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Industrie 4.0: Kommunikation zwischen Mensch, Maschine und industriellen Prozessen

Digitale Vernetzung spielt eine immer größere Rolle in der Industrie und Gesellschaft. Informations- und Kommunikationstechnologien ermöglichen dabei die Vernetzung von Mensch und Maschine. Jenoptik entwickelt verschiedene Technologien und Produkte, welche im industriellen Umfeld eingesetzt werden, um die Effizienz in der Produktion zu steigern.

, Cornelia Ehrler

Bauteile kommunizieren ohne menschlichen Einfluss mit Maschinen, Waren werden von autonomen Robotern transportiert und die Instandhaltung von Maschinen wird immer vorausschauender. Effiziente Datenübertragung, smarte Produktion durch Automatisierung und selbstdenkende Maschinen – das alles sind Merkmale der Industrie 4.0. Vernetzung, Autonomie und Digitalisierung sind hierbei weitere entscheidende Stichwörter.

Industrie 4.0 meint unter anderem das Automatisieren von Prozessen und den Datenaustausch in modernen Produktionsstätten. Aufgrund der Fülle an Daten und Informationen werden automatisierte Anwendungen immer wichtiger. Und nicht zuletzt ermöglichen diese vielseitigen Technologien und digitalisierte Prozesse eine umfassende intelligente Vernetzung! Die Folge: Ohne dass der Mensch regelnd eingreifen muss, wird dank der Kommunikation zwischen Maschinen das Individualisieren von Produkten nach Kundenwunsch vereinfacht.

Besonders Innovationen und technologische Neuerungen sind treibende Kräfte, die die Produktion von Gütern laufend verändern. Durch den Einsatz von autonomen Maschinen und Kommunikationstechnologien können sich Fertigungsprozesse inzwischen weitestgehend selbstständig koordinieren. Als allgemeine Vision für die Zukunft gilt hier das Erreichen einer fehlerfreien Produktion durch die Nutzung intelligenter Maschinen.

Dabei spielt vor allem Licht eine entscheidende Rolle: Durch optische Technologien wird Licht als Träger von Informationen oder Daten verwendet, um diese an einen Empfänger zu übermitteln.

Die drei photonischen Divisionen von Jenoptik nutzen genau dieses Potenzial des Lichts, um Kunden einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil zu verschaffen. Jenoptik entwickelt optische und mikrooptische Systeme und Präzisionskomponenten, welche Maschinen in Produktionsstätten miteinander kommunizieren lassen. Die Einwicklung von maßgeschneiderten und qualitativ hochwertigen Automatisierungslösungen, Messtechniken und Lösungen zur Datenübertragung gewährleisten eine hohe Effizienz und Präzision in industriellen Fertigungsprozessen.

Data Center

Datenübertragung durch optische Kommunikation

Daten und vor allem leistungsfähige Datennetze sind heute ein wertvoller Rohstoff. Von optischer Kommunikation spricht man, wenn Signale auf Lichtwellen übertragen werden. Eine effiziente und zuverlässige Übertragung von Daten und Informationen im Netzwerk ist Voraussetzung für eine funktionierende Smart Factory.

Für den Einsatz in industriellen Anwendungen entwickelt Jenoptik sogenannte Transceiver. Die optische Komponente ist eine Kombination aus Sender und Empfänger, welche optische Signale in elektrische Signale umwandelt. Die Transceiver werden somit an Sende- und Empfangsstationen verwendet und nutzen die Kraft des Lichts, um Daten zu übertragen.

Die optische Übermittlung von Informationen durch Transceiver findet beispielsweise in Rechenzentren Anwendung, in welchen enorme Datenmengen verarbeitet werden. Unsere Experten für optische Kommunikation entwickeln an unserem US-Standort in Huntsville, Alabama, eine Vielzahl von optischen Komponenten und sind Ansprechpartner für Ihre Projekte.

Automation

Smarter werden durch Prozessautomation

Ein Schlüsselelement in der Industrie 4.0 ist die Automatisierung von Prozessen. Manuelle Tätigkeiten werden durch Automatisierungsprozesse reduziert, wodurch sowohl Effizienz als auch die Qualität von Prozessen gesteigert werden. Vor allem laserbasierte Technologien bringen dabei flexible und vor allem schnelle Vorteile. Und auch hier spielt Licht eine wesentliche Rolle: Ein fokussierter Licht- bzw. Laserstrahl kann verschiedenste Materialien wie Metall oder Kunststoff bearbeiten, insbesondere schneiden, schweißen oder perforieren.

Jenoptik plant und entwickelt Automatisierungslösungen zur Erhöhung des Automatisierungsgrads in der Produktionslinie. Umgesetzt werden sowohl Einzellösungen als auch komplett automatisierte Fertigungslinien mit dem Ziel, gesamte Geschäftsprozesse zu automatisieren. Unser Fokus liegt dabei auch auf Lasertechnologien. Zur Gewährleistung von hoher Präzision sind meist individuelle und leistungsstarke Lösungen notwendig. Dabei wird das Know-how aus der Lasermaterialbearbeitung mit der Integration von Bearbeitungssystemen in Prozesslinien kombiniert. Zur Realisierung Ihrer Automatisierungsprojekte stehen Ihnen unsere Spezialisten in Jena, Rochester Hills (Michigan, USA) und Barrie (Ontario, Kanada) zur Verfügung.

Verkehrsnetzwerk

Selbst ist die Maschine

Flexibilität erhöhen und die Qualität der Produktion verbessern – das sind Ziele, die durch den Einsatz von „Machine Learning“ erreicht werden können. Denn nicht nur wir Menschen lernen aus unseren Erfahrungen, sondern auch Maschinen sind fähig zu lernen. Durch künstliche Systeme und Algorithmen werden Maschinen intelligenter und können dadurch Zusammenhänge zwischen Daten erkennen. „Deep Learning“ als Teilbereich von Machine Learning verändert Industrien und ermöglicht beispielsweise die Erkennung fehlerhafter Teile in der Produktionslinie.

Die Kompetenz von Jenoptik liegt hier vor allem in der Bildanalyse. Ohne stetige Weiterprogrammierung durch den Menschen erkennen unsere Systeme zur automatischen Kennzeichenerfassung (in Deutsch AKLS oder in Englisch ANPR) die Herkunft von Fahrzeugen anhand des Nummernschildes. Unser „Deep Learning“-Algorithmus lernt dabei aus einer aus eine Fülle von Beispielen. Das System identifiziert aus einer Vielzahl von dunklen und hellen Pixeln eines Bildes die Abfolge von Zeichen und kann diese anschließend einem Land zuzuordnen. Dadurch wird eine höhere Genauigkeit in der Kennzeichenerkennung erzielt. Darüber hinaus kann das ANPR-System die Klassifizierung des Fahrzeugs als Pkw, Lkw oder Motorrad erlernen. Unsere Experten am Standort Camberley planen derzeit die Erkennung weiterer Merkmale von Fahrzeugen im Straßenverkehr.



Ansprechpartner Cornelia Ehrler - Kommunikation und Marketing Jenoptik

Über Cornelia Ehrler

Cornelia Ehrler ist seit 2010 in der Unternehmenskommunikation von Jenoptik tätig, vorrangig für die externe Konzernkommunikation und Initiativen, mit denen sich Jenoptik zu einem fokussierten Photonik-Konzern weiterentwickelt. Als Pressereferentin für alle Jenoptik-Themen rund um die Verkehrssicherheit unterstützt sie die Division Light & Safety in der Kommunikation zu Aufträgen und Projekten. Die studierte Anglistin hat ein Faible für englischsprachige Literatur und Kultur, dabei ganz besonders für den Celtic Fringe rund um die Irische See.

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