwilling genannt. Der

‘digital twin’ ist das Abbild eines physi-

schen Assets auf einer digitalen Platt-

form. Damit können Hersteller Daten

von Maschinensensoren erfassen, um

daraus in Echtzeit Status und Leistungs-

werte abzuleiten. Sobald Fertigungsbe-

triebe damit beginnen, IoT-Endpunkte,

Geräte und physische Güter mit Senso-

ren und Erfassungssystemen zu verbin-

den, können die gewonnenen Daten Ein-

blicke vermitteln, um Prozesse zu opti-

Lernen vom digitalen ZwillingWas ist eigentlich...

Digital twinning ist eine von vielen Technologien, mit denen Industrieunternehmen imRahmen ihrer Industrie 4.0-Projekte Produkte und Services sowie ihre Produktionsanlagenoptimieren und weiterentwickeln. Das ganze Potenzial eines digitalen Zwillings lässt sicherst ausschöpfen, wenn sich die digitalen Abbilder in einer vernetzten Systemlandschaftdurchgängig nutzen lassen.

94 IT&Production 2/2018

INDUSTRIE 4.0 | GRUNDLAGEN

Bild: ©Sidekick / iStockphotos

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95IT&Production 2/2018

Die Industrie 4.0 intelligent planen

Das APS von DUALIS ist ein zentrales Element der auftrags-

bezogenen Fertigung und nimmt auch in der Industrie einen

hohen Stellenwert ein: Das Planungs-Tool sorgt für effiziente

vernetzte Abläufe und bildet die Basis für Datenauswertung und

-analyse. Dazu greift es mit verschiedenen ERP-Systemen und

MES-Lösungen ineinander.

GANTTPLAN ermöglicht die fortgeschrittene Planung, Termi-

nierung und Ergebnis visualisierung von Produktions- und Logis-

tikprozessen. Produktionsrelevante Parameter wie Material, Per-

sonal und Lieferzeiten lassen sich so besser planen und steuern.

Dies führt zu effizienten Prozessen und Planungssicherheit.

APS als Kern von IoT-PlattformenGANTTPLAN ist sowohl als 2-Tier-Architektur (Applikation mit

integrierter Planung) als auch als 3-Tier-Architektur (Applikation

mit zentraler Planung im Service) verfügbar. Die 3-Tier-Archi-

tektur ist eine Neuentwicklung. Dieser GANTTPLAN-Service ist

plattformneutral (basiert auf Java EE), skalierbar und dockeri-

sierbar. Die Lösung ist sowohl Cloud- als auch IoT-fähig. Mit

dieser serviceorientierten Architektur und Container-basierten

Ausprägung ist GANTTPLAN auf den führenden IoT-Plattformen

wie AWS, Microsoft Azure und IBM Bluemix und vielen

weiteren lauffähig.

Als Applikation mit integrierter Planung wurde die GANTTPLAN-

Produktfamilie in den Versionen OE, SE und VE weiterentwickelt.

So verfügt sie über optimierte Usability mit vereinfachter

Navigation und Kommandos sowie über neue Planungs-

funktionen. Die Applikation ist wahlweise mit dem zentralen

GANTTPLAN-Service einsetzbar.

Mit 3D-Simulation vorausschauend planenAuch die weiteren DUALIS-Produkte tragen dazu bei, die

digitale Fabrik plan- und kalkulierbar zu machen. So bietet

DUALIS mit Visual Components eine 3D-Simulationsplattform,

welche die simulationsbasierte Planung von An lagen und

Maschinen sowie verketteten Fertigungsabläufen möglich macht.

Damit einher geht die Entwicklung von Digitalen Zwillingen

(Digital Twins). Somit können Anlagen, Komponenten und

Abläufe vor dem Praxiseinsatz getestet werden. Eben so können

diese Lösungen zur Fehler- und Ursachenanalyse im laufenden

Prozess eingesetzt werden.

Durch die DUALIS-Lösungen erlangen Unternehmen Praxis-,

Planungs- und Investitionssicherheit in Industrie 4.0-Umgebungen

und profitieren von Transparenz sowie Kosteneinsparungen.

Mit der Industrie 4.0 betreten Fabrikbetreiber Neuland. Vielerorts werden neue Technologien und vernetzte

Prozesse getestet und eingeführt. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Produktion: immer kürzere

Produktentwick lungszeiten und -lebenszyklen sowie höhere Variantenvielfalt bei geringeren Stückzahlen

erfordern eine hohe Flexibilität der Systeme und Beteiligten. Damit die „Digitale Fabrik“ funktionieren kann,

ist eine intelligente Produktionspla nung zwingend erforderlich. DUALIS stellt mit ihrem APS (Advanced

Planning and Scheduling)-System GANTTPLAN und der 3D-Simulations plattform von Visual Components

Kerntechnologien für Industrie 4.0-Anwendungen bereit.

KontaktDUALIS GmbH IT SolutionTiergartenstraße 3201219 DresdenTel.: +49 351 [email protected] • www.DUALIS-it.de

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INDUSTRIE 4.0 | GRUNDLAGEN

96 IT&Production 2/2018

mieren und zu automatisieren. Digitale

Zwillinge sind für alle Arten von physi-

schen Produkten möglich – vom Mikro-

chip bis zum Luxusauto.

Beispiel Prototyping

Naheliegender Einsatzbereich von digital

twinning – mit einem enormen Potential

für Kosteneinsparungen – ist das Proto-

typing. Bei der konventionellen Produkt-

entwicklung werden physikalische Pro-

totypen meist erst sehr spät gebaut. Di-

gitale Prototypen hingegen generieren

sehr viel früher wichtige Erkenntnisse

durch virtuelle Simulationen, Modifika-

tionen können jederzeit und zu minima-

len Kosten über den gesamten Entwick-

lungsprozess erfolgen. Damit reduzieren

Fertigungsunternehmen nicht nur Ent-

wicklungszeiten und -kosten, sondern

dringen auch in den Bereich der Vorher-

sage von Ausfallszenarien und poten-

ziellen Ausfallzeiten vor – was eine

deutliche Effizienzsteigerung in der Pro-

duktentwicklung darstellen kann.

Einblicke gewinnen

Für Fertigungsunternehmen sind digitale

Zwillinge zudem interessant, um die

Produktivität zu steigern – etwa indem

sie es ermöglichen, den Bau von Produk-

tionsstätten zu überwachen, Anlagen zu

steuern und Endprodukte zu prüfen. Zu

diesem Anwendungsbereich gehört

auch die vorausschauende Wartung be-

ziehungsweise Predictive Maintenance.

Kontinuierliche Maschinenzustandsda-

ten von Sensoren dienen zur Berech-

nung von Bauteilverschleißraten, Pro-

duktionslasten und Lebensdauer. Digital

twinning vereinfacht es dabei, den opti-

malen Zeitpunkt für die Wartung zu be-

stimmen und so Kosten für größere Re-

paraturen sowie vorzeitige oder unnö-

tige Wartungsarbeiten zu vermeiden. Ist

in der Produktion jedes einzelne physi-

kalische Gerät der Anlagen virtuell re-

präsentiert, haben Hersteller plötzlich

eine Fülle von Daten über Produktions-

prozesse und Leistungswerte zur Hand.

Bestmöglich ausnutzen

Die Frage ist, wie diese am besten zu

nutzen sind? Hier kommen Manufactu-

ring Execution Systems (MES) als Soft-

wareplattformen ins Spiel, die in Echt-

zeit Daten direkt von den Geräten und

Maschinenführern in Produktionsstätten

sammeln. Mit digital twinning, darge-

stellt über Touch-Screens, haben Pro-

duktionsmitarbeiter und Manager einen

Überblick etwa über die Ursachen,

Gründe und Zeitpunkte von Stillstands-

zeiten sowie zu Durchlaufzeiten, Quali-

tät und Ausschuss. Als Plattform bieten

MES-Lösungen allen Mitarbeitern in

einem Werk die Möglichkeit, Maßnah-

men zur Verbesserung der Produktions-

leistung zu ergreifen. Integriert mit der

eingesetzten ERP-Lösung (Enterprise Re-

source Planning) lässt sich so das ge-

samte Unternehmen mit den Fertigungs-

prozessen in Echtzeit verbunden.

Beispiel Augmented Reality

Aktuell werden im Industrieumfeld

immer neue nutzenstiftende Anwendun-

gen bekannt, die auf den Daten eines di-

gitalen Zwillings aufsetzen. Zum Beispiel

die Displaytechnologien, die oft mit dem

Begriff Immersive Analytics zusammen-

gefasst werden, da sie die Analyse von

Sensordaten unterstützen: Virtual Rea-

lity (VR) und Augmented Reality (AR)

zählen ebenso dazu wie Smart Glasses.

Letztere eröffnen Maschinenbauinge-

nieuren den Weg in eine neue Welt der

Visualisierung von produkt- oder aufga-

benspezifischen Daten. Beispielsweise

bekommt ein Wartungsteam, das an

einem Gebäude ankommt, mit Augmen-

ted Reality Sicht auf verdeckte Systeme

– etwa Geräte hinter einer Mauer – um

sie zu verorten und Maßnahmen anhand

weiterer Informationen zu planen. Dafür

ruft der Anwender per Knopfdruck Echt-

zeit-Informationen über das Objekt ab

wie Spezifikationen und Nutzungsdaten,

Eigentumsverhältnisse, Wartungshistorie

und Leistungswerte. Der AR-Einsatz in

der Industrie wächst zwar, ist aber in

einer noch recht frühen Phase der Ak-

zeptanz. Unstrittig ist, dass mit AR-Tech-

nik in vielen Fällen die betriebliche Effi-

zienz verbessert werden kann, indem

Probleme schneller identifiziert, Pro-

zesse besser in Gang gehalten und

damit Produktionsausfälle reduziert wer-

den können.

Die Technik wird bleiben

Aufgrund der vielfältigen Vorteile für Fer-

tigungsunternehmen scheint klar, dass

sich der digitale Zwilling auf breiter Basis

etablieren wird. Er ist ein wesentlicher

Teil vieler Digitalisierungsinitiativen nicht

nur zur Verbesserung von Effizienz, Qua-

lität und Produktivität in der Fertigung.

Digital twinning ist auch eine wichtige

Technologie, um Wachstum durch neue,

serviceorientierte Geschäftsmodelle vo-

ranzutreiben – eine Strategie, um sich

von Wettbewerbern zu differenzieren,

sinkende Produktmargen zu kompensie-

ren und die Kundenbindung auf eine

neue Ebene zu heben. ■

Die Autorin Terri Hiskey ist Vice

President Product Marketing, Production

bei Epicor Software.

www.epicor.de

Digital Twinning und Enterprise Resource Planning

Digital Twinning ist eine der Technologien, mit denen Industrieunternehmen auf dem Weg zur Industrie 4.0

ihre Produkte und Services sowie ihre eigenen Produktionsanlagen optimieren und weiterentwickeln. Weit-

reichende Wettbewerbsvorteile und damit Unternehmenswachstum können entstehen, wenn diese Tech-

nologien über vernetzte Systeme im gesamten Unternehmen konsequent eingesetzt werden. Von Echtzeit-

daten über eigene Produktionsmittel sowie beim Kunden bereits in Betrieb genommene Produkte profitieren

mitunter eine ganze Reihe von Abteilungen: die Fertigung, Konstruktion, der Einkauf, Vertrieb, das Finanz-

wesen, Partner- und Kundenmanagement, die Logistik sowie Lagerhaltung. Auf dieser Datenbasis lassen sich

zum Beispiel Leistungs- und Statuswerte übergreifend analysieren. Die Grundlage für solche Anwendungen

sind oft integrierte Umgebungen auf Basis von MES- und ERP-Anwendungen. Diese können mit einer ser-

viceorientierten Architektur dazu beitragen, die Integration neuer Technologien zu erleichtern. ■

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