Hinter den Kulissen: Einblicke ins Zentrum Industrie 4.0 Potsdam

Dr.-Ing. Sander Lass, Technischer Leiter des Zentrums Industrie 4.0 Potsdam (ZIP), erzählt im Expertengespräch, was das Besondere am Zentrum Industrie 4.0 Potsdam ist und wie Unternehmer, Firmen und Arbeitskräfte davon profitieren können.

Die Zukunft selbst ausprobieren

Herr Lass, was erwartet Besucher im „Zentrum Industrie 4.0 Potsdam“ (ZIP 4.0)?

Das ZIP 4.0 ist der Ort, an dem moderne Produktion gestaltet wird. Hier erleben Besucher Industrie 4.0 und (I)IoT in einer realitätsnahen, immersiven Fabrikumgebung. Reale und digitale Modelle von Produktionsobjekten werden kombiniert, wodurch interaktives Lösen von Problemen und Störungsbehebungen möglich ist, beispielsweise mit AR-Brillen und Assistenzsystemen.

Was sind die Ziele vom ZIP 4.0?

Unser Ziel ist es, ein Werkzeug zu bieten, das die Potenziale von Industrie 4.0 im spezifischen Prozess darstellt und rasch konkrete Aussagen zum realen Nutzen liefert. Gleichzeitig soll die Modellfabrik Skepsis bei den Anwendern zerstreuen, indem sie persönlich erfahren, wie hilfreich Innovationen sein können.

Warum ist das wichtig?

Bevor neue Technologien genutzt werden, müssen sie verstanden, ausgewählt und angepasst werden. Die Motivation der zukünftigen Anwender ist entscheidend, um die Technologieakzeptanz zu fördern.

Die Wissenschaft für die Praxis nutzen

Herr Lass, Sie haben zum Thema Cyper-Physische Systeme am Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik in Potsdam promoviert. Gab es eine Schlüsselsituation in Ihrem Leben, die Sie auf die Idee einer hybriden Simulationsumgebung gebracht hat?

Als Technischer Informatiker habe ich mich schon immer für die Verbindung von Informatik und Elektrotechnik interessiert. An der Universität Potsdam und als Redakteur einer Zeitschrift für Produktion und Logistik erkannte ich plötzlich, dass Technologien wie RFID, KI und Big Data allein nicht die Lösung für Fabrikherausforderungen sind. Vielmehr sind eine sinnvolle Anpassung und Kombination verschiedener Technologien erforderlich. Ein passendes Werkzeug dazu fehlte und die Arbeit an der hybriden Simulationsumgebung begann.

Was war die Kernaussage Ihrer Ergebnisse?

Das wesentliche Ergebnis ist ein Simulationskonzept aus einer Kombination aus physischen als auch virtuellen Komponenten zur Nutzenvalidierung Cyber-Physischer Systeme in komplexen Fabrikumgebungen. Dieses gestattet eine überzeugende Demonstration und Validierung des spezifischen Nutzens von Cyber-Physischen Systemen in der Fabrik. Kurzum: die Grundlage der heutigen ZIP 4.0-Simulationsumgebung. KMU können so ohne teure Neuinvestitionen erste Schritte zur Smart Factory unternehmen.

Herr Lass – Sie haben den Dissertationspreis der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Arbeits- und Betriebsorganisation e. V. (WGAB) gewonnen – was hat die Jury überzeugt?

Das flexible, hybride Simulationskonzept der Dissertation zeigt nicht nur in der implementierten Anlage, sondern auch in realen Fabrikumgebungen einige kostengünstige Lösungskonzepte für eine zielführende Digitalisierung auf. Zum Beispiel die Industrie 4.0-Box, ein intelligentes Gateway, das Bestandssysteme mit den erforderlichen I4.0-Fähigkeiten ausstattet.

Alleinstellungsmerkmale des ZIP 4.0

Das ZIP 4.0 wirbt mit dem Spruch: „Wir bieten Unternehmern, Forschern und Bildungseinrichtungen die Möglichkeit, Zukunft zu gestalten“. Welche konkreten Möglichkeiten haben Unternehmer?

Wettbewerbsfähige Fertigungsunternehmen benötigen moderne Produktionssysteme, die hohe Produktivität, Kosteneffizienz und Variantenflexibilität bieten. Um die resultierende Komplexität zu bewältigen, müssen Unternehmer Technologien wie CPS, KI und AR verstehen und in ihren Herausforderungen nutzen können. Unsere Modellfabrik im ZIP 4.0 ermöglicht schnelle Einblicke in den tatsächlichen Nutzen dieser Bausteine für individuelle Situationen und dient als Testumgebung für IIoT-Gateways und AR-Brillen im Fabrikkontext.

Und wie können Bildungseinrichtungen vom ZIP profitieren?

Bildungseinrichtungen profitieren von unserer flexiblen, sicheren Lern- und Trainingsumgebung in der Modellfabrik. Lernende können hier durch realitätsnahe Szenarien effizient neue Erkenntnisse gewinnen und gezielt Fähigkeiten entwickeln. Zudem greifen sie auf die Expertise unserer Mitarbeiter in verschiedenen Bereichen zurück, was zu ganzheitlichen Perspektiven und schnellerem Lernerfolg führt.

Sie sind nicht das einzige Industrie 4.0-Labor in Deutschland – was machen Sie besser als andere?

Ja, es gibt viele Labore und Testzentren, die sich auf verschiedene Aspekte der Digitalisierung spezialisiert haben. Das ZIP 4.0 vermeidet jedoch einseitige Spezialisierungen und ist ein vielseitiges Werkzeug für Forscher, Bildungseinrichtungen und Unternehmen. Unsere ­hy­bride Simulationsumgebung ist eine hochflexible Modellfabrik, die vielseitig für unterschiedliche Aufgaben und Zielgruppen genutzt wird. Sie ist Teil des Lehrstuhls für Wirtschaftsinformatik, der Expertise aus verschiedenen Fachbereichen vereint, darunter Technische Informatik, Maschinenbau, Arbeitswissenschaft und Soziologie. Zudem profitieren wir von unserer breiten Projekterfahrung, von Grundlagenforschung bis hin zur praxisbezogenen Auftragsforschung.

Anwendungsmöglichkeiten des ZIP 4.0

Was gefällt Besuchern am ZIP 4.0 besonders gut?

Die realitätsnahe Anlage mit echten Elementen wie Robotern und Rollenbahnen schafft eine authentische Fabrikatmosphäre. Besonders beliebt ist die Störungsbehebung durch Schweißen und die Qualitätskontrolle mit virtuellen Werkstücken, die zur Immersion beiträgt.

Auf welche Funktionen sind Sie besonders stolz?

Die I4.0-Box. Aus einer Not entstanden ist es ein leistungsfähiges Gerät der vierten Generation, das die dezentrale Anlagensteuerung ermöglicht und unser Logistiksystem steuert. Des Weiteren das FabOS, unser Betriebssystem für die Anlage; es integriert reale und virtuelle Komponenten nahtlos und bietet skalierbare, webbasierte Interfaces sowie Standards wie OPC-UA und MQTT.

Wo gibt es in der Praxis die größten Herausforderungen?

Die systematische und zielführende Umsetzung der Digitalisierung durch die Auswahl und Integration geeigneter Technologien und Organisationsprinzipien ist eine harte Nuss. Oft beginnt die Herausforderung bereits bei der unzureichenden Kenntnis einzelner Bausteine des Industrie 4.0-Instrumentariums. Das ZIP 4.0 unterstützt bei der Identifikation passender Lösungen und betont die Bedeutung ganzheitlicher Betrachtungsweisen sowie die Anpassung von Unternehmensprozessen.

Kann man einfach anrufen und das ZIP buchen?

Ja, Sie können den Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik an der Universität Potsdam, Prof. Gronau, oder mich kontaktieren und Ihre Anforderungen besprechen. Unser Portfolio umfasst:

• thematisch fokussierte Workshops und Schulungen,
• Bearbeitung individueller Problemstellungen,
• Nutzung als Event-Location,
• Durchführung von Experimenten,
• berufliche Weiterbildung und Angebote für Bildungsträger.

Die Zukunft des ZIP

Gibt es Pläne für die weitere Entwicklung des ZIP 4.0?

Ja! Aktuell arbeiten wir intensiv an der beruflichen Weiterbildung und werden in Kürze interessante Angebote für Bildungsträger bereitstellen. Wir entwickeln kontinuierlich neue Technologiebausteine, darunter KI-basierte Steuerungen und moderne AR-Anwendungen wie die HoloLens für das Lernen.

Wie sieht es mit dem Thema Künstliche Intelligenz aus?

Die ZIP 4.0 hat die künstliche Intelligenz teilweise schon an einigen Stellen im Einsatz. KI ist jedoch keine Allheillösung und hat ihre Stärken und Schwächen. Wir arbeiten daran, sinnvolle Anwendungsbereiche zu identifizieren.

Welche anderen Trends sind für Sie im Bereich Smart Factory besonders spannend?

Neben KI ist das Industrial Internet of Things mit seiner umfassenden Vernetzung spannend, insbesondere die semantische Standardisierung. Die Konvergenz von IT und OT sowie die Sicherheit von Daten sind ebenfalls interessant. Intelligente Produkte, die während ihres Lebenszyklus mit dem Hersteller in Verbindung stehen, sind ein weiteres Thema. Die Rolle des Menschen in der Werkhalle bleibt weiterhin wichtig.

Was machen Sie in Ihrer Freizeit, wenn Sie nicht arbeiten oder forschen?

Meine Freizeit verbinge ich mit meiner Familie. Außerdem bin ich als Musiker unterwegs, betätige mich mit klassischer Gartenarbeit und mache die heimischen Gewässer mit dem Boot unsicher. 

Herr Dr. Lass – herzlichen Dank für das Gespräch!

Weitere Informationen erhalten Sie unter:

Zentrum Industrie 4.0
Universität Potsdam,
Digitalvilla am Hedy-Lamarr-Platz
14482 Potsdam
https://lswi.de/industrie-40-labor
sander.lass@wi.uni-potsdam.de
norbert.gronau@wi.uni-potsdam.de

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