Intelligente Systeme

Der Kognitive Loop
Und wie sich „Intelligenz“ auf Siliziumbasis konstelliert

Claus Riehle, dimeto GmbH, Thorsten Pötter und Thomas Steckenreiter, Samson AG

In der Prozesstechnik denkt man in Produktionsoperationen, die von Sensoren und Aktoren gesteuert bzw. geregelt werden. Und jede Realisierung von Stoffumwandlung basiert auf einem physischen Substrat, was in gleicher Weise für lebende Systeme und ihr Verhalten gilt. Unterschieden werden in dem Beitrag drei Systemebenen: die Funktionsebene, das Interface zur Umwelt und die kognitive Ebene Intelligenz. Mithilfe dieser drei Ebenen lässt sich der Lernzyklus bzw. der bisherige Kognitive Loop sehr gut veranschaulichen. Vergleicht man in dieser Unterscheidungsweise intelligentes Verhalten von Menschen mit den technischen Entwicklungsstufen Maschinisierung, Automatisierung, Regelung und Deep Learning, dann wird das in der kybernetisch-soziologische Systemtheorie gängige Merkmal „operational geschlossen“ verständlich. Daraus wird der Schluss gezogen, dass wir im Rahmen einer digitalisierten Kultur von Produktion und Organisation mit einem neuen Kognitiven Loop auf Silizium-Basis (SI) rechnen sollten. Um diese Analogie hervorzuheben, bezeichnen wir das vom Homo Sapiens entwickelte intelligente Verhalten mit Bio-Informatisierung und die Evolution der sogenannten Künstlichen Intelligenz mit Si-Informatisierung.

 

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Informationssysteme

Schlüsselfertige Automatisierung

Joachim Berlak, Michael Stangl, Luciano Baumgart und Thomas Lorenscheit

Kleine und mittelständische Unternehmen mit bis 250 Mitarbeitern sind das Rückgrat der deutschen Industrieproduktion. Doch ergeben sich zunehmend große Herausforderungen für die Produktionssysteme zur Einzel-, Klein- und Mittelserienproduktion: Fachkräftemangel, steigende Personalkosten, hohe Produkt- und Bauteilvarianz, unablässige Termintreue sowie neue Anforderungen für nachweisliche Energieffizienzsteigerungen bedingen produktivere und wettbewerbsfähigere Produktionssysteme. Ein Ansatz hierfür stellt die Automatisierung für die Be- und Entladung von Werkzeugmaschinen mit Roh- und Fertigteilen, Werkzeugen sowie Spannmitteln dar. Aktuell gibt es hierzu keine schlüsselfertigen Lösungen für den Mittelstand. Anbieter wie DMG-Mori oder Torwegge haben 2019 zwar erstmals Lösungen vorgestellt, es mangelt jedoch noch an der Eignung für den Mittelstand, den hohen Kosten sowie der begrenzten Skalier-, Erweiterbar- und Integrierbarkeit in das gesamte Ökosystem der Produktion und IT.

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Kolumne

Automatisierung?!
Es stinkt nach Angstschweiß

Götz-Andreas Kemmner

Zwei wichtige Botschaften sind mir in den letzten Wochen auf den Schreibtisch gekommen. Die Hans-Böckler-Stiftung findet in einer Befragung heraus, dass die Arbeitsverdichtung bei den Beschäftigten in den Betrieben immer mehr zunimmt. Eine Studie der Wirtschaftshochschule WHU stellt fest, dass der deutsche Mittelstand die Digitalisierung verschläft.

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Entwicklungstendenzen in der Robotik

Heinz Wörn, Universität Karlsruhe

Generell werden unter dem Begriff Robotik in mehreren Achsen bewegliche und frei programmierbare Geräte verstanden, welche mit Werkzeugen und Sensoren ausgerüstet sind und die Aufgaben in der Produktion und im Service durchführen. Während Industrieroboter heute als Standardbausteine zur Automatisierung in vielen Produktionsbereichen eingesetzt werden und eine große wirtschaftliche Bedeutung haben, stehen die Serviceroboter noch am Anfang ihrer Markteinführung und verkörpern zukünftige Chancen.

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Aktuelles Stichwort

Automatisierung
Mit Bildung fit für die Zukunft!

Hanna Theuer

Erfindungen haben Konsequenzen. Und ihre Erfinder ahnen zum Zeitpunkt der Entwicklung gar nichts davon. Edmond Cartwright ist der Erfinder des vollmechanischen Webstuhls und James Watt hat die Dampfmaschine entscheidend weiterentwickelt. Ihre Neuerungen waren der Beginn einer mehrere Jahrhunderte andauernden Industrialisierung der Fabrik, die – glaubt man einigen Skeptikern – die menschenleere Fabrik zur Folge haben wird. Eine andere Haltung dazu ist, zwar eine weitreichende Veränderung der Arbeitswelt durch die Automatisierung zu erwarten, aber den Menschen weiterhin als festen Bestandteil der Fabrik zu sehen.

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Fabriksoftware Potenziale

Globale Herausforderungen meistern!

Götz-Andreas Kemmner

Wir stehen schon seit Jahren drei großen Herausforderungen gegenüber: Klimawandel, Demographie und internationalem Wettbewerb. In einer zunehmend nicht nur leistungsbereiten sondern auch leistungsfähigen globalen Weltwirtschaft, die zudem ihr Elend noch nicht beseitigt hat, können wir bei gegebenem, vergleichsweise hohem sozialwirtschaftlichen Niveau nur durch eine höhere Effizienz mithalten. Dies gilt umso mehr, wenn sich Politik und Staat als extrem erfindungsreich erweisen, wenn es um das Entwickeln immer neuer Regularien und gesetzlichen Restriktionen geht, die andere Teile der Welt nicht kennen.

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Mensch-Roboter-Kollaboration

Produktivitätssteigerung durch kollaborierende Robotersysteme

Marc-André Weber

An Arbeitsplätzen mit kollaborierenden Robotern werden die Stärken von Mensch und Roboter kombiniert. Die Prozess- und Produktivitätsverbesserung drückt sich durch Zeit-, Kosten-, Ergonomie- und Qualitätsvorteile aus. In diesem Artikel wird gezeigt, wie Praktiker vorgehen sollten, wenn sie diese Robotersysteme nutzen wollen.

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