Kognitives Internet für die Industrie
Datensouveränität im Zeitalter der Datenökonomie
Fraunhofer Cluster Cognitive Internet Technologies CCIT
Die deutsche Technologieführerschaft ist in vielen Bereichen unbestritten. Die zunehmende Bedeutung von Daten in der wirtschaftlichen Wertschöpfungskette rüttelt jedoch an der alten Ordnung. Um den Weg der zunehmenden Vernetzung und Digitalisierung beschreiten und im internationalen Vergleich bestehen zu können, benötigt die Industrie ein Internet mit kognitiven Fähigkeiten und sicheren vernetzten Datenräumen. Ein Jahr nach seiner Gründung präsentiert der CCIT Technologien für dieses industrielle Internet mit vier Exponaten auf der Hannover Messe 2019.
Der Fraunhofer Cluster Cognitive Internet Technologies CCIT präsentiert Meilensteine auf dem Weg zu einem industriellen Internet
Das Rückgrat der deutschen und europäischen Wirtschaft bildet nicht die sogenannte Plattformökonomie, sondern die Mobilitäts- und produzierende Industrie. Mit der voranschreitenden Digitalisierung und Vernetzung steigt jedoch der Druck, Daten stärker in industrielle Wertschöpfungsketten zu integrieren: Bei der smarten Datengenerierung, beim Teilen von Daten über Unternehmensgrenzen hinweg und bei der datenbasierten Ableitung von Entscheidungen herrscht immer mehr Zugzwang – in Europa allerdings unter der Prämisse der Datensouveränität. Damit stehen Unternehmen vor komplexen Umwälzungen, für die sie Partner brauchen, die nicht nur Expertenwissen aus nur einer dieser Forschungsrichtungen mitbringen.
Auf diesen Bedarf der Industrie reagiert die Fraunhofer-Gesellschaft mit der Bildung von Exzellenzclustern. Der Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies CCIT hat 2018 seine Arbeit aufgenommen, um die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Unternehmen zu wahren, ihre Innovationskraft zu stärken und die digitale Souveränität zu sichern – mit einem neuen Internet für die Industrie.
Ein kognitives Internet für die Industrie
Heutige Internet-basierte Anwendungen beruhen auf den Paradigmen des Kommunizierens, Erfassens großer Datenmengen und deren Verarbeitung. Für industrielle Anwendungen ist diese Infrastruktur jedoch unzureichend. Notwendig ist eine Infrastruktur, die erweiterte Funktionen der Wissensgenerierung bietet: aus heterogenen Quellen, zusammengeführt unter der Prämisse des Lernens und der dynamischen Verhaltensanpassung. „Wir glauben, dass es ein kognitives Internet ist, das dem Bedarf der Industrie gerecht wird“, erläutert Prof. Claudia Eckert, Direktorin des Clusters. „Die kognitiven Fähigkeiten des Menschen – die Sinneswahrnehmung, Vorstellungskraft und Erinnerung, sowie das Planen, Orientieren und Lernen – müssen in heutige Internettechnologien überführt werden. Das kognitive Internet bildet unternehmensübergreifend Plattformen, um Daten aus den verschiedensten Quellen zusammenzuführen und kontrolliert verfügbar zu machen“.
An der Umsetzung des kognitiven Internets für die Industrie arbeiten insgesamt dreizehn Fraunhofer-Institute in drei Forschungszentren: »IoT-Comms« (Leitung: Prof. Dr. Albert Heuberger), »Machine Learning« (Leitung: Prof. Dr. Stefan Wrobel und Prof. Dr. Christian Bauckhage) und »Data Spaces« (Leitung: Prof. Dr. Boris Otto). Unterstützt werden sie von Anwendungszentren und Testlaboren zum Transfer der Forschungsergebnisse. In systematischer interdisziplinärer Zusammenarbeit entsteht eine Infrastruktur, die Unternehmen dabei unterstützt, ihre Produkte, Prozesse und Dienstleistungen zu verbessern und neue Geschäftsmodelle zu entwickeln.
Hannover Messe 2019: Vier Exponate leuchten Forschungsraum und Implementierung aus
Ein Jahr nach dem Start präsentiert der CCIT auf der Hannover Messe 2019 Meilensteine seiner Forschungsmission: Agile und mobile Produktionssysteme der Industrie 4.0 sowie Mobilitätsanwendungen basieren auf Technologien, die eine eindeutige Identifizierung und Lokalisierung von Komponenten, Maschinenteilen und Werkzeugen innerhalb eines Netzwerks von Sensoren ermöglichen, die Daten erfassen und verarbeiten – Smart Data, die eine Echtzeit-Entscheidung auf der Empfängerseite ermöglichen. Die Forschungsergebnisse des CCIT in diesem Kontext zeigt, übertragen auf ein Szenario aus dem Bereich Logistik 4.0, das Exponat »Sichere Produktverfolgung mit vertrauenswürdigen Technologien«, das sichere Lokalisierung mit Machine Learning und Blockchain-Technologie kombiniert.
Eine erste Umsetzung der Lokalisierungstechnologie zeigt der »Low-Cost-Tracker«, der in Zusammenarbeit mit der Telekom entwickelt wurde. Mit dem »Industrial Data Space« hat Fraunhofer bereits eine Referenzarchitektur für komplexe Vernetzungsszenarien im industriellen Datenaustausch unter der Wahrung von Datenhoheit und Datensouveränität vorgestellt
Die Integration von Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) auf vielen vernetzten Ebenen ist ein wichtiger Bestandteil des Forschungsbereichs des CCIT. Den aktuellen Forschungsstand moderner maschineller Lernmethoden zeigt das Exponat »Bildbasierte Qualitätskontrolle«. Wie so genannte Informed Machine Learning-Technologien die Mensch-Maschine-Interaktion erleichtern und völlig neue Dienstleistungen für Industriekunden anbieten können, ist auch Gegenstand des Exponats »Spoken Dialog Systems for Business and Domain Knowledge«: Der erste deutsche Sprachassistent, der auf Domänenwissen beruht, gewährleistet die Digitale Souveränität und erfüllt die Anforderungen der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO).
Über den Forschungscluster CCIT
Der CCIT bietet eine einfache Schnittstelle als Zugang zur gebündelten Technologiekompetenz von insgesamt dreizehn Fraunhofer-Instituten. Die Komplexität, die durch Digitalisierung und Vernetzung von Unternehmen deutlich zunimmt, wird beherrschbarer, und der digitale Strukturwandel in Unternehmen kann nachhaltig, sicher und effizient gestaltet werden. Auf der Hannover Messe 2019 bietet der CCIT auch ein umfangreiches Beratungsangebot, um Unternehmen zu befähigen, ihre Produkte, Prozesse und Dienstleistungen zu verbessern und auf dieser Grundlage neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Das Spektrum erstreckt sich dabei von der Analyse von bereits umgesetzten Teilansätzen und Prozessen bis hin zur Planung einer zukunftsfähigen Unternehmensstrategie und der agilen kooperativen Technologieentwicklung nach aktuellem Stand der Forschung.
