Du kennst es vermutlich, das, was Dich wirklich begeistert am Ingenieurwesen, sind die fast schon magischen Applikationen von Technologie. Riesige Flugzeuge, die mehrere 100 Tonnen wiegen, heben sich in die Lüfte oder kleine Sonnen, die auf der Erde geschaffen werden in Kernfusionskraftwerken und Quantumrechner, die Quantenphysik mit heutiger IT verbinden. In den letzten Jahren der Digitalisierung hat sich einiges getan in der deutschen Industrie. Industrie 4.0, so heißt der Sammelbegriff für die Zusammenführung von Mensch, Maschine und Produkt. Durch die fortschreitende Digitalisierung und die Integration neuer Technologien wie Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), dem Internet der Dinge (IoT) und dem digitalen Zwilling können Unternehmen ihre Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit steigern. Doch wie genau wirken sich diese Technologien auf die Jobs in der deutschen Industrie aus, die für Dich als Ingenieur:in interessant sind? Wir sind der Sache für Dich auf den Grund gegangen.
Der Digitale Zwilling in der Industrie
Eines der großen Buzzwords, das Konzept des digitalen Zwillings hat in den letzten Jahren in der deutschen Industrie an Bedeutung gewonnen. Es geht dabei um die Erstellung eines virtuellen Abbilds des realen Produkts oder Prozesses, das kontinuierlich mit Daten aus der realen Welt angereichert wird.
Die Idee des digitalen Zwillings entstand bereits in den 1990er Jahren, als erste Simulationstechnologien in der Industrie eingesetzt wurden. Allerdings hat sich das Konzept erst in den letzten Jahren dank Fortschritten in den Bereichen künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen sowie der steigenden Verfügbarkeit von Sensoren und Datenquellen durchgesetzt.
In der deutschen Industrie wird der digitale Zwilling vor allem in der Produktion eingesetzt. So können z.B. virtuelle Modelle von Maschinen oder ganzen Fertigungslinien erstellt und so Produktionsprozesse optimiert und verbessert werden. Das macht den digitalen Zwilling besonders für Dich interessant, wenn Du überlegst im Vertrieb, Qualitätsmanagement oder etwa der Produktion zu arbeiten.
Wichtigste Vorteile des digitalen Zwillings:
Einfach Simulation von Prozess relevanten Daten.
Digitale optimieren, die analog auf den realen Teil übertragbar ist.
Vereinfachte Prozessoptimierung.
Kostengünstigere Produktentwicklung.
Der digitale Zwilling ist gekommen, um zu bleiben und wird durch die Kombination mit anderen Technologien besonders effektiv.
Das Internet der Dinge
Eine dieser Technologien ist das Internet der Dinge, besser bekannt als IoT (Internet of things). IoT-Technologien haben in der deutschen Industrie in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung durchlaufen. Allerdings reicht die Geschichte des IoT in der Industrie bis in die 1980er Jahre zurück, als die ersten Geräte und Sensoren zur Überwachung und Steuerung von Maschinen und Anlagen entwickelt wurden. Internet of Things kannst Du Dir so vorstellen, wie die Bezeichnung für das Netzwerk physischer Objekte („Things“), mit Sensoren, Software und anderer Technologie, um diese mit anderen Geräten und Systemen über das Internet zu vernetzen. Besonders wichtig, ist das natürlich in der Produktion.
Ein Beispiel für den erfolgreichen Einsatz von IoT in der deutschen Industrie ist die Zusammenarbeit zwischen Bosch und Siemens. Im Rahmen des Projekts "Industrie 4.0" entwickelten die Unternehmen gemeinsam intelligente Fertigungslinien, die mithilfe von IoT-Technologien miteinander vernetzt sind und eine flexible Produktion ermöglichen.
Auch im Bereich der Wartung und Instandhaltung von Maschinen und Anlagen kommen IoT-Anwendungen zum Einsatz. So werden beispielsweise Sensoren eingesetzt, um den Zustand von Maschinen und Anlagen in Echtzeit zu überwachen und frühzeitig auf Störungen oder Verschleißerscheinungen zu reagieren.
Die Realität wird virtuell
Die Geschichte der Virtual Reality (VR) in der deutschen Industrie ist noch vergleichsweise kurz, da die Technologie erst in den letzten Jahren für den industriellen Einsatz verfügbar geworden ist. Allerdings gibt es auch hier bereits Erfolgsstorys aus der Industrie, die wir Dir nicht vorenthalten wollen.
So ist bei der Zusammenarbeit zwischen Siemens und der Hochschule für angewandte Wissenschaften München ein Projekt zum Einsatz von VR entstanden. Gemeinsam entwickelten die Studierenden eine VR-basierte Anwendung für die Fertigung von elektronischen Baugruppen, mit der Mitarbeitende den Produktionsprozess in einer virtuellen Umgebung simulieren und optimieren können.
Darüber hinaus spielen Forschungseinrichtungen und Hochschulen, die sich intensiv mit der Weiterentwicklung der Technologie und ihrer Anwendungsmöglichkeiten auseinandersetzen, eine wichtige Rolle bei der Verbreitung von VR-Technologien. Auch etablierte Unternehmen und Start-ups, die sich auf die Entwicklung von VR-Lösungen für die Industrie spezialisiert haben, tragen dazu bei. Du hast also gute Chancen auch in die Virtual Reality abzutauchen in Deiner Karriere — vom Großunternehmen bis zum Start-up haben die meisten die Vorteile der virtuellen Welt für sich entdeckt.
Außerdem eignet sich die virtuelle Umgebung hervorragend für die Aus- und Weiterbildung von neuen und bestehenden Mitarbeitenden. So können z.B. technische Schulungen für den Umgang mit Maschinen und Anlagen in VR durchgeführt werden.
Allerdings sind für den Einsatz von VR auch entsprechende Investitionen in Hardware, Software und Schulungen notwendig. Es bleibt abzuwarten, wie sich die Technologie in den nächsten Jahren weiterentwickeln wird und welche Auswirkungen sie auf die Industrie haben wird.
Die Brücke zwischen der realen und der virtuellen Welt
Augmented Reality (AR) tauchte erstmals 1990 in der deutschen Industrie auf. Ein frühes Beispiel für den Einsatz von AR in der Industrie sind Head-Mounted Displays (HMDs) in der Luftfahrtbranche, um Piloten wichtige Informationen in Echtzeit zu liefern.
In den letzten Jahren hat sich AR in der deutschen Industrie immer stärker verbreitet. Eine wichtige Rolle spielte dabei die zunehmende Verfügbarkeit von AR-fähigen Smartphones und Tablets sowie die fortschreitende Entwicklung von AR-Brillen.
Insbesondere in der Produktion und im Qualitätsmanagement der Industrie findet die AR mittlerweile häufig Einsatz. AR-Brillen unterstützen z.B. Ingenieur:innen in der Fertigung, indem sie ihnen wichtige Informationen über die Maschinen und den Produktionsprozess liefern. Aber auch im Servicebereich setzt sich AR durch, und hilft Ingenieur:innen bei der Wartung und Reparatur von Maschinen.
Insgesamt ist AR ein vielversprechendes Instrument, um die Effizienz und Produktivität in der deutschen Industrie zu steigern. Durch die nahtlose Integration von digitalen Informationen in die physische Welt arbeiten Ingenieur:innen schneller und effektiver. Dabei lässt sich AR heute fließend mit VR-Aspekten kombinieren, da aktuelle Brillen den Übergang fast nahtlos beherrschen.
Intelligente Lösungen von Maschinen für Maschinen
Die Bedeutung von künstlicher Intelligenz (KI) für die deutsche Industrie ist enorm. KI bezieht sich auf die Fähigkeit von Maschinen und Computern, menschenähnliche Intelligenz aufzubringen und somit Entscheidungen zu treffen, Probleme zu lösen und komplexe Aufgaben zu erledigen. Klar, die KI ist immer nur so schlau, wie die Algorithmen und Daten, auf denen sie basiert. Aber es ist nicht mehr abzustreiten, dass KI Aufgabenfelder von Menschen übernehmen kann und wird.
In der deutschen Industrie wird KI in verschiedenen Bereichen eingesetzt. Dazu zählen unter anderem die Produktion, die Logistik, die Qualitätskontrolle und die Wartung. Durch den Einsatz von KI können Prozesse effizienter gestaltet, Kosten gesenkt und die Produktivität gesteigert werden.
So liefert z.B. der Einsatz von KI in der Logistik vielversprechende Ergebnisse. Unternehmen wie DHL oder Siemens optimieren mit KI-basierten Algorithmen ihre Lieferketten und steigern die Effizienz der Warenströme. Durch die Verwendung von Sensordaten und Machine-Learning-Algorithmen können Lagerbestände besser verwaltet, Lieferungen schneller und kostengünstiger abgewickelt und Transportrouten optimiert werden.
Allerdings gibt es auch Herausforderungen im Umgang mit KI, wie beispielsweise Datenschutz, Transparenz und ethische Fragen. Unternehmen müssen bei der Implementierung von KI-Lösungen darauf achten, dass sie verantwortungsvoll und nachhaltig eingesetzt werden.
- Die Implementierung von AR, VR, IoT, KI und dem digitalen Zwilling bietet der deutschen Industrie zahlreiche Vorteile. Durch die Verwendung dieser Technologien können Unternehmen ihre Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit steigern, potenzielle Probleme frühzeitig erkennen und Lösungen finden.
- Du kannst Dich also wie fast immer als Ingenieur:in auf spannende, technologische Neuheiten in der Zukunft freuen. Ob Du Deinen Traumjob im Vertrieb, der Produktion oder der Forschung findest, spielt dabei keine Rolle.
- Unternehmen werden in der Zukunft verstärkt ihre Beschäftigten auf den Umgang mit neuen, digitalen Technologien schulen müssen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Viele dieser Schulungen werden vermutlich schon mit Unterstützung von AR, VR und Co. stattfinden.
