Wissenschaftsjahr 2014 - Die Digitale Gesellschaft

Viele gleiche Teddybären und ein Teddybär, der anders aussieht.

Digital ist anders

Gibt es Maßanfertigung auch in Massenfertigung?

Das Netz ermöglicht nicht nur Menschen miteinander zu kommunizieren – auch Maschinen tauschen automatisch hochkomplexe Informationen aus. Das steigert die Effizienz, ändert Arbeitsabläufe und macht es möglich, während einer Massenfertigung auch individuelle Produkte herzustellen. Die Wissenschaft erforscht, wie die Produktion und die Arbeitsplätze von morgen in der Industrie 4.0 gestaltet werden können.

Themenspecial Industrie 4.0

Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Die Vernetzung von eingebetteten IKT-Systemen - so genannte Cyber-Physical-Systems (CPS) - verknüpft reale und virtuelle Welt. In der Industrie ermöglicht diese verteilte, aber vernetzte Intelligenz, Unternehmen und ganze Wertschöpfungsnetzwerke in Echtzeit zu steuern und zu optimieren. Möglich werden damit individualisierte Produkte zu den Bedingungen einer hoch flexiblen Großserienproduktion.

Die Erfolge des Produktionsstandorts Deutschland beruhen auf den Fähigkeitender Industrie, komplexe, arbeitsteilige und geografisch verteilte industrielle Prozesse zu steuern. Die fortwährende Verbesserung und Erneuerung von Prozessen und Produkten im Bereich der Hochtechnologie bestimmen also ganz unmittelbar das zukünftige ökonomische Wohlergehen des Landes.

Die Fabrik von morgen

Prozesse und Abläufe in der Industrieproduktion sind fundamentalen Veränderungen ausgesetzt. Die realen Abläufe und ihre Steuerung und Optimierung durch virtuelle IT-gestützte Prozesse werden derzeit durch ein technisches Bindeglied verkoppelt: Der Einbau von vernetzten, leistungsfähigen eingebetteten Systemen - so genannte  Cyber Physical Systems, CPS - in viele Alltagsgegenstände stellt diese direkte Verbindung von realer Welt mit intelligenten Steuerungsprozessen im so genannten Internet der Dinge und Dienste her.

Industrie 4.0 erlaubt die Verfolgung von Abläufen im Detail nahezu in Echtzeit und damit deren Optimierung ebenso wie den Nutzen kumulativer Effekten im Globalen, die vorher nicht erfassbar waren. Hinzu kommt die intensivierte Verbindung zwischen Lieferanten und Kunden mit neuen Möglichkeiten wechselseitigen Nutzens. Möglich werden dabei völlig neue Produktionsmethoden und Wertschöpfungsnetzwerke.

Bei der Entwicklung der Basistechnologien für Industrie 4.0 - den Themen Embedded Systems und Internet der Dinge - ist die Bundesregierung frühzeitig aktiv geworden. Die Verarbeitung produktindividueller Daten in einem "Semantischen Produktgedächtnis" wurde vom BMBF in der Innovationsallianz SemProm  gefördert. Ergebnis ist die Grundlage für die nächste Generation von mobilen, eingebetteten und funkbasierten Elementen für die Internetkommunikation zwischen "intelligenten" Produkten und Alltagsobjekten im "Internet der Dinge". 

Beim Thema "Smart Factory" liegen die Schwerpunkte auf intelligenten Produktionssystemen und -verfahren sowie auf der Realisierung verteilter und vernetzter Produktionsstätten. Parallel dazu werden innerhalb des Zukunftsprojektes strategische Fördermaßnahmen im "Internet der Dinge" auf das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 ausgerichtet.

Statements zur Industrie 4.0

Eine Prognose für das Jahr 2020: Wie sieht die Fabrik der Zukunft aus?

Die Maschine wird sich immer stärker dem Menschen in seiner Kommunikationsweise anpassen, erklärt Prof. Dr. Wolfgang Wahlster in seinem Beitrag. Dabei wird der Mensch zunehmend von Systemen der erweiterten Realität unterstützt.

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Welches Potenzial wird Big Data zukünftig für unsere Industrie haben?

Industrie 4.0 setzt die Beschaffung, Verknüpfung und Auswertung von Daten voraus. Wir werden Big Data als Smart Data erleben und können von dieser Entwicklung insgesamt profitieren, schreibt Prof. Dr. Peter Liggesmeyer.

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Nachgefragt im Wissenschaftsjahr

Portraitbild von Prof. Neugebauer bei einem Interview

Ohne zuverlässige IT-Sicherheit hat Industrie 4.0 keine Zukunft

Nachgefragt bei Prof. Dr.-Ing. Reimund Neugebauer

Wenn Maschinen anfangen selbst zu denken, werden Menschen dann überflüssig? Wohin entwickelt sich unsere Produktionswelt? Und welche Rolle spielt Datensicherheit in der Fabrik der Zukunft? Der Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, Prof. Dr.-Ing. Reimund Neugebauer, beantwortet die wichtigsten Fragen zur Industrie 4.0.

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Bild von Frau Prof. Hofmann bei einem Interview

Chancen und Risiken der Entmenschlichung des Webs

Nachgefragt bei Prof. Dr. Jeanette Hofmann

Wieso werden Kleidungsstücke und Bücher mit Chips ausgestattet? Wie funktioniert die Kommunikation zwischen Objekten? Und wie wird die Entmenschlichung des Webs unser Zusammenleben verändern? Die Leiterin des Instituts für Internet und Gesellschaft, Prof. Dr. Jeanette Hofmann, beantwortet die wichtigsten Fragen zum Internet der Dinge.

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