atp magazin 06-07/2019

Der Fortschritt auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz ist nicht mehr aufzuhalten. Er ermöglicht völlig neue agile Konzepte entlang der Wertschöpfungskette, die unsere Geschäftsmodelle von Grund auf verändern werden. Das hohe Maß an eingesetzen autonomen Systemen und Robotern, die mittels intelligenter Algorithmen Prozesse steuern, stellt aber auch die Frage nach der Moral neu. Ist alles, was technisch möglich ist, auch ethisch legitim? Wie stellen wir uns das gemeinsame Arbeiten und damit auch das Leben mit Robotern oder mit künstlicher Intelligenz ausgestatteten Systemen vor?

Die gesellschaftliche Debatte darüber wird in jedem Fall zu führen sein, auch weil die Chancen und Potenziale neuer Technologien nicht von der Hand zu weisen sind. Das atp magazin 6-7/2019 möchte auch hier vorangehen und liefert mit der vorliegenden Ausgabe einige spannende Denkanstöße in der Diskussion und die Frage nach der Moral.

Autonome Systeme

KI und Machine Learning transformieren Assets in autonome Systeme, mit denen sich die gesamte Wertschöpfungskette optimieren lässt. atp magazin zeigt, welche Effekte das auf die Produktion der Zukunft hat und warum wir über unser Zusammenleben mit Maschinen neu nachdenken müssen.

Die Interview-Highlights:

Prof. Dr. Dr. h. c. Michael ten Hompel „Wir brauchen einen kategorischen Imperativ für KI“

Weil in der Fabrikautomation bereits ein hoher Automatisierungsgrad erreicht ist, wird nun versucht, die Produktivität über die Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette weiter zu steigern. Gleichzeitig transformieren Künstliche Intelligenz und Machine Learning alle Assets in autonome Systeme, die selbstständig Produktionsaufgaben übernehmen. Im atp-Interview erklärt Prof. Dr. Dr. h. c. Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter am Fraunhofer- Institut für Materialfluss und Logistik IML, warum wir deshalb völlig neu über unser Zusammenleben mit Maschinen nachdenken müssen.

Prof. Dr. Stefan Heinemann: „Der Mensch muss Treiber der digitalen Wertschöpfung bleiben“

Künstliche Intelligenz und autonome Systeme verändern heute die Produktion in vollautomatisierten Fertigungsprozessen immens und übernehmen durch die fortschreitende Entwicklung von KI immer mehr Aufgaben. Welchen Platz der Mensch in einer zunehmend autonomen und digitalen Arbeitswelt einnimmt und warum wir deshalb jetzt mit Nachdruck für einen ethischen Werte-Kanon eintreten müssen, erklärt der Wirtschaftsethiker und Theologe Prof. Dr. Stefan Heinemann von der FOM Hochschule/Universitätsmedizin Essen im atp-Interview.

5G in der Automatisierung

Der neue Mobilfunkstandard 5G treibt gemeinsam mit autonomen Systemen die Entwicklung der Automatisierung weiter voran. Warum 5G ein Evolutionssprung ist und was die produzierende Industrie jetzt tun muss, um das Potenzial des neuen Kommunikationsstandards zu heben.

Die Hauptbeiträge zu den Themen: Autonome Systeme, KI, Digital Twin, Simulation, Technikakzeptanz, Funktionale Sicherheit, Cyber-physische Produktionssysteme

Für Automobile gibt es fünf Stufen zur Klassifizierung, inwiefern das Fahrzeug automatisiert bzw. sogar autonom fährt. Der erste Beitrag schlägt eine entsprechende Taxonomie für automatisierte Industrieanlagen vor. Darüber hinaus nennt er technische Anforderungen für diese Stufen während des gesamten Lebenszyklus der Anlage. Außerdem gibt es Anwendungshinweise für die Klassifikation.

Der Digitale Zwilling einer Anlage ist deren digitale Nachbildung. Eine wichtige Anwendung des Digital Twin ist die Anlagensimulation. Der zweite Beitrag zeigt an einem industriellen Beispiel, wie die Simulation während des Lebenszyklus – Planung, Inbetriebnahme, Betrieb, Regelung und Optimierung – genutzt werden kann. Der Digitale Zwilling basiert auf dem Anlagen- sowie Leitsystem-Engineering.

Die Digitalisierung bringt Veränderung – nicht nur technisch, sondern für alle beteiligten Menschen. Der
dritte Beitrag schlägt einen anwenderzentrierten Veränderungsprozess vor. So steht beispielsweise der Mitarbeiter im Fokus, der die Zusammenarbeit mit einem Roboter in Workshops versteht und beim Lernen die Ängste davor verliert. Die Einführung muss danach kontinuierlich begleitet werden, um nachhaltige
Erfolge zu erzielen.

Funktionale Sicherheit (engl. safety) wird über spezielle Kommunikationsprotokolle gewährleistet.
Wegen der zunehmenden Bedrohung durch Cyber-Angriffe stellt sich aber die Frage der IT-Sicherheit
(engl. security). Erlauben Safety-Protokolle beispielsweise eine Verschlüsselung? An einem Beispiel
wird im vierten Beitrag gezeigt, dass ein einziges fehlerhaftes Bit bei Verschlüsselung große Auswirkung haben kann. Es bleibt viel zu tun, damit Safety- und Security-Maßnahmen sich nicht beeinträchtigen!

Für die flexible Chargenproduktion werden verfahrenstechnische Module kombiniert. Intelligente Module, sogenannte cyberphysische Prozessanlagen, bieten zusätzliche Dienste. Wenn beispielsweise Condition Monitoring benötigt wird – welche Dienste braucht man dafür und in welcher Struktur? Der fünfte Beitrag
schlägt dazu ein Verfahren zur teilautomatisierten Synthese der Dienste-Topologie vor.

 

Veröffentlicht: 2019-06-24

Hauptbeitrag / Peer-Review