Cobots, digitale Zwillinge & Co. – Edge Computing hilft

In der modernen Fertigung nehmen Maschinen dem Menschen immer mehr Arbeiten ab.
In der modernen Fertigung nehmen Maschinen dem Menschen immer mehr Arbeiten ab. – Bild: ©rookielion/stock.adobe.com

In der industriellen Fertigung sollen technologische Innovationen Produktionsprozesse effizienter und flexibler machen. Während traditionelle Automatisierung auf starre Abläufe beschränkt war, ermöglichen neue Technologien eine dynamische, präzise und intelligente Steuerung der Fertigung. Cobots etwa sind Roboter, die für die direkte Zusammenarbeit mit dem Menschen konzipiert sind – ohne aufwändige Sicherheitsmaßnahmen. Die kollaborativen Roboter sind mit Sensoren ausgestattet, die präzise Bewegungsabläufe ermöglichen. Cobots unterstützen ihre menschlichen Kollegen bei den unterschiedlichsten Aufgaben. Hersteller setzen dabei oft auf Plug&Play-Systeme, mit denen Anwender die Maschinen schnell in bestehende Produktionsprozesse integrieren können. Dies senkt die Einstiegshürden.

Verfügen Firmen nicht über das notwendige Wissen, können externe Partner helfen.
Verfügen Firmen nicht über das notwendige Wissen, können externe Partner helfen. – Bild: ©Westend61/gettyimages.de

Simulation mit Echtzeitdaten

Digitale Zwillinge ermöglichen wiederum die Simulation, Analyse und Optimierung von Fertigungsprozessen. Gespeist mit Echtzeitdaten aus den Sensoren von Maschinen und Anlagen, die kontinuierlich Parameter wie Temperatur, Druck, Vibration oder Energieverbrauch messen, lässt sich eine Rückkopplungsschleife zwischen der physischen und der virtuellen Welt realisieren. Auf diese Weise können produzierende Unternehmen Abweichungen oder Anomalien frühzeitig erkennen und gegensteuern. Auch die Produktionsparameter, etwa bei veränderten Umgebungsbedingungen oder schwankenden Rohstoffqualitäten, lassen sich in Echtzeit anpassen. Darüber hinaus können Maschinenkonfigurationen simuliert werden, ohne die physische Produktion zu unterbrechen.

Generative KI (GenAI) vereinfacht den Einsatz des digitalen Zwillings zusätzlich – etwa in Bezug auf die Code-Entwicklung. Die Erstellung eines virtuellen Modells, kostet gerade bei der Planung großer Fertigungsanlagen Ressourcen. Large Language Models (LLMs) können hier Codefragmente oder vollständige Codesequenzen generieren, was den manuellen Programmieraufwand reduziert.

Die Infrastruktur im Blick

Trotz dieser Möglichkeiten bleibt eine Komponente dabei oft unbemerkt: die Infrastruktur. Ohne diese können auch die besten Technologien nicht ihr volles Potenzial entfalten. Edge Computing ermöglicht etwa die Datenverarbeitung nahe an der Quelle, an der die Daten entstehen. Das reduziert Latenzzeiten und ermöglicht Echtzeitanalysen. Dedizierte Server mit entsprechender Rechenleistung und Speicherkapazität sind beispielsweise notwendig, um die Video-Streams schnell an die Analysesoftware zu übertragen. Bereits ein einzelnes Full-HD-Kamerasystem erzeugt riesige Datenmengen. Würden die Bilder aller eingesetzten Kameras direkt in die Cloud übertragen, müsste die Verbindung eine extrem hohe Bandbreite unterstützen – selbst der aktuelle Mobilfunkstandard 5G stößt hier an seine Grenzen.

Grundsätzlich haben Unternehmen dabei zwei Möglichkeiten: Entweder sie stellen sich die für ihren individuellen Anwendungsfall benötigten Applikationen sowie die passenden Server und Edge Gateways selbst zusammen. Oder sie wählen aus einer Reihe von Mustersystemen, sogenannten Validated Designs, die für das jeweilige Einsatzszenario eine Kombination aus Hard- und Software bieten. Sobald solche Geräte an ihrem Bestimmungsort angekommen und mit dem Netzwerk verbunden sind, werden sie automatisch mit der benötigten Software versorgt. Edge-Geräte und -Anwendungen, IT- und OT-Konnektivität sowie Applikations- und Gerätemanagement-Infrastruktur sind hier bereits aufeinander abgestimmt.

Sicherheit und Management

In der Fertigungsindustrie sind zahlreiche Maschinen mit unterschiedlichen Steuerungen und Protokollen im Einsatz, was die Kommunikation und Interoperabilität erschwert. Insbesondere international agierende Unternehmen sehen sich mit heterogenen Infrastrukturen konfrontiert: Software-Updates, die oft nicht manuell möglich sind, werden bei größeren Anlagen schnell komplex, insbesondere wenn sich die Geräte an schlecht vernetzten Standorten befinden. Ein bestenfalls automatisiertes Management der Edge-Umgebung hilft bei Aufgaben wie Konfiguration, Überwachung, Anwendungsupdates und Sicherheitsmaßnahmen

Seiten: 1 2



  • Splunk ernennt Gary Steele zum CEO

    Splunk ernennt Gary Steele zum CEO

    Seit November vergangenen Jahres fungiert Graham Smith als Interims-CEO bei Splunk. Ab April soll nun Gary Steele die Geschicke des Datenanalyse-Spezialisten leiten.

    mehr lesen: Splunk ernennt Gary Steele zum CEO

  • Omikron lässt Homeoffice-Anteil nicht ansteigen

    Omikron lässt Homeoffice-Anteil nicht ansteigen

    Zum Höhepunkt der Omikron-Welle im Februar ist der Homeoffice-Anteil im Vergleich zum Januar annähernd gleich geblieben und blieb nach Angaben des Ifo Instituts rund drei Prozentpunkte unter dem Höchstwert aus…

    mehr lesen: Omikron lässt Homeoffice-Anteil nicht ansteigen

  • Maschinenbauer starten mit Auftragsplus ins neue Jahr

    Maschinenbauer starten mit Auftragsplus ins neue Jahr

    Mit einem Auftragsplus von real 19 Prozent im Januar sind die Maschinen- und Anlagenbauer in das neue Jahr gestartet. Positive Signale kamen dabei sowohl aus dem Aus- als auch aus…

    mehr lesen: Maschinenbauer starten mit Auftragsplus ins neue Jahr

  • Heller beteiligt sich an IGH Infotec

    Heller beteiligt sich an IGH Infotec

    Der Werkzeugmaschinenbauer Heller beteiligt sich an IGH Infotec. Dadurch soll die langjährige Zusammenarbeit beider Unternehmen intensiviert werden.

    mehr lesen: Heller beteiligt sich an IGH Infotec

  • Gedruckte Funktionalität für 3D-Objekte

    Gedruckte Funktionalität für 3D-Objekte

    Das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS befasst sich mit Drucktechnologien zur Funktionalisierung von 3D-Objekten. Die Anwendungen reichen von der Kontaktierung einzelner Mikrochips in Elektroniksystemen bis zu großflächigen Heizstrukturen für Sitze.

    mehr lesen: Gedruckte Funktionalität für 3D-Objekte

  • Marina Bill wird IFR-Vizepräsidentin

    Marina Bill wird IFR-Vizepräsidentin

    Marina Bill ist mit sofortiger Wirkung neue Vizepräsidentin der International Federation of Robotics. Sie soll die IFR gemeinsam mit Präsident Milton Guerry vertreten.

    mehr lesen: Marina Bill wird IFR-Vizepräsidentin

  • Nachhaltiger Wirtschaften mit nachhaltiger KI

    Nachhaltiger Wirtschaften mit nachhaltiger KI

    Künstliche Intelligenz (KI) kann zu einer nachhaltigeren Ausrichtung von Wirtschaft und Gesellschaft beitragen. Allerdings ist der Energieverbrauch der KI-Systeme selbst oft hoch. Ein Whitepaper der Plattform Lernende Systeme soll daher…

    mehr lesen: Nachhaltiger Wirtschaften mit nachhaltiger KI

  • Materna übernimmt Virtual Solution

    Materna übernimmt Virtual Solution

    Mit der Übernahme des Münchner Software-Unternehmens Virtual Solution will die Materna-Gruppe die eigene Position als Lösungsanbieter für die öffentliche Verwaltung stärken.

    mehr lesen: Materna übernimmt Virtual Solution

  • Von neuen Einsatzfeldern bis zu KI

    Von neuen Einsatzfeldern bis zu KI

    Mit rund drei Millionen Einheiten hat der weltweite Bestand an Industrie-Robotern einen neuen Rekord erreicht. Die International Federation of Robotics nimmt 5 Trends in den Blick, die die Robotik im…

    mehr lesen: Von neuen Einsatzfeldern bis zu KI

  • Altsysteme Industrie 4.0-tauglich machen

    Altsysteme Industrie 4.0-tauglich machen

    In der Regel beginnen Unternehmen bei der Digitalisierung ihrer Produktion nicht auf der grünen Wiese. Viel eher geht es um die Umrüstung und Einbindung verschiedenster Legacy-Systeme in digitalisierte Workflows. Der…

    mehr lesen: Altsysteme Industrie 4.0-tauglich machen

  • Materialmangel verschärft sich wieder

    Materialmangel verschärft sich wieder

    Nach einer Entspannung im Januar, klagten im Februar wieder mehr Unternehmen über Probleme bei der Materialbeschaffung. Über alle Industriezweige hinweg berichten rund 75 Prozent von Engpässen.

    mehr lesen: Materialmangel verschärft sich wieder

  • Sven Mulder wird SAP Deutschland-Chef

    Sven Mulder wird SAP Deutschland-Chef

    SAP hat einen neuen Deutschland-Chef ernannt: Sven Mulder folgt mit Wirkung zum 1. März auf Alex Kläger.

    mehr lesen: Sven Mulder wird SAP Deutschland-Chef