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.



  • Konjunktur-Dämpfer für Intralogistikbranche

    Konjunktur-Dämpfer für Intralogistikbranche

    Im vergangenen Jahr konnten die Hersteller von Fördertechnik und Intralogistik aus Deutschland den konjunkturellen Herausforderungen trotzen.

    mehr lesen: Konjunktur-Dämpfer für Intralogistikbranche

  • Kooperation von Dürr und Grob

    Kooperation von Dürr und Grob

    Dürr und Grob setzen ihre strategische Kooperation im Bereich Produktionstechnologie für Batteriezellen fort. Der dritte Gründungspartner, der Maschinenbauer Manz, ist ausgestiegen.

    mehr lesen: Kooperation von Dürr und Grob

  • Wo Deutschland Exportweltmeister ist

    Wo Deutschland Exportweltmeister ist

    Bestimmte Medikamente, chemische Halbstoffe, optische Mikroskope: Bei all diesen Waren ist Deutschland besonders stark und dominant im Export.

    mehr lesen: Wo Deutschland Exportweltmeister ist

  • Jan Stoces wird Chief Growth Officer bei Aimtec

    Jan Stoces wird Chief Growth Officer bei Aimtec

    Der Digitalisierungsspezialist Aimtec mit Hauptsitz in Pilsen, Tschechische Republik, will seine Präsenz weiter ausbauen.

    mehr lesen: Jan Stoces wird Chief Growth Officer bei Aimtec

  • Flüssigkeitskühlung oder Luftkühlung fürs Rechenzentrum?

    Flüssigkeitskühlung oder Luftkühlung fürs Rechenzentrum?

    Nach Angaben der Internationalen Energieagentur wird sich der Stromverbrauch in Rechenzentren bis 2026 im Vergleich zu 2022 verdoppeln, wobei etwa 40 Prozent des Energiebedarfs auf die Kühlung entfallen.

    mehr lesen: Flüssigkeitskühlung oder Luftkühlung fürs Rechenzentrum?

  • Anexpo 2025 in Warschau

    Anexpo 2025 in Warschau

    Vom 16. bis 18. Juni 2025 stellt Anexpo in Warschau die industriellen Automatisierung in den Mittelpunkt. Zur 4. Ausgabe, organisiert von Automa.Net, werden 300 Delegierte und 150 Unternehmen aus 40…

    mehr lesen: Anexpo 2025 in Warschau

  • It’s OWL startet ‚GoProZero‘

    It’s OWL startet ‚GoProZero‘

    Das neue it’s OWL Projekt ‚GoProZero‘ will Unternehmen dazu befähigen, zirkuläre und ressourceneffiziente Produkte zu entwickeln.

    mehr lesen: It’s OWL startet ‚GoProZero‘

  • Edge Computing und IIoT – Vom Sensor in das Rechenzentrum

    Edge Computing und IIoT – Vom Sensor in das Rechenzentrum

    Komplettsystem oder Best-of-Breed? Das Angebot rund um Konnektivität, Edge Devices und industrielle Kommunikation ist vielfältig und ausgereift.

    mehr lesen: Edge Computing und IIoT – Vom Sensor in das Rechenzentrum

  • Rittal verschlankt Prozesse mit Jaggaer-Software

    Rittal verschlankt Prozesse mit Jaggaer-Software

    Rittal setzt auf die Source-to-Pay-Plattform von Jaggaer. Vom Sourcing über das Contract- und Purchase Order Management bis hin zum Lieferanten- und Complaint Management unterstützen diese das Unternehmen bei der Optimierung…

    mehr lesen: Rittal verschlankt Prozesse mit Jaggaer-Software

  • Wo die Prioritäten der europäischen Pharmaindustrie liegen

    Wo die Prioritäten der europäischen Pharmaindustrie liegen

    Hexagon hat bei Forrester Consulting eine Studie mit dem Titel ‚Transforming Pharmaceutical Manufacturing: Overcoming Hurdles With Digital Innovation‘ in Auftrag gegeben.

    mehr lesen: Wo die Prioritäten der europäischen Pharmaindustrie liegen

  • Vorstandswechsel bei Pepperl+Fuchs

    Vorstandswechsel bei Pepperl+Fuchs

    Nach drei Jahrzehnten Kontinuität stellt sich Pepperl+Fuchs an der Spitze neu auf: Dr.-Ing. Gunther Kegel, langjähriger CEO, und Werner Guthier, CFO, beenden wie geplant ihre Vorstandstätigkeiten.

    mehr lesen: Vorstandswechsel bei Pepperl+Fuchs

  • Kurzarbeit in etwa jedem fünften Industrieunternehmen

    Kurzarbeit in etwa jedem fünften Industrieunternehmen

    Der Anteil der Industrieunternehmen, die auf Kurzarbeit setzten, blieb laut der Ifo Konjunkturumfrage im Februar mit 17,9 Prozent in etwa stabil.

    mehr lesen: Kurzarbeit in etwa jedem fünften Industrieunternehmen