Warum Industrie 4.0 von uns verlangen wird, die Art und Weise zu ändern, wie wir über die Verwaltung von „Big Data“ denken

Der „Made Smarter Review“ von 2017 skizzierte einen Fahrplan für Großbritannien, um die Welt in einer neuen industriellen Revolution anzuführen, die verspricht, die Gesellschaft zu verändern und ...

Die „Made Smarter Review“ 2017 skizzierte einen Fahrplan für Großbritannien, um die Welt in einer neuen industriellen Revolution anzuführen, die verspricht, Gesellschaft und Industrie zu verändern. Die ehrgeizige Überprüfung, die auf Konsultationen mit führenden Universitäten und Industrieführern basiert, schlug die Schaffung von Innovationszentren und einer nationalen Organisation vor, die Großbritannien zu einer globalen Industrie-4.0-Marke machen soll. Die Industriestrategie der Regierung kündigte außerdem die Einrichtung eines branchengeführten KI-Rates an, um die schnelle Einführung künstlicher Intelligenz in Branchen, einschließlich der Fertigung, zu unterstützen.

Die Gelegenheit ist immens; es könnte 455 Mrd. £ in die britische Fertigungswirtschaft einbringen, das Wachstum um 3 % pro Jahr steigern und voraussichtlich 175.000 qualifizierte Arbeitsplätze schaffen .

Es ist vorgesehen, dass die industrielle Digitalisierung eine Verlagerung der Produktion bewirken wird, ähnlich wie die Erfindung der Mechanisierung, und eine digitale industrielle Lieferkette schaffen wird, in der Produkte entwickelt, hergestellt und in Echtzeit vom Designstudio bis zur Vitrine durch ein einzelner, integrierter Prozess . Vernetzte Lieferketten mit intelligenten Sensoren ermöglichen die Echtzeitüberwachung und -messung riesiger automatisierter Montagelinien.

Ein Drittel der Industrieunternehmen in neun Branchen haben bereits begonnen, ihre Lieferkettenprozesse zu digitalisieren, und fast drei Viertel werden dies bis 2020 getan haben. Die digitale Verschmelzung der physischen und virtuellen Welt in der Fertigung wird es auch ermöglichen, Computervisualisierungen an jedem Ort durch 3D-Drucker nahtlos in kundenspezifische physische Produkte umzuwandeln und andere Maschinen. Industrieroboter, die in der Lage sind, alles von Flugzeugkomponenten bis hin zu Nuklearteilen herzustellen, werden kostengünstige, schnelle und wartungsarme industrielle Lieferketten schaffen. In Großbritannien gibt es bereits etwa 71 Roboter pro 10.000 Arbeitnehmer in der verarbeitenden Industrie, da sich die Automatisierung der Produktion beschleunigt.

Im Mittelpunkt der Industrie 4.0-Vision der britischen Regierung steht die Schaffung digital vernetzter automatisierter Lieferketten, die sich kontinuierlich an aktuelle Markttrends oder Handelsbedingungen anpassen können, indem sie in Echtzeit nachverfolgen, verfolgen, überwachen und reagieren können. Dies erfordert eine Revolution in der industriellen Kommunikation, bei der Big Data in der Sekunde, in der sie generiert werden, in einer Lieferkette digital allgegenwärtig sein können, so wie es die Fernzugriffstechnologie derzeit ermöglicht, die Daten auf einem Bildschirm in Echtzeit auf einem anderen zu replizieren. Wir brauchen neue offene Standards, um einen nahtlosen Datenaustausch im gesamten industriellen Ökosystem zu ermöglichen.

Dies ist unerlässlich, um den kontinuierlichen Austausch von Steuersignalen, Sensormessungen und anderen Daten in Echtzeit zu ermöglichen, damit alle kritischen Industriemaschinen, von Robotern bis hin zu 3D-Druckern, sofort aus der Ferne zugänglich sind und von Menschen gesteuert werden können.

Da Roboter sicherheitskritische Komponenten wie Flugzeugtriebwerke herstellen, müssen Mitarbeiter in der Lage sein, diese aus der Ferne zu überwachen, zu optimieren und zu warten, um Softwarefehler sofort zu erkennen und zu beheben oder böswillige Eingriffe zu verhindern. Cybersicherheitsteams müssen auch in der Lage sein, Fertigungsmaschinen aus der Ferne zu überwachen und einzugreifen, um industrielle Sabotage durch Cyberangriffe abzuwenden . Beispielsweise haben Forscher zuvor gezeigt, wie man sich in 3D-Druckerdateien hackt, um eine Drohne zum Absturz zu bringen, indem man die Konstruktionsspezifikationen für die Propeller ändert.

Es gibt auch Pläne, die Fertigung durch ein „Internet des Denkens“ radikal zu dezentralisieren – basierend auf einem „DIY“-Sensornetzwerk, das Informationen autonom analysieren kann, anstatt sie zur Fernanalyse zu senden. Dies bedeutet, dass ein Industrieroboter, wenn er eine Fehlfunktion seiner eigenen Ausrüstung bemerkt, in der Lage ist, zu erkennen, was er tun muss, und etwaige Fehler selbst zu beheben. Solche Systeme benötigen jedoch eine externe menschliche Überwachung im Falle von Fehlern, die sie nicht erkennen.

Kontinuierliche „Live-Daten“ werden auch entscheidend sein, damit Armeen von Roboter-„Arbeitern“ nahtlos synchron arbeiten und ihre Aktionen kontinuierlich als Reaktion auf Live-Standort- oder Messdaten von anderen Robotern choreografieren können.

Die Notwendigkeit, dass Daten im Moment ihrer Generierung an mehreren Orten gleichzeitig digital vorhanden sein müssen, erfordert, dass wir die Denkweise hinter dem traditionellen „IT-Helpdesk“ auf das gesamte industrielle IoT-Ökosystem anwenden. Wir brauchen einen sicheren Standard, um alles von Audio und Video bis hin zu Bildern und Text zwischen Millionen von Industriegeräten zu teilen. Dies erfordert eine wirklich latenzarme Live-Verbindung, die industrielle Kontrollräume über eine gesamte Versorgungsleitung digital allgegenwärtig machen kann, indem sie den bidirektionalen Austausch von Steuersignalen und Informationen ermöglicht.

Dennoch gibt es derzeit keine offenen Standards für die industrielle Fernkommunikation, die es Industriemaschinen von beliebigen Anbietern ermöglichen, Live-Daten auszutauschen und menschliche Ferninterventionen über alle Fertigungsanlagen und -komponenten hinweg zu ermöglichen. Unternehmen wie Siemens haben proprietäre Protokolle für den Fernzugriff auf Maschinen, die aber nur mit ihren eigenen Maschinen arbeiten. Dieses proprietäre Modell für Machine-to-Machine hat wohl anderen Branchen geschadet. Millionen von Fahrzeugen verbinden sich nicht mit verschiedenen Telefonmodellen und schaffen so ein fragmentiertes „Connected Car“-IoT, da die Armaturenbretter von Autos zwischen konkurrierenden Smartphone- und Suchmaschinenunternehmen aufgeteilt werden, die die Geräte ihrer Konkurrenten „aussperren“.

Wenn dieses System in die Fertigung übertragen wird, entsteht eine fragmentierte industrielle IoT-Landschaft, in der einige Maschinen nicht mit Maschinen anderer Hersteller kommunizieren können und Kontrollräume nicht das gleiche Maß an Kontrolle über alle Maschinen ausüben können. Dies untergräbt die Vision von vollständig digital integrierten End-to-End-Lieferketten und könnte auch eine Automatisierung unmöglich machen, da dies eine Fernüberwachung aller Maschinen in Echtzeit erfordern würde. Entscheidend ist, dass es die Cybersicherheit gefährden könnte, indem einige Computer für Cybersicherheitsexperten unzugänglich gemacht werden.

Die einzige Möglichkeit, die Vision der Regierung zu verwirklichen, besteht darin, eine sichere, offene Plattform für den End-to-End-Datenaustausch über die gesamte industrielle Lieferkette hinweg zu schaffen. Dies würde eine sichere und multidirektionale Kommunikation mit geringer Latenz zwischen allen Maschinen ermöglichen. Entscheidend ist, dass die Konnektivität der Lieferkette abwärtskompatibel und vollständig „zukunftssicher“ ist, sodass sie alle neuen Industrieroboter oder -maschinen, die in der Zukunft entstehen, nahtlos integrieren kann. Es würde auch Techniker, Cybersicherheitspersonal, Ingenieure und Fabrikmitarbeiter in einer Fabrikhalle mit unterschiedlichen und unterschiedlichen Geräten digital allgegenwärtig machen und es ihnen ermöglichen, sofort auf jede Maschine zuzugreifen, um Fehler zu beheben.

Wenn wir die Vision einer vernetzten industriellen Lieferkette im Vereinigten Königreich und weltweit vollständig verwirklichen wollen, müssen wir konkurrierende Industriehersteller herausfordern, sich zu einem offenen Standardansatz zusammenzuschließen, der alle Beteiligten in der Lieferkette stärken wird.

Adam Byrne ist der CEO von RealVNC.