Okt 24, 2023

Die Fabrik der Zukunft im Industrial Metaverse: Utopie oder Chance?

Die Anforderungen an die Fabrik der Zukunft sind hoch: Maximal flexibel soll sie sein, weil nur so Resilienz entsteht und Engpässe bei Ressourcen aller Art nicht zu Stockungen im Betriebsablauf führen. Dazu effizient, schnell, skalierbar, bestenfalls ortsunabhängig steuerbar. Auf der Wunschliste vieler Unternehmenslenkerinnen und -lenker stehen zudem prädiktive Analysen, digitale Dokumentation der Abläufe und ganz wichtig: Nachhaltigkeitsmanagement, Dekarbonisierung und Zirkularität. Erste Vorbilder der Fabrik der Zukunft entstehen gerade in allen Branchen. Die Unterschiede zu herkömmlichen Fabriken sind gewaltig, die Transformationsstufen entsprechend unterschiedlich und weitreichend. Nun kommt mit dem Industrial Metaverse eine Vision ins Spiel, die es einfacher machen könnte, weil sie konkret zeigt, wie die Fabrik der Zukunft aussehen und entstehen kann. Liegt hier das Potenzial, liefert das Industrial Metaverse die Schlüssel und Parameter, die den Weg zur Fabrik der Zukunft ebnen und konkrete Schritte beschreiben?

Was unterscheidet die Fabrik der Zukunft von der heute?

Fertigung und Steuerung von Produktionsprozessen basieren in vielen Unternehmen auf der klassischen Automatisierungspyramide. Sie beschreibt den Weg der Daten vom Ort der Entstehung bis zum Management. Der Aufbau ist hierarchisch: von unten mit Sensoren, über die Ebene der Prozesssignale, zu Prozessleitsystemen und Steuerungsebene bis nach oben zur Betriebsleit- und Unternehmensebene. Diese Architektur ist starr und sie bildet nicht alle Geschehnisse in Fabriken ab. Die Fabrik der Zukunft beruht wiederum auf intelligenten Netzwerken. Sie entstehen durch das Zusammenspiel modernster Technologien und Services. Nur so kann die Fabrik agil und effizient sein, flexibel reagieren und Sprunginnovationen motivieren. Die neue Architektur ändert aber nicht nur die betriebsinternen Prozesse und Abläufe, sondern auch die Rollen und Aufgaben des Menschen darin. Weg von der Produktion, hin zu Planung, Steuerung und Design von bestimmten Bauteilen oder Modulen. Produktentwicklung als Teil der Wertschöpfung wird noch wichtiger. Die tatsächliche Fertigungsarbeit übernehmen die Maschinen dann automatisiert. Steuerungen sind dezentral organisiert, Expertinnen und Experten müssen nicht mehr vor Ort sein, um etwas zu ändern.

Welche Vision der Fabrik der Zukunft liefert das Industrial Metaverse?

Das Industrial Metaverse entsteht gerade. Nicht mit einem großen Knall oder als Marke getrieben von einem Unternehmen, sondern kontinuierlich durch die Veränderungen und Anwendungen in immer mehr Industrie- und Technologie-Unternehmen weltweit. Wir haben in unserem Artikel "Der Weg ins Industrial Metaverse" detaillierter beschrieben, was die Kennzeichen sind. Eine einheitliche Definition des Industrial Metaverse fehlt bislang. Einigkeit herrscht aber über das Hauptmerkmal: Das Industrial Metaverse verbindet die Realität und die Virtualität – und das gibt es bislang nicht. Was jemand an seinem Tablet oder Computer einstellt, passiert im gleichen Moment in der physischen Fabrik. Die Vernetzung von Informationen und Services erfolgt in einer bisher nicht für möglich gehaltenen Dimension. Das schafft Transparenz und führt zum Abbau von Silos. Im Industrial Metaverse werden menschliches und maschinelles Können sowie mehrere Technologien konvergent zusammen genutzt– Stichwort Hyperkonvergenz. All diese Faktoren zeigen, dass das Industrial Metaverse das disruptive Potenzial hat, die Industrie nachhaltig und langfristig zu verändern.  

Die Ausgestaltung der Fabrik der Zukunft

Das Industrial Metaverse kann 3D-Elemente beinhalten, muss es aber nicht. Was aber sicher dazugehört sind die Digital Twins, vertiefendes Wissen dazu finden Sie in dem Artikel "Digitaler Zwilling: echt oder doch nur ein Schatten?". Sie spiegeln die realen Zustände der Fabrik in einer digitalen Version wider. Genau das macht das Industrial Metaverse so zukunftsfähig, darin liegt die Vision der Fabrik der Zukunft: Der digitale Zwilling der Fabrik kann auf Basis von historischen Daten und Annahmen über kommende, mögliche Ereignisse oder über gewünschte Änderungen dafür genutzt werden, eine oder mehrere Entwicklungen prädiktiv zu modellieren. Die Planungsdimension „Was wäre, wenn…“ oder „Was passiert, wenn…“ lässt sich so in verschiedenen Szenarien digital testen – bevor Maschinen und Fabriken gebaut oder umprogrammiert werden. Das führt zu immensen Effizienzsteigerungen, spart Kosten und schont Ressourcen. Es ist damit auch ein wichtiger Beitrag zu Nachhaltigkeit und Dekarbonisierung. Ein weiterer Vorteil für die Fabrik der Zukunft im Industrial Metaverse: Menschen können von unterschiedlichen Standorten aus kollaborativ miteinander am Digital Twin arbeiten. Reisen entfallen, die Agilität steigt – und auch hier wieder: Die Kosten sinken und es ist ein Beitrag zur Nachhaltigkeit.


Von den Vorteilen des Industrial Metaverse profitieren kleine genauso wie große Unternehmen. Dies am besten dann, wenn an mehreren Standorten gearbeitet wird, Innovationen entwickelt werden, die Automatisierung vorangetrieben soll, Kriterien zu Klimaschutz und Nachhaltigkeit erfüllt werden müssen, mehrstufige Prozesse in der Fertigung herrschen. Überall dort, wo das Zusammenspiel von Menschen, Maschinen und Technologien eine große Bedeutung hat, ist der Nährboden für das Industrial Metaverse geeignet, um sich zu entfalten.

Autor
Dr. Steven Vettermann, Ascon Systems; Susanne Weller

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