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Industrie 4.0 : Die neuen Werkzeuge des Menschen

Ein Roboter spielt auf der Hannover Messe Gitarre. Bild: EPA

Die vierte industrielle Revolution ist Impulsgeber für viele Neuentwicklungen. Die Künstliche Intelligenz ist ein weiteres Werkzeug in der Hand des Technikers – und kein Grund für Horrorszenarien.

          3 Min.

          Für eine Woche steht die Hannover Messe wieder im Mittelpunkt des wirtschaftlichen und politischen Interesses. Auf der Messe, die Bundeskanzlerin Angela Merkel am Sonntagabend eröffnet, zeigen bis zum Freitag mehr als 6000 Aussteller den erwarteten 200.000 Besuchern, wie sie sich die Fertigung von morgen vorstellen. Die Hannover Messe ist zum Zentrum und Gradmesser für die vierte industrielle Revolution geworden, kurz „Industrie 4.0“ genannt.

          Der Begriff wurde hier 2011 geprägt. Seither ist von Jahr zu Jahr der Fortschritt auf dem Weg zu autonomen Systemen und einer vernetzten Wirtschaft zu sehen. In Hannover wurde Industrie 4.0 definiert, hier wurden 2016 die Sensoren vorgestellt, um auch Altanlagen internetfähig zu machen. Dann kamen die Cloud-Plattformen und vor einem Jahr als Gegenbewegung dazu das dezentrale „Edgecomputing“.

          Schon diese unvollständige Aufzählung zeigt, dass Industrie 4.0 keine Stichtagsrevolution ist, sondern sich schon über viele Jahre hinzieht und auch über viele weitere Jahre noch hinziehen wird. Auf dem Weg zu autonomen Systemen sowohl im Verkehr als auch in der Industrie stehen wir gerade am Anfang. Die in der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik WPG zusammengeschlossenen Forscher erwarten den Endausbau der Industrie 4.0 etwa um das Jahr 2050.

          Erstes 5G-Testfeld

          Dennoch ist gerade auf der Hannover Messe gut zu sehen, wie die Entwicklung vom Rinnsal zum breiten Strom wird und wie vielfältig die zu lösenden Aufgaben sind. Im Mittelpunkt steht in diesem Jahr der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) und der Ausbau digitaler Plattformen zu digitalen Ökosystemen. Von beidem verspricht sich die Industrie eine große Effizienzsteigerung. Künstliche Intelligenz lebt von enormen Datenmengen. Diese müssen erst einmal erhoben werden. Um daraus dann Steuerungsimpulse ableiten zu können, müssen Muster (Korrelationen) erkannt werden und es muss sichergestellt sein, dass diesem Muster eine Kausalität zu Grunde liegt. Für Werbezwecke mag die Erkenntnis ausreichen, dass Käufer von Fernsehsesseln auch viel Wein bestellen. Für die Steuerung industrieller Anlagen muss feststehen, dass ein eindeutiger Ursache-Wirkungs-Zusammenhang nachgewiesen werden kann.

          Beim Bau neuer Fabrikationsanlagen ist es heute üblich, auf der Basis solcher Kausalitäten zunächst einen digitalen Zwilling zu erstellen. Dieses digitale Abbild einer realen Anlage wurde 2013 von Siemens auf der Hannover Messe eingeführt und ist heute in der industriellen Praxis gelebte Realität. Bevor etwas eingebaut wird, muss es vorher den Test in der digitalen Simulation bestehen. Um die vielen Daten transportieren und um schnell auf sie reagieren zu können, wartet die Industrie ungeduldig auf das Mobilfunknetz 5G.

          Ein Roboter auf dem Stand von ABB auf der Hannover Messe

          Auf der Messe wurde vor einem Jahr von 50 global aktiven Unternehmen die 5G-Allianz gegründet, dieses Mal wird ein erstes 5G-Testfeld errichtet, um Anwendungen zu demonstrieren. Die digitale Vernetzung von Produktionsanlagen erfordert eine Steuerung über drehzahlsynchronisierte Antriebe. Die entsprechenden Motoren werden künftig über ein Gleichstromnetz (statt Wechselstrom) betrieben. Auf der Messe wird ein erster Anwendungsfall für ein offenes Gleichstromnetz gezeigt, ein Fertigungsroboter in der Autoproduktion von Daimler.

          Impulsgeber für viele Neuentwicklungen

          Die Gleichstromnetze, für die das Akronym DC steht, verbinden aber auch die Industrie 4.0 mit der Energiewende, weil viel Strom gespart und der restliche Strom effizienter eingesetzt werden kann. Auf das gleiche Ziel – Strom und Energie zu sparen – zahlt auch der Leichtbau ein. Ein erster nationaler Leichtbautag findet parallel zur diesjährigen Messe statt. Leichtbau wird künftig ganz besonders getrieben vom 3D-Druck, weil dieser Formen zulässt, die mit traditionellen Herstellungsmethoden nicht herstellbar waren. Der 3D-Druck – und da schließt sich der Kreis – ist wiederum ohne Industrie4.0 nicht denkbar, weil er digital erstellte Abbilder braucht, die er real ausdruckt.

          Die Messe zeigt, dass die Digitalisierung der industriellen Fertigung in großen Schritten voranschreitet. Zu den Glanzstücken dürfte ein von Fujitsu ausgestellter Chip gehören, der die Brücke zum bisher nur im Labor funktionierenden Quantencomputer schlagen könnte. Der Chip hat den Vorteil, Leistung eines Quantencomputers mit bisheriger Technik und vor allem ohne Tiefkühlung und elektromagnetische Abschirmung zu erbringen. Dieser Chip verkürze die Bearbeitungszeit von zwei Stunden auf einem traditionellen Chip auf 0,5 Sekunden.

          Die Messe wird aber auch zeigen, dass die Zukunft nicht nur aus Computern besteht, sondern dass die vierte industrielle Revolution auf alle traditionellen Produkte Auswirkungen hat und Impulsgeber für viele Neuentwicklungen ist. Die Künstliche Intelligenz ist ein weiteres Werkzeug in der Hand des Technikers – und kein Grund für Horrorszenarien. Der Mensch bleibt der Gestalter auch der vierten industriellen Revolution. Auch das zeigt die Messe.

          Georg Giersberg

          Redakteur in der Wirtschaft, zuständig für „Der Betriebswirt“.

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