Die digitalisierte Produktion bestimmt in der Industrie 4.0 das Bild einer Fabrikhalle der Zukunft. Der Wunsch, höhere Produktvielfalt und individualisierte Produkte rentabel herzustellen, rückt in erreichbare Nähe. Für die Unternehmer gilt es, auf Marktanforderungen schnell zu reagieren, wenn sie im internationalen Wettbewerb mithalten wollen. Die Technologie, die sich hinter dem Begriff »Cyber-Physische Äquivalenz« verbirgt, kann dabei eine Schlüsselrolle spielen. Das Funktionsprinzip: Alle Arbeitsschritte im gesamten Produktionsablauf werden zunächst als digitales Modell erstellt und dann in die Realität übertragen. Alles, was in der Fabrik passiert, wird ebenso digital erfasst und wieder in die virtuelle Welt zurückgespiegelt. Das ermöglicht flexible Produktionsprozesse, Einzelstücke und Kleinserien im industriellen Maßstab.
Smarte Produktion – Wegbereiter der Industrie 4.0
Früher mussten Produkte noch aufwändig aus Einzelteilen handwerklich modelliert werden, während es heute üblich ist, ein digitales Modell zu entwerfen, bevor es real gefertigt wird. Visualisierungstechnologien verbinden die reale mit der digitalen Welt und unterstützen eine intelligente Produktionssteuerung. Über mobile Geräte wie Tablet-PCs oder Smartphones werden die Daten verständlich und überall zugreifbar visualisiert und für jedes Unternehmen und dessen Mitarbeiter handhabbar gemacht. So wird eine Vernetzung zwischen Mensch und Maschine hergestellt. Der Ausdruck »Cyber-physische Äquivalenz« soll das Wechselspiel zwischen der realen und der virtuellen Welt in Produktionsprozessen zum Ausdruck bringen. Visual Computing ermöglicht es, komplexe Arbeitsumgebungen und -prozesse vorauszuplanen. Abweichungen in der realen Fertigung werden in Echtzeit in die digital geplante Produktion gespiegelt, dort bewertet und durch geeignete Anpassungen verarbeitet.
Die Technologien des Visual Computing spielen dabei eine zentrale Rolle. »Wir wollen die Menschen in komplexen Produktionsumgebungen wirkungsvoll unterstützen. Dazu müssen wir die Abläufe sicher erfassen und visuell aufbereitete Informationen dort bereitstellen, wo sie benötigt werden – sei es an der Fräsmaschine oder im Baudock einer Werft«, so Prof. Uwe Freiherr von Lukas vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD am Standort Rostock.