Ausgabe #21

Topthema: Silicon Economy#

Die Silicon Economy ist die Daten- und Plattformökonomie, in der Menschen, Unternehmen, autonome Fahrzeuge und IoT-Devices miteinander interagieren. Der Begriff der Silicon Economy spielt mit der Nähe zum Silicon Valley, doch tatsächlich steht er für einen Paradigmenwechsel: Die proprietären, also herstellergebundenen Systeme aus dem Silicon Valley werden in der Silicon Economy durch offene, föderale Strukturen abgelöst. Diese sichern Datensouveränität und schaffen neue, gemeinsame Standards für alle. Die wichtigsten Innovationsthemen zur Realisierung offener und föderaler Plattformen sind Verfahren Künstlicher Intelligenz (KI), autonome Devices, Smart Contracting und Distributed Ledger Technologies.

Silicon Economy: Ein Linux für die Logistik

Silicon Economy: Interview: »Mit der Silicon Economy kommt eine neue Welt auf uns zu«

WISSENSVORSPRUNG FÜR DIE LOGISTIK#

Laufstall für Künstliche Intelligenz

Große Datenmengen autonom zu verarbeiten und darauf in der Gruppe zu reagieren, ist das Ziel der Schwarmrobotik. In der »AI-Arena« am Fraunhofer IML und der Technischen Universität Dortmund lernen Roboter mithilfe von Machine Learning, selbstständig komplexe logistische Aufgaben und Umgebungen im Kollektiv zu meistern.

Laufstall für Künstliche Intelligenz

 

Rechtssicherheit: Industrie 4.0

Wenn Menschen Verträge abschließen, können sie die Konsequenzen ihres Handelns prinzipiell abschätzen. Was aber, wenn es um Entscheidungen geht, die autonom agierende Maschinen treffen? Sie sind nach heutiger Gesetzeslage de facto nicht befugt, rechtsgültige Abkommen zu treffen. Folglich können sie im Schadensfall auch nicht haftbar gemacht werden. Diese »Grauzone« zu lichten ist eine Herausforderung, der sich ein Team aus Wissenschaftlern, Juristen, Informatikern und Ingenieuren stellt.

Rechtssicherheit für die Industrie-4.0-Kollaboration

 

INTRALOGISTIK#

LoadRunner-Schwarm
© Fraunhofer IML

Formel 1 auf dem Hallenboden

Eine neue KI-basierte Fahrzeuggeneration bricht sich Bahn: Dank hochverteilter Künstlicher Intelligenz und Kommunikation über 5G ist der »LoadRunner« des Fraunhofer IML ein weltweiter Meilenstein in der Schwarmrobotik – und prädestinierter Schlüssel für die Transformation der Wirtschaft in eine Silicon Economy. Die Fahrzeuge organisieren sich bei hohen Geschwindigkeiten eigenständig im Schwarm und erreichen eine enorme Sortierleistung.

Formel 1 auf dem Hallenboden

 

Es war einmal ein smartes Helferlein. Sein Name war »MIKA«

Sie leuchten, sprechen und geben Zeichen: Die Rede ist von Kommissionierassistenten. Die Palette reicht von AR-Brillen über sprachgesteuerte Systeme bis hin zu solchen, die fest im Regal montiert sind. »mika« ist ein Kommissioniersystem, das etwas andere Wege gehen soll. Der mobile, interaktive Assistent macht die Kommissionierung spielend einfach, sodass Mensch und Technik zum Team verschmelzen. Eine günstige und praktische Alternative zu gewöhnlichen Kommissionierhilfen.

MIKA – Der sympathische digitale Lagerhelfer

Mit KI auf Schädlingsfang

Wenn es um Mäuse und Ratten geht, scheiden sich die Geister. Einig werden sich die Lager allerdings, wenn es um Schädlinge in der Lebensmittelindustrie geht, denn hier haben die felligen Tierchen definitiv nichts zu suchen. Um die Bekämpfung von Schädlingen zu erleichtern, hat das Fraunhofer IML zusammen mit der Futura GmbH eine »Überwachungskamera« für Schädlingsfallen entwickelt, die einmal am Tag Bilder an eine Cloud sendet – und das Ergebnis ist alles andere als »zum Mäusemelken«.

Mit Künstlicher Intelligenz auf Schädlingsfang

 

3D-Druck steht an der Schwelle zur Serienproduktion

Der Siegeszug der 3D-Druck-Technologie hat sich im Laufe der letzten Jahre weiter beschleunigt. Immer mehr Materialien können schneller und in deutlich besserer Qualität gedruckt werden. Diese Art der Fertigung kann sowohl für Einzelstücke als auch für Serien genutzt werden – und das rund um die Uhr. Kürzere Lieferketten, die Vermeidung von Überproduktion und Ersatzteillagern, der Einsatz von recyclingfähigen Materialien im Kreislaufsystem lassen sich hierdurch realisieren. Die Anwendungsfelder scheinen unendlich. Aus diesem Grund forscht das Fraunhofer IML im Projekt »POLYLINE« zusammen mit 15 Verbundpartnern aus Forschung und Industrie daran, die additive Fertigung in eine automatisierte Fertigungslinie zu integrieren.

3D-Druck an der Schwelle zur Serienproduktion

Wie ein Exoskelett die Arbeit erleichtert

Sie verleihen zwar keine Superkräfte, doch bei Arbeiten in unbequemer Haltung oder beim Heben schwerer Gegenstände können Exoskelette den Menschen entlasten. Nicht zuletzt aus diesem Grund erlebt der Markt für Exoskelette in den letzten Jahren einen Boom. Die Erwartungen sind hoch, aber einen Wirksamkeitsnachweis in realistischen Arbeitsprozessen gibt es bislang noch nicht. Das wollen Forscherinnen des Fraunhofer IML ändern.

Wie ein Exoskelett die Arbeit erleichtert

LOGISTIKMANAGEMENT#

Mission Blockchain gestartet

Mit der Errichtung des europaweit ersten Blockchain-Instituts wurde im Mai 2020 ein weiteres Prestigeprojekt im Bereich der anwendungsorientierten Forschung auf den Weg gebracht. Ein bis zu 25 Köpfe umfassendes Team von Wissenschaftlern untersucht dort, wie die Technologie gewinnbringend in Wertschöpfungsketten eingesetzt werden kann. Der Plattformgedanke spielt hier eine wichtige Rolle, aber auch Künstliche Intelligenz und das Internet der Dinge (IoT) als Eckpfeiler einer zukünftigen »Silicon Economy«. 

Mission Blockchain gestartet

 

Prof. Michael Henke im Interview

Prof. Michael Henke, Institutsleiter am Fraunhofer IML, spricht im Interview mit »Logistik entdecken« über die Arbeit des Projekts zum Aufbau eines europäischen Blockchain-Instituts und seine Bedeutung für die Silicon Economy.

Prof. Michael Henke im Interview

Fast Ramp Up - Der schnelle Wiederanlauf der Wirtschaft
© @Fraunhofer IML

Fast Ramp-up – Willkommen zurück, aber mit Bedacht!

Weltweit hat die Corona-Pandemie Wirtschaftszweige punktuell zum Erliegen gebracht. Die Produktion in diesen Zeiten wieder hochzufahren ist ein zu meisternder, jedoch mit großen Unsicherheiten verbundener Kraftakt. Um gezielt Hilfestellung zu leisten, wurde am Fraunhofer IML simuliert, wie der sogenannte »Ramp-up« systematisch aufgesetzt werden kann. Auch eine verstärkte Resilienz stand im Fokus.

Fast Ramp-up – Willkommen zurück, aber mit Bedacht!

 

Proaktiv reagieren statt hektisch laborieren!

Eine vorausschauende Instandhaltung kann dazu beitragen, Wartungsprozesse systematisch zu vereinfachen und Maschinenausfällen vorzubeugen. So weit, so gut. Doch in den meisten Unternehmen hat sich diese Erkenntnis auf operativer Ebene noch nicht durchgesetzt. Mit der Ambition, dies zu ändern, haben Wissenschaftler des Fraunhofer IML in einer Verbundstudie untersucht, welche Aspekte eine »Smart Maintenance« en détail ausmachen. Ergänzend werden Empfehlungen für die Implementierung ausgesprochen.

Proaktiv reagieren statt hektisch laborieren!

 

Blick nach vorn statt in die Sterne

Wie sehen die Supply Chains im Jahr 2030 aus? Die uralte Lehre der Astrologie wird sicherlich keine seriöse Antwort auf diese Frage liefern können. Deutlich vielversprechendere Ergebnisse präsentiert die Initiative »Next-Net« (Next Generation Technologies for Networked Europe). Die im Rahmen des Projekts entwickelten Supply-Chain-Visionen sowie eine klar umrissene Roadmap können helfen, die europäische Wirtschaft auf kommende Veränderungen vorzubereiten und deren Handlungsfähigkeit zu stärken.

Blick nach vorn statt in die Sterne

MOBILITÄT UND UMWELT#

Forschung für die Kunststoffwende

In einer zirkulären Kunststoffwirtschaft soll Plastikmüll nicht verbrannt, sondern wiederverwendet werden. Dies schützt nicht nur die Umwelt, sondern spart auch wertvolle Ressourcen. Die Transformation von einer linearen zu einer zirkulären Kunststoffwirtschaft, in der weniger fossile Ressourcen entnommen, Produkte länger genutzt und End-of-Life-Verluste reduziert werden, ist allerdings mit einigen Herausforderungen verbunden.

Forschung für die Kunststoffwende

 

Prof. Uwe Clausen im Interview

Die europäische Initiative »Knowledge and Innovation Community EIT* Urban Mobility« soll urbane Räume lebenswerter machen. Prof. Uwe Clausen, Institutsleiter am Fraunhofer IML, spricht im Interview mit »Logistik entdecken« über die Mobilität und die Stadt der Zukunft sowie über den Beitrag des Fraunhofer IML zu diesem Projekt.

Prof. Uwe Clausen im Interview

Strukturierter Planen per Machine Learning

Speditionen stehen kontinuierlich vor der Herausforderung, Kapazitäten über Monate im Voraus verplanen zu müssen. Keine leichte Aufgabe! Denn unvorhersehbare Einflüsse machen manche Einschätzung zunichte. Im »Dachser Enterprise Lab« untersuchten Wissenschaftler des Fraunhofer IML daher, wie sich vorhandene Ressourcen mit Unterstützung selbstlernender Programme exakter disponieren lassen. Stichwort: Machine Learning (ML).

Strukturierter Planen per Machine Learning

Smarte Betten für das Krankenhaus der Zukunft

Wie man sich bettet, so liegt man, sagt der Volksmund. Nirgendwo wird vermutlich so viel gelegen, wie in Krankenhäusern – entsprechend zeitaufwändig ist die Organisation von Arbeitsaufträgen zur Instandhaltung der viel genutzten Betten. Wir wollen es schließlich bequem und vor allem auch hygienisch haben – gerade wenn wir krank sind. Um das Krankenhauspersonal dabei zu unterstützen, hat das Fraunhofer IML zusammen mit dem Bettenhersteller Stiegelmeyer das »Smart-Bed« entwickelt.

Smarte Betten für das Krankenhaus der Zukunft

© Fraunhofer IML

FRAUNHOFER VS. CORONA#

Die Logistik steht in der Krise zusammen

Die durch die Corona-Pandemie ausgelöste Krise fordert alle Bereiche der Wirtschaft. Aufgrund seiner Systemrelevanz steht der Logistikbereich in dieser schwierigen Zeit jedoch vor besonders großen Herausforderungen. Deshalb ist für Logistikunternehmen eine effiziente Ressourcennutzung unabdingbar. Mit der Initiative »Logistik hilft« hat das Fraunhofer IML eine digitale Pinnwand ins Leben gerufen, die dazu einen wichtigen Beitrag leistet. 

Die Logistik steht in der Krise zusammen

Gesichtsvisiere DO-IT-YOURSELF – Ein Fall für den 3D-Drucker

Verschwundene Maskenlieferungen, ausverkaufte Schutzkleidung und Lieferengpässe: Zu Beginn der Corona-Krise wuchs rasch die Sorge, ob und wie schnell sich medizinische Schutzausrüstung besorgen lässt. Während Privatpersonen den obligatorischen Mund-Nasen-Schutz für den Eigenbedarf oftmals selbst herstellen können, ist das Personal im medizinischen Bereich auf deutlich höhere Standards angewiesen und muss die Ausrüstung täglich auch viel länger tragen. Zudem sind die benötigten Mengen in diesem Bereich wesentlich höher. Doch wer sagt, dass sich nicht auch die medizinische Ausrüstung selbst herstellen lässt? 

Gesichtsvisiere DO-IT-YOURSELF – Ein Fall für den 3D-Drucker

Computergestützt dem Corona-Virus auf der Spur

Die Auswirkungen der Corona-Pandemie sind massiv. Umso drängender ist eine rasche Impfstoff- und Medikamentenentwicklung (und -erprobung) zum Schutz vor Covid-19. Entscheidende Fortschritte könnten mithilfe von Simulationen erzielt werden. Aus diesem Grund hat das Fraunhofer IML der Forschungsinitiative Folding@ home praktisch ad hoc einen Teil der Rechenleistung seines Supercomputers NVIDIA DGX-2 zur Verfügung gestellt.

Computergestützt dem Corona-Virus auf der Spur

Sicher Reisen trotz Corona

Wochenlang mussten Passagierflugzeuge infolge der Corona-Pandemie am Boden bleiben. Seit Aufhe - bung der weltweiten Reisewarnung nimmt der Betrieb wieder Fahrt auf. Das birgt Risiken. Daher haben Wissenschaftler des Fraunhofer IML ein Konzeptpapier entwickelt, das die Sicherheit der Passagiere am Airport sowie bei der An- und Abreise gewährleisten soll. Verfolgt wird die kurz- bis mittelfristige Um - setzung einer kontaktarmen Mobilität mittels Digitalisierung und Prozessoptimierung.

Sicher Reisen trotz Corona

Forschungsprojekt Fast Ramp-Up
Risikomanagement und Wiederanlauf der Wirtschaft nach disruptiven Ereignissen