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



  • Künstliche Intelligenz erklärbar machen

    Künstliche Intelligenz erklärbar machen

    Künstliche Intelligenz hat meistens Black-Box-Charakter. Doch nur Transparenz kann Vertrauen schaffen. Um die jeweiligen Lösungswege künstlicher Intelligenz zu erklären, gibt es spezielle Software-Lösungen. Eine Studie des Fraunhofer IPA hat die…

    mehr lesen: Künstliche Intelligenz erklärbar machen

  • Quantencomputing wird zum Wettbewerbsvorteil

    Quantencomputing wird zum Wettbewerbsvorteil

    Quantencomputer können komplexe Berechnungen schneller durchführen als beispielsweise heutige Superrechner. Wie eine Befragung des Bitkom zeigt, verspricht sich die deutsche Wirtschaft viel von der Technologie.

    mehr lesen: Quantencomputing wird zum Wettbewerbsvorteil

  • Künstliche Intelligenz für kleine und mittlere Unternehmen

    Künstliche Intelligenz für kleine und mittlere Unternehmen

    Künstliche Intelligenz auch für KMUs nutzbar machen. Das ist das Ziel des Modellprojekts ’KI-Transfer Plus’

    mehr lesen: Künstliche Intelligenz für kleine und mittlere Unternehmen

  • Weniger Daten für geringere Emissionen

    Weniger Daten für geringere Emissionen

    Weltweit entstehen 6,4Mio.t CO2 durch den Speicherbetrieb in Rechenzentren. Dabei werden viele der gespeicherten Daten gar nicht mehr gebraucht – es handelt sich um sogenannte Dark Data.

    mehr lesen: Weniger Daten für geringere Emissionen

  • Cosmo Consult startet Geschäftsbereich ’Business Design’

    Cosmo Consult startet Geschäftsbereich ’Business Design’

    Seit April hat die Cosmo Consult-Gruppe einen neuen Geschäftsbereich gestartet. In diesem sollen Beratungsleistungen für Digitalisierungsprojekte gebündelt werden.

    mehr lesen: Cosmo Consult startet Geschäftsbereich ’Business Design’

  • Neuer Vertriebsleiter bei Creaform

    Neuer Vertriebsleiter bei Creaform

    Pierre Tanguy übernimmt bei Creaform die Vertriebsleitung für die DACH-Region und folgt damit auf Stefan Hoheisel.

    mehr lesen: Neuer Vertriebsleiter bei Creaform

  • Intralogistik und Produktion zusammenbringen

    Intralogistik und Produktion zusammenbringen

    Im Projekt BaSynaos wollen Synaos und das DFKI den Datenaustausch zwischen Assets aus der Produktion und der Logistik ermöglichen. Dabei greifen die Forschungspartner auf das im Vorgängerprojekt BaSys 4.0 entwickelte…

    mehr lesen: Intralogistik und Produktion zusammenbringen

  • Investitionen in Werkzeugmaschinen sinken

    Investitionen in Werkzeugmaschinen sinken

    Der Maschinenmarkt für Antriebe könnte bis 2030 jährlich um knapp 3 Prozent schrumpfen, Umsätze mit Werkzeugmaschinen für elektrische Antriebe wachsen hingegen mit mehr 10 Prozent. Dies prognostiziert die Unternehmensberatung McKinsey…

    mehr lesen: Investitionen in Werkzeugmaschinen sinken

  • IAB-Arbeitsmarktbarometer bei 102,4 Punkten

    IAB-Arbeitsmarktbarometer bei 102,4 Punkten

    Mit 102,4 Punkten verzeichnet das IAB-Arbeitsmarktbarometer den höchsten Stand seit Mai 2019. Das Risiko negativer Effekte durch die aktuelle Infektionslage bleibt jedoch bestehen.

    mehr lesen: IAB-Arbeitsmarktbarometer bei 102,4 Punkten

  • Ressourcenschonender 3D-Druck

    Ressourcenschonender 3D-Druck

    Im Projekt ’BioMe’ wollen die Projektpartner die Anwendung von additiver Fertigung im Automobilbau nachhaltiger gestalten.

    mehr lesen: Ressourcenschonender 3D-Druck

  • Geschäftsklimaindex steigt leicht an

    Geschäftsklimaindex steigt leicht an

    Im aktuellen Ifo-Geschäftsklimaindex beurteilen die Unternehmen ihre aktuelle Geschäftslage etwas besser als im März. Der Indexwert ist im 0,2 Punkte gestiegen.

    mehr lesen: Geschäftsklimaindex steigt leicht an

  • Siemens und Microsoft treten Open Industry 4.0 Alliance bei

    Siemens und Microsoft treten Open Industry 4.0 Alliance bei

    Die Open Industry 4.0 Alliance begrüßt zwei neue Mitglieder. Siemens und Microsoft sind dem Konsortium beigetreten.

    mehr lesen: Siemens und Microsoft treten Open Industry 4.0 Alliance bei