Was es alles bei Industrie 4.0 zu beachten gilt

… oder der Kampf gegen die Hydra

Teil 2: Wir kennen es bereits aus der griechischen Mythologie, Unterdrückung führt nur zur Ausweitung einer Eskalation Dies gilt auch zu beachten, wenn wir dies auf moderne Entwicklungen übertragen. Die Betrachtung von Industrie 4.0 als vernetzte Entwicklung und vernetzte Produktion vernetzter Produkte offenbart recht deutlich die zentrale Herausforderung, die mit diesem Fortschreiten verbunden ist – Vernetzung!

Die kreative Perspektive

Laternen als Navigationsgeräte

Betrachten wir diesen Punkt zunächst aus der kreativen Perspektive einer Produkt- oder Dienstentwicklung und knüpfen an den Blogbeitrag der letzten Woche an: Intelligente Straßenlaternen sind mehr als große Fassungen für Glühbirnen – sie können unter anderem mit Sensoren zur Umgebungserkennung ausgestattet sein. Dadurch ergeben sich große Möglichkeiten für Energieeinsparungen. Die Laterne erkennt, wann es sinnvoll ist zu leuchten und wann nicht. Vernetzen wir mehrere dieser Laternen eines Straßenzugs, dann können diese einen Passanten relativ sicher durch die Nacht führen. Allerdings können wir an Abzweigungen nur schlecht vorhersagen, welche Richtung ein Passant einschlagen möchte. Aber hier hilft natürlich die Stochastik. Ähnlich wie bei Verkehrszählungen können wir die Wahrscheinlichkeit anhand der statistischen Personenströme bewerten. Oder vielleicht geben wir unseren Passanten die Möglichkeit, sich mit den Laternen in Verbindung zu setzen, so dass die Laternen den Passanten wie ein Navigationsgerät leiten können. Und sicher fallen uns noch viele andere Aspekte und Möglichkeiten ein – wir sind ja schließlich kreativ… Die Leute werden unser System lieben und sich irgendwann auch darauf verlassen.

Kritische Anforderungen

Und schon sehen wir uns mit einer ganzen Reihe kritischer Anforderungen konfrontiert:
Konstruktion eines Produkts muss den gesamten Lebenszyklus sicherstellen Wie können wir sicherstellen, dass unser System zuverlässig funktioniert? Was passiert, wenn sich Passanten verletzen, weil unsere Laternen nicht funktionieren? Was bei einer Laterne noch fast lächerlich klingt – sieht man von der amerikanischen Rechtsprechung einmal ab – spätestens bei einem Fahrerassistenzsystem hört der Spaß auf.

Und wenn der Patient mit aufgeschüttelt wird?

Denken wir für einen Moment ein wenig weiter in Richtung flexibler Geräte – nicht biegsame Laternen, sondern flexibel steuerbarer Mehrzweckgeräte, wie etwa einen humanoiden Roboter, den man als Pflegehelfer einsetzen kann: Flexibilität könnte hier heißen, dass der Roboter mit Hilfe einer „Betten-machen-App“ bestückt werden könnte. Funktionale Sicherheit bedeutet dann, dass wir sicherstellen müssen, dass der Roboter nur Bettdecken zusammenfaltet oder aufschüttelt, nicht aber den Patienten, der zufällig noch im Bett liegt. Die Herausforderung ist es, etwas sicherzustellen, an das wir bei der Konstruktion noch nicht gedacht hatten, also eine Denkweise über den gesamten Lebenszyklus unseres Produkts. Hier kommen vielleicht wieder TÜV und Dekra ins Spiel, oder aber andere Arten der Zertifizierung.

Schutz gegen Missbrauch

Fremdsteuerung wird gefährlich Widmen wir uns kurz wieder der Straßenlaterne, um einen weiteren Aspekt zu betrachten. Wenn unsere Laterne Daten mit anderen austauscht und zur Steuerung auch Daten empfängt, müssen wir sicherstellen, dass sie nicht unzulässig fremd gesteuert werden kann – etwa um sie genau dann auszuschalten, wenn man jemanden überfallen möchte. Auch hier ist die Laterne vielleicht noch etwas weit weg, aber das automatische Öffnen einer Haustür im Bereich des Smart Home klingt wahrscheinlich schon bedrohlicher: Wenn die Laternen wissen, dass wenige Leute in einer Straße zu Hause sind – etwa in den Ferien – und dazu die Rasenmähroboter im Netz ihre Fortschritte vermelden, dann ist es wohl der Richtige Zeitpunkt, dem Hausroboter die „Wertsachen-aus-dem-Haus-tragen-App“ zu installieren – zumindest gehen so keine Fenster und Türen kaputt.

Gläsernes Profil

Der gläserne Bürger Das Wissen der Geräte und deren Vernetzung ist unglaublich wertvoll, um optimale Dienstleistungen zu erbringen. Allerdings sind die so gesammelten Datenmengen (Stichwort Big Data) ein idealer Punkt, um durch Verknüpfung mit anderen Daten – Internetnutzung, Stromverbrauch, Häufigkeit der DHL- oder anderer Transporte – ein sehr genaues Profil unserer Bürger zu schaffen. Datenschutz und Maßnahmen zur Informationssicherheit müssen hier auch unter Maßgabe nationaler Spezifika konsequent mitbedacht werden – und nicht nur im privaten Bereich: Das Wissen über die Abnutzung von Maschinen in Fertigungsbetrieben enthält unter Umständen auch nützliche Informationen für die Konkurrenz.

Die Vernetzung als zentraler Bestandteil zwingt also auf jeden Fall zu einer genaueren und konsequenteren Betrachtung der Aspekte Zuverlässigkeit und funktionale Sicherheit, Schutz gegen Missbrauch und Diebstahl sowie Daten- und Informationssicherheit bzw. Datenschutz.

Nächste Woche werde ich mich im dritten und letzten Teil meines Blogbeitrages zum Thema Industrie 4.0 mit den einhergehenden Veränderungen der Unternehmenskulturen und der interkulturellen Zusammenarbeit beschäftigen. Es geht um Eigenverantwortung, Kompetenzen, Entfaltungsmöglichkeiten und Arbeitsqualität. Oberstes Ziel muss sein, zukunftsfähige Lösungen zu schaffen, die weder Arbeitsplätze abbauen noch Arbeitsbedingungen verschlechtern.

Sagt der Rasenmäher zur Laterne

LesetippMaschinen und Dinge kommunizieren miteinander. Produktion, Produkte und Entwicklung vernetzen sich. Das ist Industrie 4.0. Nur ein strapazierter Begriff oder steht die Arbeitswelt endgültig vor einem dramatischen Umbruch? Mit dieser Frage beschäftigt sich unser Gastautor Prof. Rainer Neumann, Professor für Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Karlsruhe, in diesem Artikel.

geschrieben von: Prof. Rainer Neumann

Prof. Rainer Neumann

Prof. Neumann studierte Informatik an der Universität Karlsruhe. Nach Abschluss seiner Promotion im Bereich der Softwareentwicklung war er als Berater im Banken-IT-Umfeld tätig. Auch verantwortete er als Vice-President Softwaredevelopment die Entwicklung geographischer Komponenten und Dienste, sowie die Produktion und Aufbereitung der zugehörigen Daten bei der PTV AG in Karlsruhe. Seit 2010 lehrt und forscht er als Professor für Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft. Neben der Modellierung von IT-Systemen befasst er sich dabei unter anderem mit Themen der Cloud Security.

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