In vielen Anwendungsfällen, beispielsweise in der Automobilindustrie, ist die Automatisierungstechnik weitgehend ausgereift. Zumindest gab es seit mehr als 10 Jahren keine wesentlichen Fortschritte mehr. Genauer gesagt ist jede weitere Technologisierung bereits automatisierter Prozesse zwar sehr kostenintensiv, bringt aber verhältnismäßig gesehen immer kleinere Fortschritte im Vergleich zur Vorgängergeneration.
Die Automatisierungstechnik hat einen Sättigungszustand erreicht, der zunächst noch nicht erreicht ist schlechte Sache. Es ist der typische Verlauf jeder Technologie-S-Kurve. Dass wir in Deutschland an diesem Punkt angelangt sind, während andere Nationen noch von der Automatisierung träumen, zeichnet uns letztlich als Industrienation aus. Die hart erkämpften Fortschritte im Vergleich zu den jetzt relativ einfachen ersten Schritten zur Teilautomatisierung verkleinern die Lücke jedoch immer weiter.
Erst KI-basierte Fortschritte in der Automatisierungstechnik werden hier den nächsten wesentlichen Fortschritt bringen und eine neue S-Kurve einleiten.
Die bestehende Automatisierungstechnik wird vorerst nicht ersetzt. Autonome Systeme müssen auf dieser Technologie basieren und sie dann auf ihren deterministischen Kern reduzieren. Es wird quasi davon ausgegangen, dass eine solide Automatisierungstechnik im Sinne der Mechatronik eine vorhandene Infrastruktur für ein KI-System darstellt. Da ein autonomes System jedoch grundsätzlich anders funktioniert, wird es keinen reibungslosen Übergang von der vorherigen Technologie ermöglichen. Mit dem Übergang von einer S-Kurve zur nächsten wird es einen großen Technologiebruch geben, den klassische Automatisierungsanbieter derzeit nicht reproduzieren können.
Inzwischen stehen viele Unternehmen vor der Frage, wie mit bestehenden Systemen umzugehen ist, bis autonome Prozesstechnologien verfügbar sind. Anlagen und Prozessausrüstung werden bei Produktänderungen regelmäßig erneuert. Bisher hat dies immer zu Fortschritten in puncto Effizienz geführt, allerdings seit 10 Jahren ohne spürbare Wirkung. Die Hoffnung auf eine neue Anlage ist oft bereits das Versprechen einer besseren Prozesskontrolle, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Was soll man nun tun, wenn man in 1-2 Jahren die Automatisierung erneuern möchte, autonome Prozesstechnik aber erst in 5-7 Jahren verfügbar sein wird und die bisherigen Automatisierungstechniker so etwas nicht oder auch nur in Aussicht stellen konnten?
Die Antwort ist ganz einfach: Man sollte die Laufzeit der bereits KI-gestützten Bestandsanlagen bis zur weiteren Klärung verlängern. Dies erspart Ihnen heute Investitionen in Übergangstechnologien und bereitet Sie gleichzeitig auf den Sprung von der vorherigen S-Kurve zur nächsten vor. Schließlich lässt sich die KI-Technologie relativ einfach auf eine neue Anlagengeneration migrieren; Schließlich geht es „nur“ um Sensoren, Computer und Software. Die Investition dafür geht also nicht verloren, wenn die neue Systemgeneration auf den Markt kommt. Sie schlagen im Grunde zwei Fliegen mit einer Klappe. Sie steigen zum richtigen Zeitpunkt in die autonome Prozesstechnik ein und profitieren gleichzeitig von den unmittelbaren Vorteilen einer besseren Prozesssteuerung.
Wie funktioniert die Laufzeitverlängerung durch KI?
Zuallererst gibt es die goldene Laufzeitregel. Eine um 10 % geringere Belastung verdoppelt die Lebensdauer. Kleine Optimierungen haben daher drastische Folgen. Mit einem aus Sensordaten gespeisten KI-System wird die Belastung der Maschine mit der Produktqualität und dem Durchsatz in Zusammenhang gebracht. Das KI-System ermittelt die Zusammenhänge und verarbeitet die Ergebnisse. Dadurch ist es möglich, rein datengesteuert Entscheidungen zu treffen, um einerseits die Maschinen und die Prozessanlagen zu schützen und andererseits die Effektivität und Effizienz weiter zu steigern.
Darüber hinaus ermöglicht das KI-System ein schnelles Eingreifen bei altersbedingtem Verschleiß, der sonst langsam und unbemerkt den Prozess verändert, bis es „plötzlich“ zu gravierenden Qualitätsproblemen oder kompletten Anlagenstillständen kommt. Eine Erfahrung, die meist zu der Erkenntnis führt, dass alte Anlagen nicht mehr ausreichend kontrolliert werden können, und bei Technikern einen instinktiven Impuls für Neuanschaffungen auslöst.
Diese unvorhersehbaren Alterungseffekte sind meist der Hauptgrund dafür, dass Geräte vorsorglich ausgetauscht werden. Allerdings macht ein KI-System bestehende Systeme beherrschbar. Es besteht daher kein Anlass, diesen Wunsch mit der Anschaffung einer neuen Anlage zu verknüpfen.
Während vor 10 Jahren davon ausgegangen werden konnte, dass Fortschritte in der Automatisierung die Wettbewerbsfähigkeit mit neuen Geräten fast automatisch verbessern würden, wird derzeit IIoT oder Industrie 4.0 als neuester Trend vermarktet. Bedenken Sie, dass diese Technologien an sich keine autonome Produktion ermöglichen und eher einer Übergangstechnologie ähneln. Einige Aspekte, wie die Vernetzung und Digitalisierung von Sensoren, werden in begrenztem Umfang weiterhin bestehen bleiben, andere Features, wie der Data Lake oder die Cloud, nicht.
Wir von PANDA haben diesbezüglich zwei Vorschläge:
Erstens: Wir sollten jetzt damit beginnen, Prozesse konsequent zu automatisieren, anstatt sie nur besser zu automatisieren. Wir sollten einfach den Sprung auf die neue S-Kurve wagen, um in 5-7 Jahren die Konkurrenz zu überholen. Die Technologie wird kommen.
Zweitens: Gleichzeitig können Teile der Technologie aber bereits jetzt genutzt werden, um bestehende Anlagen länger zu betreiben. Die KI-Technologie ist (im Gegensatz zur Hardware) jederzeit auf neue Systeme übertragbar. Um einen wettbewerbsfähigen Prozess zu gewährleisten, muss es ohnehin in fünf bis sieben Jahren umgesetzt sein. Sie können also genauso gut jetzt ein Innovator werden.
