Co-Bots, Datenräume, Digital Twins: Das neue Zusammenspiel der industriellen Wertschöpfung

Dr. Niels Schmidtke
Geschäftsführer, Fraunhofer-Verbund Produktion
Bild: Fraunhofer IFF

Liebe Leserinnen und Leser,

die industrielle Wertschöpfung steht vor einem Wandel. Wo früher Maschinen vor allem Kraft und Präzision bedeuteten, entwickelt sich heute ein hochdynamisches Zusammenspiel digitaler Technologien. Kollaborative Robotik, digitale Zwillinge und souveräne Datenräume übernehmen zentrale Positionen im industriellen Spielfeld, in dem Daten erzeugt, nutzbringend interpretiert, in Echtzeit bewertet und mit anderen Teamplayern, d. h. Wertschöpfungspartnern, geteilt werden können. Gesteuert wird dieses Spiel durch intelligente Systeme, die vernetzt, lernfähig und im engen Zusammenspiel mit dem Menschen agieren.

Co-Bots, also kollaborative Roboter, übernehmen in diesem Team die Rolle flexibler Mitspieler. Anders als klassische Industrieroboter arbeiten sie nicht hinter Sicherheitszäunen, sondern Hand in Hand mit dem Menschen. Sie unterstützen, ergänzen und lernen durch KI-Steuerung zunehmend von ihrer Arbeitsumgebung. In Produktionshallen entsteht ein neues Miteinander von Mensch und Maschine, bei dem nicht Effizienz, sondern auch Resilienz, Sicherheit und Flexibilität im Mittelpunkt stehen. Hier gewinnt die Robotik allein jedoch noch kein Spiel. Erst durch digitale Zwillinge, d. h. die virtuellen Abbilder von Produkten, Prozessen oder ganzen Anlagen, lassen sich Produktionsprozesse dynamisch simulieren, Störungen antizipieren und taktische Anpassungen im laufenden Betrieb vornehmen.

Perspektivisch können diese, eingebettet in sogenannte Industrial-Metaverse-Umgebungen, immersive Trainings- und Erfahrungsräume schaffen, in denen die physische und digitale Welt zusammenwächst. Entscheidend ist, dass diese Zwillinge lernfähig sind und sich aus Echtzeitdaten speisen, angereichert durch domänenspezifisches Wissen und kontinuierlich weiterentwickelt durch KI.

Zentraler Baustein dieser Zukunft ist der souveräne Datenaustausch zwischen Wertschöpfungspartnern. Die industriegeführte und vom Bund geförderte Initiative Manufacturing-X steht exemplarisch für die digitale Transformation industrieller Wertschöpfungsketten in verschiedenen Branchen. Ziel ist es, durch den sicheren und standardisierten Datenaustausch zwischen Unternehmen Effizienz, Transparenz und Resilienz entlang der gesamten Wertschöpfung zu steigern. Im Fokus stehen konkrete Anwendungsfälle wie die Umsetzung digitaler Produktpässe, die Berechnung und Kommunikation des »Product Carbon Footprint« sowie die lückenlose Rückverfolgbarkeit von Materialien und Komponenten. Diese Funktionen bilden die Grundlage für mehr Nachhaltigkeit, Zirkularität und regulatorische Konformität in der Industrie.

Damit diese Vision Wirklichkeit wird, braucht es mehr als nur technologische Fortschritte. Es braucht vertrauenswürdige Infrastrukturen, klare Standards und Spielregeln, eine starke Open-Source-Kultur und politische Rahmenbedingungen, die Souveränität und Kooperation zugleich ermöglichen. Reallabore und Demonstrationsumgebungen, insbesondere für KMU, spielen hierbei eine zentrale Rolle, um neue Technologien niederschwellig zu erproben, weiterzuentwickeln und sicher in den Produktionsalltag zu integrieren.

Am Ende entscheidet also nicht die Einzelleistung, sondern das Zusammenspiel zwischen Mensch, Maschine, Daten und Organisation. Die nächste industrielle Transformation wird durch koordinierte Teamarbeit ermöglicht. Deutschland hat mit seiner industriellen Stärke, seinem Know-how und seiner Innovationskraft beste Voraussetzungen, das Spiel der Zukunft mitzugestalten. Jetzt kommt es auf kluge Spielzüge, starke Partnerschaften und gemeinsames Handeln an!

Text Dr. Niels Schmidtke, Geschäftsführer, Fraunhofer-Verbund Produktion