Zur Fabrik 4.0: Damit Sie nicht am eigenen Bedarf vorbei digitalisieren

Im Sprint zur Fabrik 4.0 – Blogreihe zum Industrienetzwerk
Die Digitalisierung bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Optimierung der Wertschöpfungsprozesse, Steigerung der Effizienz oder flexibel anpassbare Produktions- und Personalkapazitäten. Allerdings verbinden viele Unternehmen, insbesondere kleinere und mittelständische, mit diesem Begriff einen unüberwindbaren Berg. Oftmals fehlt es ihnen an Erfahrungen, methodischem Know-how und passenden Hilfsmitteln, um diese Transformation systematisch anzugehen. Die Fabrik 4.0 ist aber kein Produkt, das man kaufen kann, sondern ein Transformationsprozess. Für den erfolgreichen Weg dorthin kommt es auf kleine, aber wirkungsvolle Schritte an. Und genau diese stellt das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg im Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« vor.

Durch die Zusammenarbeit mit vielen Unternehmen habe ich gemerkt: Wenn über Produktion 4.0 gesprochen wird, haben viele direkt ein vorgefertigtes Bild im Kopf: von einer smarten, intelligenten, autonomen und digital vernetzten Fabrik mit Drohnen in der Luft, die irgendwelche Teile durch die Gegend fliegen. Wenn ich dann frage, was im Unternehmen genau digitalisiert wurde und warum, wird stolz auf die fahrerlosen Transportsysteme gezeigt, die Paletten und Behälter durch die Produktion transportieren. Das sieht zwar erst mal schick aus, doch unter »digitaler Durchgängigkeit« verstehe ich etwas anderes. Und wenn der Mehrwert eines umgesetzten Digitalisierungsprojekts am Ende nur lautet »immerhin haben wir was digitalisiert«, läuft was schief. Mit Digitalisierung der Digitalisierung wegen, ist keinem geholfen. Wie also schaffen Unternehmen den ganzheitlichen Einstieg in das Thema Produktion 4.0? Welche Informationen fallen momentan wo an und wie kann ein gemeinsames Bewusstsein entwickelt werden? Die Frage sollte also nicht lauten »Welches Unternehmen passt zur digitalen Transformation?«, sondern »Welcher Weg der digitalen Transformation passt zu meinem Unternehmen?«. Dafür muss zuerst der Bedarf ermittelt werden. Denn ohne Bedarf, kein Nutzen.

Zur Fabrik 4.0: Digitalisierungsprojekte spielerisch angehen

Im Sprint zur Fabrik 4.0 – Blogreihe zum Industrienetzwerk
Die Digitalisierung bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Optimierung der Wertschöpfungsprozesse, Steigerung der Effizienz oder flexibel anpassbare Produktions- und Personalkapazitäten. Allerdings verbinden viele Unternehmen, insbesondere kleinere und mittelständische, mit diesem Begriff einen unüberwindbaren Berg. Oftmals fehlt es ihnen an Erfahrungen, methodischem Know-how und passenden Hilfsmitteln, um diese Transformation systematisch anzugehen. Die Fabrik 4.0 ist aber kein Produkt, das man kaufen kann, sondern ein Transformationsprozess. Für den erfolgreichen Weg dorthin kommt es auf kleine, aber wirkungsvolle Schritte an. Und genau diese stellt das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg im Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« vor.

Der Umsetzungserfolg von Digitalisierungsprojekten hängt stark von der Einbeziehung interner Stakeholder bereits in der Analyse-, Gestaltungs- und Umsetzungsphase ab. Denn nur so kann einerseits gewährleistet werden, dass alle Bedürfnisse im Unternehmen erfüllt und andererseits zugleich Akzeptanz für die bevorstehende Veränderung geschaffen werden. Die verschiedenen Sichtweisen und Interessen für das Vorhaben nutzenstiftend zu bündeln ist jedoch eine Mammutaufgabe, die eines besonders vielschichtigen Vorgehens bedarf. Welches Vorgehen eignet sich am besten, um all diese Perspektiven, Wünsche, Anforderungen und Expertisen im nächsten Digitalisierungsprojekt zu berücksichtigen?

In unserem Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg geben wir schnell umsetzbare, auf den Mittelstand zugeschnittene Vorgehensweisen und bewährte Hilfestellungen an teilnehmende Unternehmen weiter. Unsere Erkenntnisse aus der ersten Phase möchte ich im Folgenden mit Ihnen teilen.

Perspektiven Made in Germany: Wie Ko-Kreation zum Standortfaktor für das Innovationsland Deutschland werden kann

Blogreihe Ko-Kreation und Innovation
In unserer Blogreihe »Ko-Kreation und Innovation« gehen wir der Frage nach, warum es mehr Perspektivenvielfalt im Innovationsprozess braucht, was Ko-Kreation eigentlich ist und welche Mehrwerte sie Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen bietet. Wir sprechen über die Voraussetzungen, die für erfolgreiche Ko-Kreation erforderlich sind und darüber, wie man unterschiedliche Menschen erreicht und motiviert, um sich und ihre Perspektiven in Innovationsprozesse einzubringen. Unser Ziel dabei: Den Innovationsstandort Deutschland stärken!

EFI, die Expertenkommission Forschung und Innovation der Bundesregierung, untersucht einmal im Jahr die technologische und innovationsbezogene Leistungsfähigkeit Deutschlands. In diesem Jahr urteilte EFI: Deutschland zeige in der Entwicklung von digitalen Technologien erhebliche Schwächen, es bestehe die Gefahr, den Anschluss an China, die USA, Korea und Co. zu verlieren, man könne gar den Vorsprung gefährden, den Deutschland in Bereichen wie der Produktionstechnologie, der Bio- und der Lebenswissenschaften derzeit habe. Deutschland habe ein drastisches Digital- und in der Folge ein Innovationsproblem. Das ist keine Kleinigkeit, denn ohne „made in Germany“ machen wir uns abhängig von anderen Regimen – und wir alle spüren gerade, was das bedeutet. Mittel- und langfristig gefährden wir damit nicht weniger als unseren Wohlstand sowie die Transformation hin zu einer klimaneutralen Gesellschaft und Wirtschaft. Wie kommen wir also raus aus der Misere?

Zur Fabrik 4.0: Mit klarem Zukunftsbild zur konkreten Umsetzung

Im Sprint zur Fabrik 4.0 – Blogreihe zum Industrienetzwerk
Die Digitalisierung bietet umfangreiche Möglichkeiten zur Optimierung der Wertschöpfungsprozesse, Steigerung der Effizienz oder flexibel anpassbare Produktions- und Personalkapazitäten. Allerdings verbinden viele Unternehmen, insbesondere kleinere und mittelständische, mit diesem Begriff einen unüberwindbaren Berg. Oftmals fehlt es ihnen an Erfahrungen, methodischem Know-how und passenden Hilfsmitteln, um diese Transformation systematisch anzugehen. Die Fabrik 4.0 ist aber kein Produkt, das man kaufen kann, sondern ein Transformationsprozess. Für den erfolgreichen Weg dorthin kommt es auf kleine, aber wirkungsvolle Schritte an. Und genau diese stellt das Fraunhofer IAO gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg im Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« vor.

Viele Industrieunternehmen haben zwar einen Digitalisierungsplan oder sogar schon erste Projekte umgesetzt, scheitern aber dann an der Herausforderung, die digitale Transformation hin zu einer Fabrik 4.0 im ganzen Betrieb umzusetzen. Der häufige Denkfehler dabei: Die digitale Transformation betrifft ausschließlich die technologische Perspektive. Weit gefehlt: Um die Transformation ganzheitlich angehen zu können, müssen weitaus mehr Dimensionen eines Unternehmens betrachtet werden wie organisationale und mitarbeiterbezogene Aspekte. Für eine erfolgreiche Umsetzung kommt es darauf an, alle Perspektiven in einem Zukunftsbild zusammenzuführen, was natürlich etwas Komplexität in die ganze Sache bringt. Welche handhabbaren Methoden brauchen Unternehmen also, um erfolgreich eine Fabrik zu transformieren?

In unserem Industrienetzwerk »Im Sprint zur Fabrik 4.0« gemeinsam mit dem RKW Baden-Württemberg geben wir schnell umsetzbare, auf den Mittelstand zugeschnittene Vorgehensweisen und bewährte Hilfestellungen an teilnehmende Unternehmen weiter. Unsere Erkenntnisse aus der ersten Phase möchte ich im Folgenden mit Ihnen teilen.

Beyond the prototype – Erfolgsfaktoren und Herausforderungen einer erfolgreichen Implementierung KI-basierter Services in der Produktion

Services, die auf Künstlicher Intelligenz (KI) basieren, können die Resilienz von Fertigungsprozessen stärken, Produktions- und Arbeitsprozesse unterstützen, zur Qualitätssicherung beitragen und letztlich die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen stärken. Dennoch werden derzeit nur wenige industrielle KI-Anwendungen in der realen Umgebung eingesetzt.

Industrieunternehmen arbeiten erfolgreich an der Entwicklung, es gibt vielversprechende Proof-of-Concepts (PoC) und Pilotprojekte. ABER erfolgreich im operativen Betrieb eingesetzte industrielle KI-Anwendungen sind aktuell noch selten. Doch warum ist das so und wie kann die Implementierung KI-basierter Services in der Produktion erfolgreich gelingen? Zwei Fragen, auf die ich in meinem Beitrag näher eingehen möchte.

Self Tracking: Selbstoptimierung oder Präventionshilfe? – 5 Tipps, wie wir besser mit Gesundheitsdaten umgehen können

Feinfühlige Technik – Blogreihe des Teams »Applied Neurocognitive Systems«
Im Zeitalter von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz nimmt die Gestaltung der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine eine Schlüsselrolle ein. Neuroadaptive Technologien versprechen große Potenziale sowohl für die Wissenschaft als auch für die Praxis. Im NeuroLab des Fraunhofer IAO arbeiten die Wissenschaftler*innen an der Schnittstelle zwischen kognitiver Neurowissenschaft, positiver Psychologie und künstlicher Intelligenz. Unser Ziel ist es, die zunehmende Intelligenz und den steigenden Grad an Autonomie technischer Systeme konsequent auf die Fähigkeiten und Bedürfnisse des Menschen auszurichten.

Ob per Smartwatch, Pulsgürtel, mobilem EEG oder sogar im Ring eingebaut: Immer mehr Technik-Gadgets messen unsere Vitalparameter, zeigen unser vermeintliches Stressniveau an und begleiten unseren Schlaf. Riesige Mengen an Daten werden aufgezeichnet, verarbeitet und in Form von einfachem Feedback analysiert und bewertet. Vor dem digitalen Zeitalter und der Weiterentwicklung in Data Science und KI waren Wearables v. a. im medizinischen Kontext zu sehen. Heutzutage sind sie auch im öffentlichen Leben angekommen und für jeden Menschen verfügbar.

Talking Eyes (Teil 2): Wie Nutzer als Co-Entwickler Maschinen zu Inklusionshelfern machen

Feinfühlige Technik – Blogreihe des Teams »Applied Neurocognitive Systems«
Im Zeitalter von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz nimmt die Gestaltung der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine eine Schlüsselrolle ein. Neuroadaptive Technologien versprechen große Potenziale sowohl für die Wissenschaft als auch für die Praxis. Im NeuroLab des Fraunhofer IAO arbeiten die Wissenschaftler*innen an der Schnittstelle zwischen kognitiver Neurowissenschaft, positiver Psychologie und künstlicher Intelligenz. Unser Ziel ist es, die zunehmende Intelligenz und den steigenden Grad an Autonomie technischer Systeme konsequent auf die Fähigkeiten und Bedürfnisse des Menschen auszurichten.

Inklusion kann nicht gelingen, wenn man „nur“ für Menschen mit Behinderung entwickelt. Die grundlegende Arbeitsphilosophie des Forschungsbereichs Mensch-Technik-Interaktion am Fraunhofer IAO, ist die aktive Einbindung der Nutzenden direkt in den Entwicklungsprozess eines jeden Projekts – Wir entwickeln mit ihnen, von der Konzeptentwicklung bis zur Evaluation. Wir arbeiten mit 12 Menschen mit unterschiedlichen Behinderungen, die in ihren Interaktionsmöglichkeiten eingeschränkt sind und Talker-Systeme nutzen.

Talking Eyes (Teil 1): Wie Maschinen die Inklusion von Menschen mit Behinderung fördern können

Feinfühlige Technik – Blogreihe des Teams »Applied Neurocognitive Systems«
Im Zeitalter von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz nimmt die Gestaltung der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine eine Schlüsselrolle ein. Neuroadaptive Technologien versprechen große Potenziale sowohl für die Wissenschaft als auch für die Praxis. Im NeuroLab des Fraunhofer IAO arbeiten die Wissenschaftler*innen an der Schnittstelle zwischen kognitiver Neurowissenschaft, positiver Psychologie und künstlicher Intelligenz. Unser Ziel ist es, die zunehmende Intelligenz und den steigenden Grad an Autonomie technischer Systeme konsequent auf die Fähigkeiten und Bedürfnisse des Menschen auszurichten.

Inklusion ist für Menschen mit Behinderungen eine große Herausforderung – vor allem, wenn ihre Möglichkeiten der Kommunikation durch Sprache oder Gesten eingeschränkt sind. Für sie könnten neue Technologien bald zu einem wichtigen Integrationshelfer werden: Geräte für alternative und erweiterte Kommunikation sind inzwischen so ausgereift, dass sie Menschen mit Sprach- und Bewegungseinschränkungen dabei unterstützen können, andere Formen der Interaktion für die Kommunikation zu nutzen.

Gleichwertigkeit, nicht Gleichartigkeit: Von Anspruch und Wirklichkeit der Attraktivität beruflicher vs. akademischer Bildung

Weiterbildung und lebenslanges Lernen sind Schlüsselfaktoren für die Arbeitswelt der Zukunft. Darüber herrscht Einigkeit. Doch wie steht es um das deutsche Bildungssystem? Gibt es Unterschiede oder gar Ungerechtigkeiten, je nach Bildungsweg, den man einschlägt? Aktuelle Änderungen und Neustrukturierungen von Prozessen über beide Bildungsteilsysteme hinaus sind für mich Anlass, in diesem Blogbeitrag sowohl Bestehendes als auch Neues zu hinterfragen, für mögliche Inkonsistenzen – wenn nicht sogar Ungerechtigkeiten zu sensibilisieren – und deren fachlichen Diskurs zu füttern.

In 4 Schritten zum ersten KI Use Case

Ein kurzer Realitätscheck: Wie weit ist KI – abgesehen von medial präsenten Prestigebeispielen – breit und in Form von konkreten Lösungen in Unternehmen eigentlich tatsächlich schon produktiv im Einsatz? Anbieter werben mit marktreifen und skalierbaren KI-Lösungen während Prozesse und Maschinen heute fast ausnahmslos Daten produzieren, die doch eigentlich nur noch verwertet werden müssten? Blickt man jedoch in die Realität vieler Unternehmen, offenbart sich oft ein ganz anderes Bild: Zwar sind das Interesse und die Aufgeschlossenheit gegenüber neuen Technologien in der Regel vorhanden, jedoch fehlt oft das notwendige Wissen, wo und wie der Einstieg in das Thema bestmöglich gelingen soll. Auch stellt sich oft die Frage, wie man die andernorts gezeigten Potenziale mehrwertstiftend für sich nutzen kann. Und so sind Anwendungen der KI in vielen Unternehmen auch heute noch selten zu finden.