Die Datenrevolution rollt Wir werden Weltmarkführer beim Internet der Dinge

Die Industrie 4.0 hört nicht bei der Vernetzung von Produkten und Maschinen auf. Die digitale Zukunft unserer industriellen Wertschöpfung liegt in der Nutzung von Daten – dabei hat Deutschland gute Karten.

Industrie 4.0 ist nach wie vor das prägende Thema der Hannover Messe. Quelle: dpa

Die vierte industrielle Revolution erscheint meist bei weitem nicht so revolutionär, wie manch einer das geglaubt haben mag: In unseren Fabriken stehen immer noch Maschinen, unsere Ingenieurskunst ist nach wie vor gefragt und der Werksleiter steuert weiterhin anstelle eines Algorithmus die Produktion.

Für den Beobachter ergibt sich ein unübersichtliches Bild, denn die Realität und die mit der Industrie 4.0 verbundenen Erwartungen scheinen nicht zusammen zu passen. Manch einer glaubt gar, dass wir den Wettlauf um die digitale Vernetzung in der Industrie verschlafen würden.

Ich halte dagegen: Wir sind auf dem besten Wege, zum Weltmarkführer beim Internet der Dinge zu werden. Warum? Weil wir verstanden haben, dass digitale Daten die Zukunft unserer industriellen Wertschöpfung sind. Weil die Vorstände der Industrieunternehmen diese Erkenntnis mit großem Tatendrang in neue Anwendungen und Lösungen umsetzen. Und weil wir hervorragende Maschinen und Produkte herstellen, die als Grundlage für die datenbasierten Geschäftsmodelle von morgen dienen.

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Das wirkt wie eine Wette auf die Zukunft, verbunden mit etwas Lokalpatriotismus? Dieser Eindruck täuscht. Die deutsche Industrie hat tatsächlich beste Aussichten darauf, den Weg hin zur Industrie 4.0 zu meistern – vorausgesetzt, sie bewältigt die nächsten erforderlichen Schritte. Denn letztlich geht es darum, drei Stufen auf dem Weg hin zur datengetriebenen Wertschöpfung zu meistern.

Von der vernetzten Maschine zur digitalen Wertschöpfung

Die erste Stufe ist die Vernetzung von Maschinen und Produkten, mit dem Ziel, Daten zu erheben und Transparenz über Fertigungsabläufe herzustellen, um klügere – sprich: effizienter – Entscheidungen treffen zu können. Diesen Schritt auf dem Weg zur Industrie 4.0 haben viele Unternehmen bereits erfolgreich gemeistert. Sie haben Maschinen und Produkte digital um- und aufgerüstet ans Internet angeschlossen und begonnen Betriebsdaten zu erheben und zu sammeln. Dies übrigens sogar auch für ältere Maschinen, die mittels günstiger Nachrüst-Bausätze „digitalisiert“ werden.

Was die Besucher auf der Industrie-Messe erwartet
Hannover Messe 2017 Quelle: PR
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Die zweite Stufe ist die Nutzung der gewonnenen Daten für mehr Effizienz in der Produktion und zur Vermeidung von ungeplanten Ausfällen der im Einsatz befindlichen Maschinen. Mit einer ausreichend großen Datenbasis ist die Vorhersage von Ausfällen dank intelligenter Algorithmen fast ein Kinderspiel. Unter dem Stichwort ‚Predictive Maintenance‘ kommen all die Lösungen auf den Markt, die statt fester Wartungsintervalle für Maschinen den tatsächlichen Verschleiß von Bauteilen und Komponenten betrachten. Das alles ist nur möglich, weil die Daten aus den Sensoren permanent über eine Datenbank in Echtzeit analysiert werden und so genaue Prognosen ermöglichen.

Außerdem liefern die Auswertung der Betriebsdaten und die damit erreichte Transparenz zahlreiche weitere Vorteile für Unternehmen: Die Produktionsplanung wird flexibler, die gesamte Lieferkette kann darauf abgestimmt und ineffiziente Prozesse – wie etwa ein hoher Stromverbrauch oder unnötige Laufzeiten – vermieden werden. Die Nutzungsdaten von Produkten bieten wertvolle Hinweise zur Steigerung ihrer Leistungsfähigkeit im Einsatz.

Was Roboter schon heute alles können
Im Geschäft persönlich vom Roboter begrüßt zu werden - auch das kann bald für mehr Menschen Realität sein. „Pepper“ hat Knopfaugen, und er ist in astreinem Deutsch recht schonungslos: „Meiner bescheidenen Meinung nach ist dieses Modell nicht besonders schmeichelhaft für Ihre Figur. Dürfte ich Ihnen ein paar neu eingetroffene Modelle zeigen, die mir für Sie besonders gut gefallen?“ Eigene Infos werden per QR-Code auf dem Smartphone gespeichert, den der Roboter im Geschäft dann scannt. In Japan ist Pepper (von SoftBank) bereits aktiv. Quelle: dpa
„iPal“ ist ein künstlicher Freund und Spielgefährte. Der Roboter ist so groß wie ein sechsjähriges Kind. Er kann singen und tanzen, Geschichten vorlesen und spielen. Durch Gesichtserkennung und automatisches Lernen wird „iPal“ mit der Zeit immer schlauer. Er erinnert sich an Vorlieben und Interessen des Kindes. „iPal“ ist keine gefühllose Maschine“, behauptet John Ostrem vom Hersteller AvatarMind. „Er kann Emotionen erspüren und fühlt, wenn das Kind traurig ist.“ Der Roboter, der in rosa oder hellblau angeboten wird, übernimmt auch gleich ein paar vielleicht leidige Erziehungspflichten: Der eingebaute Wecker holt das Kind aus dem Schlaf. Die Wetter-App sagt ihm, was es anziehen soll, und eine Gesundheits-App erinnert ans Händewaschen. „iPal“ wurde vor allem für den chinesischen Markt entwickelt. Ostrem erläutert: „Dort gibt es in den Ein-Kind-Familien viele einsame Kinder, deren Eltern wenig Zeit haben und die einfach niemanden zum Spielen haben.“ Anfang 2016 soll es „iPal“ dort für etwa 1000 US-Dollar (knapp 900 Euro) geben. Quelle: dpa
Wer auf Reisen die Zahnbürste vergessen hat, kann sie bald von einer freundlichen Maschine aufs Zimmer gebracht bekommen. „Relay“, der Service-Roboter, wird in einigen US-Hotels im Silicon Valley getestet. Die Rezeptionistin legt Zahnbürste, Cola oder Sandwich in eine Box im Roboter, dann gibt sie die Zimmernummer des Gastes ein. „Relay“ kann sich selbst den Fahrstuhl rufen – auch wenn er noch ziemlich lange braucht, um wirklich einzusteigen. Er scannt vorher sehr ausgiebig seine gesamte Umgebung, um ja niemanden umzufahren. Vor der Zimmertür angekommen, ruft der Roboter auf dem Zimmertelefon an. Wenn der Hotelgast öffnet, signalisiert ihm „Relay“ per Touchscreen: Klappe öffnen, Zahnbürste rausnehmen, Klappe wieder schließen. „Das Hotel ist für uns erst der Anfang“, sagt Adrian Canoso vom Hersteller Savioke. „Wir wollen „Relay“ auch in Krankenhäuser, Altenheime und Restaurants bringen, einfach überall dahin, wo Menschen essen oder schlafen.“ Quelle: PR
„Budgee“ trägt die Einkäufe und rollt hinterher. Per Funksender in der Hand oder am Gürtel gesteuert, kann er bis zu 22 Kilogramm schleppen, so der US-Hersteller. Er folgt Herrchen oder Frauchen mit mehr als 6 Kilometern pro Stunde. Die Batterie hält angeblich zehn Stunden. „Budgee“ lässt sich zusammenklappen und im Kofferraum verstauen. Die ersten Vorbestellungen werden ausgeliefert, Stückpreis rund 1400 US-Dollar. Quelle: PR
Roboter können nicht nur Einkäufe schleppen, sondern auch für viele Menschen unliebsame Arbeiten im Haushalt abnehmen – und damit sind nicht nur die Staubsaug-Roboter gemeint. Der „PR2“ des Institute for Artificial Intelligence (IAI) der Universität Bremen kann auch in der Küche zur Hand gehen, zumindest in der Laborküche. Quelle: dpa
Ja, heutige Roboter können bereits feinmotorische Aufgaben übernehmen und etwa zuprosten, ohne dass das Sektglas zu Bruch geht. Das ist aber nicht die Besonderheit an diesem Bild. Der Arm rechts gehört Jordi Artigas, Wissenschaftler am Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen bei München. Der Roboterarm wird von Sergei Wolkow gesteuert – und der war nicht in Oberpfaffenhofen, sondern auf der Internationalen Raumstation ISS, wie im Hintergrund auf dem Monitor schemenhaft zu erkennen ist. Der „Tele-Handshake“ war nach Angaben des DLR ein weltweit einzigartiges Experiment. Quelle: dpa
Solche Aufgaben, wie etwa dieses Zahnrad zu greifen und weiterzugeben, konnte der DLR-Roboter „Justin“ schon 2012. Dass er aus dem All gesteuert wird, ist jedoch neu und bislang einzigartig. Quelle: dpa
Neben Spielereien von Wissenschaftlern gibt es aber auch schon konkrete Anwendungen für Roboter, die Menschen helfen. Der „Personal Robot Jaco“ zon Focal Meditec zum Beispiel soll Menschen mit Behinderung individuelle Hilfe leisten – auch das feinmotorisch anspruchsvolle Aufschrauben von Wasserflaschen aus dünnem Kunststoff gehört dazu. Quelle: dpa
Etwas verspielter geht es in Japan zu. Hier tanzen rund 100 Roboter bei einem Werbe-Event zum Start eines Roboter-Magazins. Die „Robi“ erscheint seit Januar 2015 jede Woche. Quelle: dpa
Doch auch in Japan geht es nicht nur verspielt zu. Aiko Chihira ist eine Mitarbeiterin am Info-Desk in einem Einkaufsladen in Tokio. Und sie ist ein Roboter. Sie kann sich bewegen, sprechen und den Kunden beratend zur Seite stehen. Quelle: dpa
Auch aus der Medizin sind Roboter nicht mehr wegzudenken. Mit dem Da-Vinci-Operationssystem werden zum Beispiel minimal-invasive Operationen im urologischen und gynäkologischen Bereich durchgeführt. In Deutschland ist das System in 52 Kliniken im Einsatz, in den USA an mehr als 1400. Quelle: dpa
Mit Roboter kann auch der Einsatz von Düngemittel und Unkrautvernichtern in der Landwirtschaft reduziert werden. Der Abgrarroboter Bonirob von Bosch fährt über das Feld und kann dabei automatisch erkennen, welche Pflanze unter ihnen eine Nutzpflanze ist und was Unkraut. Die Roboter sind noch im Entwicklungsstadium, 2018 könnten sie kommerziell in den Markt kommen. Quelle: dpa
An anderen Stellen sind Roboter in der Landwirtschaft bereits Realität. Nicht nur Felder werden automatisch gemäht, auch Kühe ohne menschliches Zutun gemolken. Quelle: dpa
In der Produktion werden Roboter seit Jahren eingesetzt – allerdings meist für schwere Lasten und in abgesperrten Sicherheitskäfigen. Inzwischen holen die Hersteller die Roboter aus diesen Käfigen und lassen sie direkt mit den Menschen zusammenarbeiten. Im Bild ist der Kleinroboter YuMi (für You and Me) von ABB, der im vergangenen Jahr auf der Hannover Messe vorgestellt wurde. Die Schweizer sind aber nicht der einzige Anbieter von diesen sogenannten kollaboraitven Robotern. Quelle: dpa
Auch Kuka hat einen solchen Roboter im Angebot, wenn auch „nur“ mit einem Arm. Beide Roboter eignen sich für kleinteilige Aufgaben, etwa bei der Smartphone-Montage oder wie hier im Bild auf dem VW-Messestand 2015, wo der Kuka-Roboter Lagerschalen in einen Motorblock einsetzt. Quelle: dpa
Bislang kannte man Produktionsroboter eher so: Schwere, automatisierte Metallarbeiten am Fließband in einem Schutzkäfig. Die Roboter ermüden nicht und setzen auch noch den tausendsten Schweißpunkt so exakt wie den ersten. Eine moderne Autoproduktion, zumindest bei Volumenmodellen wie dem VW Golf im Bild, wäre ohne Roboter nicht mehr denkbar. Quelle: dpa

Weiterhin entstehen neue Ansätze im Vertrieb, die ohne Daten nicht möglich wären. Wurden früher einzelne Produkte verkauft – man rufe sich den dicken Papierkatalog des Vertreters in Erinnerung – werden nun konkrete Ergebnisse für den Kunden vermarket. Nehmen wir ein Beispiel: Einige Anbieter von Flugzeugturbinen verkaufen heute Flugstunden statt einzelner Triebwerke zum Stückpreis. Die Sensordaten aus der Turbine geben Aufschluss darüber, wann ein Triebwerk gewartet werden muss und wie der Treibstoffverbrauch weiter gesenkt werden kann. Der Hersteller verkauft also kein Produkt, sondern ist auch für den Betrieb, die Wartung, Leistungssteigerung und Kosteneffizienz verantwortlich.

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