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Magische Formel Cyber-Physical Systems

 

Die Durchdringung der Produktionswelt mit Informations- und Kommunikationstechnologie ist hierzulande bereits auf einem sehr hohen Stand. In wieweit dieser Entwicklungsstand jedoch zukunftsfähig ist oder wie eine Zukunftsfähigkeit erreicht werden kann, wurde in einer Untersuchung ermittelt, die von der acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften unter Federführung von Prof. Dr. Dr. h. c. Manfred Broy (Technische Universität München) durchgeführt wurde. Die Studie (www.springer.com oder www.acatech.de) rückt die so genannten Cyber-Physical Systems (CPS) in den Mittelpunkt der Betrachtung.

Die Studie zeigt etliche Bedarfsstellen aus Sicht der acatech auf. Will sich Deutschland mit innovativen Cyber-Physical Systems im internationalen Wettbewerb einen führenden Platz sichern, ist eine schnelle Reaktion der Politik gemeinsam mit den Beteiligten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft geboten. Ziel muss die sichere Beherrschung der Technologie und ihre wirtschaftliche Nutzung sein. Folgende Ziele werden konkret formuliert (Zitate, a.a.O.).

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Prof. Dr. Dr. h. c. Manfred Broy, Technische Universität München, präsentierte die >agendaCPS< Integrierte Forschungsagenda Cyber-Physical Systems, acatech – Deutsche Akademie der Technikwissen- schaften, 2012

Foto: Klinker, Grafik:M. Broy

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1. Als technische Voraussetzungen für Cyber-Physical Systems sind mobile Internetzugänge und Zugriffsmöglichkeiten auf die physikalische Infrastruktur durch geeignete Sensorik und Aktorik, Algorithmen für das adaptive Verhalten vernetzter Systeme sowie Ontologien zur Kopplung solcher autonomen Systeme zu fördern. Entwicklungs- und Betreiberplattformen sind auf- und auszubauen.

2. Interoperabilitätsstandards müssen erarbeitet, Standardisierungsaktivitäten in internationalen Gremien unterstützt werden.

3. Das Gebiet der Mensch-Maschine-Interaktion muss in Forschung, Ausbildung und praktischer Umsetzung erschlossen werden. Human Factors wie die zugeschnittene Logik des Workflows, die situative Angemessenheit, die Bedienbarkeit von Geräten oder Fragen der Ergonomie müssen ganzheitlich erforscht werden.

4. Die bestehende Rechtslage ist hinsichtlich der Sicherheit von Cyber-Physical Systems anzupassen, vor allem im Hinblick auf den Datenschutz. Eine Arbeitsgruppe aus Wissenschaftlern, Juristen und Politikern ist einzusetzen, die ein Konzept für den Umgang mit personenbezogenen Daten in Cyber-Physical Systems entwickelt.

5. Es sollte ein Dialog zum Nutzen gesellschaftlicher Innovationen durch Cyber-Physical Systems initiiert werden. Es gilt, die Bevölkerung in die Entwicklung von Cyber-Physical Systems einzubeziehen und sie über Sicherheitsfragen aufzuklären.

6. Es sollten spezifische Plattformen etabliert werden, um neue Geschäftsmodelle für Cyber-Physical Systems zu erproben. Im Rahmen einer Begleitforschung sollten diese Geschäftsmodelle analysiert werden.

7. Plattformen und Verbundprojekte zur Förderung von Cyber-Physical Systems sind zu schaffen, die den Mittelstand gezielt einbinden. KMU sollten vereinfachten Zugang zu Forschungsprojekten erhalten. Ausgründungen, insbesondere aus Universitäten, sind zu fördern.

8. Ein zentrales nationales Forschungs- und Kompetenzzentrum für das Internet der Dinge, Daten und Dienste und das World Wide Web ist einzurichten, das alle Themen im Umfeld globaler Netze behandelt.

9. Existierende Studien- und Ausbildungsgänge (Informatik, Ingenieurwissenschaften, Betriebswirtschaft) sind an die Erfordernisse von Cyber-Physical Systems anzupassen. Neue interdisziplinäre Studiengänge zu Cyber-Physical Systems sind zu schaffen.

10. Die deutsche Wissenschaft sollte sich besonders interdisziplinären Projekten zu Cyber-Physical Systems widmen. Integrierte und interdisziplinäre Forschungsthemen zu Cyber-Physical Systems sollten in Innovationsallianzen aus Industrie und Forschung besonders gefördert werden.

11. Die Einrichtung entsprechender CPS-Schaufenster zu Pilotanwendungen und anderer wirksamer Vermittlungsformen (wie Living Labs) kann dazu beitragen, für das Thema frühzeitig innerhalb relevanter Fachkreise und insbesondere im Mittelstand, aber auch in der breiten Öffentlichkeit Aufmerksamkeit zu schaffen.

Erstaunlich bleibt in dieser CPS-Analyse, dass weder der technologische Bestand noch die führende Rolle der deutschen Automatisierungsanbieter, insbesondere die weltweite Bedeutung der deutschen Sensor-Industrie, gewürdigt sind. Des Weiteren ist verwunderlich, dass erst nach Schaffung bzw. Realisierung der Cyber-Physical Systems diese letztendlich zu so genannten Cyper-Physical Production Systems (CPPS) migrieren. Eine überraschende, plötzliche Wendung.

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