Hannovermesse 2019 – Die Weltleitmesse der Industrie und Automatisierung

 
6.500 Aussteller, die auf 227.000 m² Ausstellungsfläche sich selbst und Anwendungsbeispiele für Internet of Things, kurz IoT, Industrie 4.0 und KI präsentieren. Mit smarten Lösungen, smarten Services und smarten Produkten, ist unsere LMIS AG als Aussteller vor Ort gewesen, um mit anderen Unternehmen Synergieeffekte zu erörtern. Ebenso haben wir uns die neuen Technologien und Hightech-Trends, die von den Ausstellern präsentiert wurden, angeschaut.

Industrie 4.0 und Fabrik der Zukunft

Zentrales Thema der Messe war in diesem Jahr die Fabrik der Zukunft im Sinne von Industrie 4.0 und smart factory. Die Vision der smart factory

erweitert das Konzept der klassischen Fließbandfertigung durch flexible Fertigungsabläufe. Diese Flexibilität ermöglicht zum einen die Fertigung mit Losgröße 1, zum anderen werden Wartezeiten minimiert und so Durchlaufzeiten optimiert. Insgesamt ergibt sich so die individuelle Massenproduktion im Rahmen von Industrie 4.0 mit allen zugehörigen Herausforderungen. Die einzelnen Anlagen im Fertigungsprozess müssen sich auf jedes einzelne zu fertigende Teil einstellen und selbstständig auf den Arbeitsvorgang im individuellen Fertigungsauftrag reagieren.

Dafür bedarf es neben der eindeutigen Identifikation und Nachverfolgbarkeit des Werkstücks auch die digitale Verknüpfung zum Fertigungsauftrag. Für eine wirklich flexible und automatisierte Fertigung müssen einzelne Arbeitsstationen in einer frei wählbaren Reihenfolge angefahren werden können. Hier unterstützen zum Beispiel fahrerlose Transportsysteme (autonomous guided vehicle) die Logistik innerhalb der Fabrik der Zukunft. Die Stärke von Industrie 4.0 liegt in der geschickten Kombination dieser Technologien und schafft durch den Einsatz von AR/VR auch neue intuitive Kooperationen zwischen Mensch und Maschine.

HUAWEI präsentierte eine kleine smartFactory.

Hier ist ein Roboter im Herstellungsprozess einer Armbanduhr involviert.
 

IoT – Die Vernetzung von „Dingen“

 
Neben der Fabrik der Zukunft, war auch Internet of Things, kurz IoT, ein ebenso großes Thema der Messe. Dabei handelt es sich um die technische Vision, Objekte jeder Art in ein universales digitales Netz zu integrieren. Des Weiteren können Gegenstände selbstständig über das Internet kommunizieren und so verschiedene Aufgaben für den Besitzer erledigen – eine autonome Arbeitsweise. Zahlreiche Aussteller zeigten auf der Messe wie dies in der Praxis funktioniert. Diese smarten „Gegenstände“ erhalten eine eindeutige Identität, über die sie kommunizieren. Sie werden auch als Intelligent Electronic Devices, kurz IED, bezeichnet. Die Kommunikation erfordert dabei nicht zwangsläufig eine Internetverbindung. Sie kann genauso gut über RFID-Chips oder QR-Codes gestartet werden. Als Vorreiter dieser Entwicklung kann die Logistikbranche genannt werden. Hier wird bereits seit 2000 auf RFID-Chips zur Verfolgung von Gütern gearbeitet.

Ein Roboter sortiert Schokolade nach Farbigkeit der Verpackungen.
 

Zukunft der IT-Landschaft durch Digitalisierung

 
Die Zahl der verbundenen Geräte, die mit dem Internet verbunden werden, steigt weiter rasant an. Zu Beginn der kommerziellen Nutzung des Internets im Jahre 1990, waren etwa 300.000 Desktop-Computer mit dem Internet verbunden. Zehn Jahre später, zu Beginn der IoT-Entwicklung, schon 300 Millionen. Laut Cisco wurden 2013 80 Geräte pro Sekunde mit dem Internet verbunden. Bis zum Jahr 2020 werden es Schätzungsweise 250 Geräte pro Sekunde sein. Man geht von ca. 50 Billionen „Dinge“ aus, die bis dahin mit dem Internet verbunden sein werden. Es werden Dinge sein, die uns als Menschen das Leben bequemer machen, uns effektiver „funktionieren“ lassen und Zeit für andere „Dinge“ freiräumen. Ein aktuelles Beispiel ist die Hausautomatisierung. Das Steuern von Rollos, der Heizung, Schlössern, Licht oder der smarten Kaffeemaschine, ist in vielen Haushalten heute bereits gängige Praxis.
 

Digitalisierung im Gesundheitssektor und der Mobilität

 
Die Entwicklung der Digitalisierung schreitet auch im Gesundheitssektor und der Mobilität weiter voran. Im health-Bereich können Verpackungen daran erinnern, Medikamente zu dem vorgeschriebenen Zeitpunkten einzunehmen. Ebenso der Bereich der Mobilität präsentiert smarte Verkehrsampeln, die sich an die aktuelle Verkehrslage orientieren oder das Auto steuert automatisch freie Parkplätze an und „reserviert“ diese im Voraus.

Ein Roboter sortiert Schokolade nach Farblichkeit der Verpackungen.

Probleme und Lösungen der Digitalisierung

 
Auf der einen Seite gibt es immer mehr Geräte, die miteinander über Schnittstellen oder Services kommunizieren. Auf der anderen Seite werden dafür Computer benötigt, die Daten verarbeiten, Berechnungen anstellen oder in Bezug auf Machine Learning Wissen aus Daten generieren und durch Verallgemeinerung Lösungen für Probleme finden. Diese Computer benötigen mit steigender Geräteanzahl und Datenmenge, immer mehr Rechenleistung. An dieser Stelle kommen Cloud-Services zum Tragen. Sie bieten nahezu unbegrenzt und je nach Last dynamisch skalierende Leistung. Wir benötigen also keine eigene Hardware, die hohe initiale Investitionen bedürfen, zu Beginn nicht ausgelastet sind und am Ende ausgetauscht werden müssen. Wir brauchen keine eigenen Techniker für den Betrieb der Hardware. Somit entstehen nur Kosten je verbrauchter Ressource.

Vorreiter auf diesem Gebiet ist Amazon mit dem ersten bereitgestellten Service 2004. Amazon Webservices bietet bis heute die größte Anzahl an Services. Aber Microsoft Azure und Google Cloud Plattform haben mittlerweile aufgeholt und sorgen damit für Konkurrenzkampf und damit für bessere Preise.

Eine Case Study auf dem AWS-Stand zeigte ein CAD-Programm, dass in der Cloud bereitgestellt und über einen beliebigen aktuellen Browser ohne Zusatztools gestreamt wurde. Das Programm lief extrem flüssig auf einem MacBook Air – also mit relativ wenig eigener Rechenleistung – und hat alle Änderungen direkt in der Cloud bereitgestellt, um von einer anderen Anwendungen weiterverarbeitet zu werden. Die zweite Anwendung am Nebenstand hat die CAD-Zeichnung genutzt, um die Strömung am erstellten Objekt in Echtzeit zu berechnen und darzustellen. Auch das im Browser sehr flüssig. Auf der Verwaltungsoberfläche zeigte der Aussteller, wie einfach er die Hardware von zwei auf 20 Kerne abhob und zusätzliche Grafikkarten eines bestimmten Typs hinzufügte. Ziemlich beeindruckend!