Mit Ambient Computing zum HMI der Zukunft?

447070
Bild: TeDo Verlag GmbH / erstellt mit Firefly, Adobe Inc.

Technische Geräte, die sich automatisch an ihre Umgebung und den Menschen anpassen, sind nicht neu. Displays können ihre Helligkeit beispielsweise selbstständig verändern und Autos halten bei Bedarf automatisch die Spur sowie die Geschwindigkeit. Wohnungen und Büros werden heute vernetzt, damit sich Heizung und Belüftung an die Anwesenden anpassen und das Licht ausgeht, wenn keiner mehr im Raum ist. Durch Technologien wie künstliche Intelligenz werden die Möglichkeiten zusätzlich erweitert. So könnten Besprechungsräume vor Terminen eigenständig Snacks und Getränke ordern oder ein schriftliches Protokoll anfertigen, das sie nach Ende der Besprechung allen Teilnehmern zur Verfügung stellen. Der Grundgedanke ist, dass die Technik im Sinn einer Umgebungsintelligenz im Hintergrund arbeitet und den Menschen unterstützt. Sie übernimmt manuelle Steuerungen und informiert bei Handlungsbedarf.

Intelligente Betriebstechnik

Das Konzept dahinter nennt sich ‚Ambient Computing‘ und bietet auch in der Fertigung Potenzial, Abläufe effizienter zu gestalten, Mitarbeiter zu entlasten und die Arbeitssicherheit zu erhöhen. Fertiger, die ihre Maschinen vernetzen, können so nicht nur ihre Produktionsprozesse digital steuern und überwachen, sondern auch das Zusammenspiel zwischen Betriebstechnik und Mitarbeitern neu gestalten. Beispielsweise können Maschinen und Anlagen ihren Zustand und den Verschleiß von Teilen selbst überwachen und warnen, wenn etwa ein Defekt droht. Mitarbeiter rücken dann nicht mehr nach einem Ausfall oder in festgelegten Wartungsintervallen an, sondern dann, wenn Instandhaltungsmaßnahmen tatsächlich notwendig sind – Predictive Maintenance. Im Sinn von Ambient Computing ließe sich darüber hinaus die Arbeitssicherheit verbessern. Vergessen Mitarbeiter etwa, einen Helm, einen Gehörschutz oder eine Schutzbrille zu tragen, weist die Technik sie darauf hin. Ebenso sorgt sie dafür, dass ein Fertigungsroboter stillsteht, sobald ein Mitarbeiter versehentlich seinen Arbeitsbereich betritt. Der Austausch zwischen Mensch und Technik selbst erfolgt nicht mehr nur über Signallampen oder Steuercomputer, sondern über tragbare Geräte, Touch-Displays oder Smart Speaker.

Daten als Grundlage

Für die Umsetzung des Ambient Computing-Ansatzes benötigen Unternehmen zunächst eine Datenbasis, die sämtliche Parameter abdeckt. Die Daten werden etwa von Maschinen und Anlagen geliefert, und müssen über Schnittstellen in die IT-Welt überführt werden. Hinzu kommen Sensoren sowie Kameras, Radar und/oder LiDAR (Light Detection and Ranging), um Bewegungen von Menschen, Fahrzeugen, Robotern, Bauteilen und Produkten zu tracken. Dadurch entstehen sehr große Datenmengen, die gerade in kritischen Situationen schnell verarbeitet werden müssen. Benötigt werden somit breitbandige und latenzarme Netzwerke, die Geräte auch drahtlos anbinden können, sowie Edge-Systeme. Letztere ermöglichen die Verarbeitung von Daten nahe dem Ort ihrer Entstehung. Die benötigten Server- und Storage-Arrays können Unternehmen etwa als ‚As-a-Service‘ beziehen. Data-as-a-Service (DaaS) kann beispielsweise helfen, Daten aus den Quellen zusammenzuführen, zu verwalten und unterschiedlichen Anwendungen zur Verfügung zu stellen. Viele dieser Anwendungen nutzen könnten von künstlicher Intelligenz profitieren. Für typische Anwendungsfälle existieren oft vortrainierte KI-Modelle, allerdings müssen die Modelle kontinuierlich gepflegt und neu trainiert werden. Mit den Daten aus Produktionsumgebungen können Unternehmen zudem einen digitalen Zwilling der Umgebung schaffen. Dieses virtuelle Abbild bildet stets einen aktuellen Stand ab und erlaubt es, Abläufe etwa im Werk und Lager zu überwachen. Zudem lassen sich am digitalen Zwilling Szenarien durchspielen, um etwa Risiken zu identifizieren.

Chance auf das HMI der Zukunft

Edge-Umgebungen für das Ambient Computing müssen möglichst zuverlässig sein und auch IT-Sicherheit und Datenschutz spielen eine wichtige Rolle. Doch dann könnten Systeme, die nach den Grundsätzen von Ambient Computing entwickelt wurden, das Zusammenspiel von Menschen und Maschinen reibungsloser, effizienter und sicherer machen.



  • Rethink! IAM beleuchtet Cybersicherheit

    Rethink! IAM beleuchtet Cybersicherheit

    In einer komplexen Welt, in der alle überall und jederzeit verbunden sind, gilt intelligentes und transparentes Identity & Access Management (IAM) als ein wirksames Mittel zum Schutz der Unternehmens- und…

    mehr lesen: Rethink! IAM beleuchtet Cybersicherheit

  • Cyber Resilience Act startet mit Meldepflichten

    Cyber Resilience Act startet mit Meldepflichten

    Der Cyber Resilience Act (CRA) hat ab 2026 erstmals unmittelbare Auswirkungen, auf die sich die Hersteller digitaler Geräte, Maschinen und Anlagen mit Internetverbindung einstellen müssen.

    mehr lesen: Cyber Resilience Act startet mit Meldepflichten

  • Cyberagentur richtet Strategie neu aus

    Cyberagentur richtet Strategie neu aus

    Die Agentur für Innovation in der Cybersicherheit (Cyberagentur) hat ihre Strategie für die Jahre 2026 bis 2030 vorgestellt.

    mehr lesen: Cyberagentur richtet Strategie neu aus

  • Landesgraduiertenzentrum ConnAIx für Angewandte KI gegründet

    Landesgraduiertenzentrum ConnAIx für Angewandte KI gegründet

    Junge Forschungstalente im Bereich künstlicher Intelligenz (KI) ausbilden und Forschungsergebnisse schneller in die Wirtschaft übertragen – das ist das Ziel eines gemeinsamen Zentrums für angewandte Künstliche Intelligenz des Karlsruher Instituts…

    mehr lesen: Landesgraduiertenzentrum ConnAIx für Angewandte KI gegründet

  • TUM fertigt eigenen KI-Chip

    TUM fertigt eigenen KI-Chip

    Die TUM hat den ersten KI-Chip mit 7-Nanometer-Technologie in der EU entwickelt. Der Chip verarbeitet Daten lokal, schützt Privatsphäre und stärkt die technologische Unabhängigkeit Europas.

    mehr lesen: TUM fertigt eigenen KI-Chip

  • Industrial AI Cloud geht in Betrieb

    Industrial AI Cloud geht in Betrieb

    Die Deutsche Telekom startet die erste souveräne KI-Fabrik Europas in München. Erfahren Sie, wie die Industrial AI Cloud Industrie, Forschung und Verwaltung revolutioniert.

    mehr lesen: Industrial AI Cloud geht in Betrieb

  • VDMA sieht Anzeichen für leichte Erholung

    VDMA sieht Anzeichen für leichte Erholung

    Die Maschinenbauindustrie in Deutschland hat das Jahr 2025 mit Auftragsbüchern auf Vorjahresniveau abgeschlossen.

    mehr lesen: VDMA sieht Anzeichen für leichte Erholung

  • Siemens übernimmt Canopus AI

    Siemens übernimmt Canopus AI

    Siemens hat die Übernahme von Canopus AI bekanntgegeben.

    mehr lesen: Siemens übernimmt Canopus AI

  • Rekordbeteiligung bei Maintenance und Pumps & Valves 2026 erwartet

    Rekordbeteiligung bei Maintenance und Pumps & Valves 2026 erwartet

    Für die kommende Maintenance Dortmund sowie die zeitgleich stattfindende Pumps & Valves (25. und 26. Februar 2026) zeichnet sich eine Rekordbeteiligung von mehr als 310 Ausstellern ab . Die Aussteller…

    mehr lesen: Rekordbeteiligung bei Maintenance und Pumps & Valves 2026 erwartet

  • RobCo erhält 100 Mio.US$

    RobCo erhält 100 Mio.US$

    RobCo, ein Robotikunternehmen mit Fokus auf physischer KI, gibt eine Finanzierungsrunde in Höhe von 100Mio.US$ bekannt.

    mehr lesen: RobCo erhält 100 Mio.US$

  • G Data erweitert Security Awareness Trainings

    G Data erweitert Security Awareness Trainings

    G Data stellt vier neue Kurse bereit, um Mitarbeitende auf aktuelle Cyberrisiken vorzubereiten.

    mehr lesen: G Data erweitert Security Awareness Trainings

  • Technologiepartnerschaft zwischen Autodesk und Synera

    Technologiepartnerschaft zwischen Autodesk und Synera

    Synera, ein Entwickler von KI-Agenten für das digitale Engineering, gibt die strategische Technologiepartnerschaft mit Autodesk bekannt.

    mehr lesen: Technologiepartnerschaft zwischen Autodesk und Synera