Glossar

Welche Begriffe Sie rund um das Thema Wirtschaft 4.0 kennen sollte, erfahren Sie hier. Dieses Glossar hat keinen Anspruch auf Vollständigkeit, falls Ihnen ein Begriff fehlt, werden wir diesen hier gerne einfügen.

An dieser Stelle vielen Dank an unsere Münchener Kollegen (https://ihk-industrie40.de), die das Glossar begonnen haben.

Augmented Reality

Bei Augmented Reality werden dem Nutzer im Sinne einer „erweiterten Realität“ zusätzliche Informationen in sein Blickfeld eingeblendet, die die „normale Realität“ überlagern. Durch die augmentierte Realität können u.a. Wartung und Bedienung von Maschinen benutzerfreundlicher werden. Große Konzerne forschen derzeit an Datenbrillen, die dem Benutzer individuell anpassbare Informationen zu seiner Tätigkeit einblenden können. So besteht die Möglichkeit, beispielsweise einem Wartungsmitarbeiter zukünftig die Baupläne des zu reparierenden Produkts direkt in das Blickfeld zu schicken. Möglich sind auch Video-Tutorials für Mitarbeiter, die sich – bevor der Kundendienst kontaktiert wird – selbst an der Reparatur versuchen.

Blended Learning

Beim Blended Learning (aus dem englischen „to blend“ = vermischen) werden klassische, mit physischer Präsenz verbundene Lehrelemente verknüpft mit Elementen des Selbstlernens, unter Nutzung elektronischer Hilfsmittel wie z. B. internetbasierter Tutorien („E-Learning“). Im Deutschen wird auch vom „integrierten Lernen“ gesprochen

Bots/Chatbots

Chatbots, auch Bots genannt, sind Dialog-Roboter. Chatbot-Technologien gehören ‎zur Künstlichen Intelligenz. Mensch und Chatbot verständigen sich in natürlicher ‎Sprache – entweder über Eingabemasken oder per Sprachsteuerung. Sie werden ‎beispielsweise bei der Beantwortung von Fragen eingesetzt – statt der FAQ-Liste – für ‎die Informationsbeschaffung oder können eine Handlung auslösen, z.B. eine ‎Reisebuchung. Es gibt Chatbots für sehr unterschiedliche Anwendungen.

 Cloud

„Cloud Computing“ bedeutet, Daten und Prozesse statt auf unternehmenseigenen Servern oder Rechenzentren zu speichern, bedarfsorientiert und flexibel externe Ressourcen über das Internet zu mieten. Während bisher zur Datenspeicherung häufig lokale Server oder persönliche Festplatten genügten, explodieren die Datenmengen mit zunehmender Vernetzung der einzelnen Bereiche eines Unternehmens. Verteilte Geräte und Standorte machen eine unabhängige und stets verfügbare Speicherung der Daten unerlässlich. Die Cloud bedient sich dezentraler Serverparks auf dem ganzen Globus und speichert die Dokumente darauf ab. Der Zugriff auf die Daten erfolgt über eine Internetverbindung und persönlichen Zugangsdaten. Durch die Anbindung an das Internet müssen die Unternehmen besonders auf die IT-Sicherheit achten. Die Cloud wird zunehmend zu einer entscheidenden Komponente bei der Realisierung einer vollständigen Welt von CPS.

Coworking Spaces

Coworking Spaces stellen Arbeitsplätze und Infrastruktur (Netzwerk, Drucker, Scanner, Fax, Telefon, Beamer, Besprechungsräume) zeitlich befristet zur Verfügung und ermöglichen die Bildung einer Gemeinschaft („Community“), welche mittels gemeinsamer Veranstaltungen, Workshops und weiterer Aktivitäten gestärkt werden kann. Dabei bleibt die Nutzung jedoch stets unverbindlich und zeitlich flexibel. Genutzt werden Coworking Spaces von Freiberuflern, Kreativen oder Startups, um auf diese Weise voneinander zu profitieren. Sie können unabhängig voneinander agieren und in unterschiedlichen Firmen und Projekten aktiv sein, oder auch gemeinsam Projekte verwirklichen.

CPPS

Abkürzung für Cyber Physical Production System – CPPS stellt die Anwendung von CPS in der Produktion dar. Das Produkt, alle Produktionsmittel und -systeme (Maschinen, Anlagen) werden dabei transparent dargestellt, kommunizieren miteinander und ergeben so einen flexiblen Produktionsprozess. CPPS erfassen Daten über Sensoren, interagieren aktiv über Aktoren mit Maschinen, Dingen (z.B. Produktionsmittel, Halbprodukte) und Menschen. Für die Steuerung einer CPPS wird eine übergeordnete Produktionsplanungs-Software (PPSW) benötigt.

CPS

Abkürzung für Cyber Physical Systems – Objekte in der Industrie 4.0 Umgebung werden i.d.R. dadurch intelligent oder smart, dass sie sich zu cyber-physischen Systemen weiterentwickeln. Ein CPS verbindet alle benötigten mechanischen und elektronischen Komponenten über Software miteinander. Die einzelnen CPS kommunizieren miteinander, z.B. über das Internet. Da innerhalb eines Unternehmens viele unterschiedliche physische und virtuelle Objekte zusammengefasst werden, entsteht so oft ein komplexes Konstrukt. Da aber jedes CPS Informationen autonom verarbeitet und Abläufe autonom steuert, ist diese Komplexität gut beherrschbar. Dies kann aber nur funktionieren, wenn alle Objekte über intelligente Schnittstellen kommunizieren können.

Crowdworking

Beim Crowdworking werden Aufträge, meist zerteilt in kleinere Aufgaben, über digitale Plattformen an Crowdworker vergeben. Diese Auftragsvergabe kann sowohl an die eigenen Beschäftigten (internes Crowdworking) als auch an Dritte (externes Crowdworking) erfolgen, die oftmals als Solo-Selbstständige für viele Auftraggeber weltweit arbeiten.

Deep Learning

Deep Learning auch Maschinelles Lernen genannt, beschreibt spezielle Rechenverfahren, die große Datenmengen mit einander verbinden. Diese nennt man künstliche ‎neuronale Netze. Ein künstliches neuronales Netz ist ein dichtes, verwobenes Netz ‎einfacher Rechenoperationen. Mehrere neuronale Netze werden dann in Ebenen ‎angeordnet, die immer komplexere Merkmale verarbeiten. Zusammen erinnert der ‎Aufbau der Programme an ein menschliches Gehirn. Je mehr Daten ein solches ‎neuronales Netzwerk erhält, umso genauer werden die Ergebnisse – ähnlich ‎der menschlichen Erfahrung. Beispielsweise können Wissenschaftler anhand vieler ‎Mikroskopbilder und Videos von Blutstammzellen durch maschinelles Lernen das ‎Verhalten der Blutzellen vorhersagen. Auch die Sprachsteuerung beispielsweise in ‎Autos oder Smartphones beruht auf Deep-Learning-Methoden. Weitere ‎Beispiele sind das autonome Fahren, oder auch Investmentstrategien über Anlage-‎Roboter.

Digitaler Zwilling

Digitale Zwillinge sind virtuelle Abbildungen realer Produkte, Maschinen, ‎Produktionsanlagen etc. Hierbei werden ganze Werke zunächst digital geplant und mit ‎CAD-Programmen dargestellt, mit allen Funktionen und im Zusammenspiel der ‎einzelnen Komponenten. Damit lässt sich z.B. der künftige Montageprozess 3-‎dimensional simulieren, bevor auch nur eine Wand errichtet und die erste Maschine ‎geliefert ist. Durch die Tests versprechen sich die Konstrukteure weniger Fehler und ‎‎„Kinderkrankheiten“ beim Aufbau neuer Anlagen oder Produktionslinien. Der digitale ‎Zwilling ermöglicht einen frühzeitigen Eingriff in die Fertigung – Planung und ‎Inbetriebnahme werden dadurch erleichtert.

Gig-Economy

In der Gig-Economy werden Dienstleistungen über Plattformen im Internet vermittelt. Jede dieser Dienstleistungen stellt für den Erbringer einen einzelnen „Gig“ dar, einen digital vermittelten „Einmal-Auftrag“ oder „Einmal-Job“. Eine dauerhafte Anstellung besteht hierbei nicht. Die Plattformbetreiber gehen in ihren AGB davon aus, dass es sich bei den Auftragnehmern um Selbstständige handelt.

Hubs

Hubs sind ausgelagerte Entwicklungs- oder Innovationseinheiten, bei denn üblicherweise Mitarbeiter in Projektorganisationen an Neuentwicklungen arbeiten. Entwicklungshubs können ortsunabhängig (z. B. mittels Collaboration-Plattform) oder in dafür vorgesehene Projektbüros organisiert sein. In NRW gibt es sogenannte Digitale Hubs, die DWNRW Hubs. Die DWNRW-Hubs agieren als Drehschreiben für die Zusammenarbeit zwischen Startups, Industrie und Mittelstand und fördern die Entwicklung gemeinsamer digitaler Geschäftsprozesse und -modelle fördern. Weitere Informationen zu den sechs Hubs in NRW finden Sie unter www.digitalewirtschaft.nrw.de

Industrie 4.0

Der Begriff „Industrie 4.0“ – die so genannte vierte industrielle Revolution – steht für das Zusammenwachsen von Maschinenbau und Elektrotechnik mit der Informationstechnologie zu einer intelligent vernetzten Produktion. Allerdings ist Industrie 4.0 nach der Mechanisierung der Industrie von der Dampfturbine über Fließfertigung und Automatisierung eher eine Evolution als eine Revolution, denn viele Technologien beim erweiterten Einsatz von IT und Elektronik sind bereits viele Jahre bekannt. Im Unterschied zu den bisherigen industriellen Revolutionen ist Industrie 4.0 kein klar umrissener Begriff, der einen eindeutigen SOLL-Zustand definiert. In der ersten industriellen Revolution war beispielsweise der SOLL-Zustand die maximale Mechanisierung, d.h. der Wechsel von der menschlichen zur maschinellen Arbeitskraft. Der Wechsel von Industrie 3.0 auf 4.0 ist eine schrittweise Einführung immer weiterer Komponenten und Prozesse der Digitalisierung – und diese Entwicklung endet nicht abrupt.

Internet of Things

Im „Industrie 4.0-Zeitalter“ sind auch Maschinen und Produkte – also „Dinge“ – mit dem Internet verbunden. Kommunizierten bisher nur Menschen z.B. in E-Mails oder den sozialen Netzwerken über das Internet, tun dies künftig auch Objekte, zum Beispiel Werkstücke, Behälter und Maschinen in Wertschöpfungsnetzwerken. Die Dinge / Objekte tauschen sich untereinander aus und können mit mobilen Endgeräten von nahezu überall aus der Welt gesteuert und bedient werden. Dazu erhält jedes Ding eine eigene Identität mit Informationen im Netz, z.B. über Barcodes, RFID-Transponder oder Sensorknoten.

Künstliche Intelligenz (KI)

Bei der Künstlichen Intelligenz geht es um die Abbildung des menschlichen Denkens ‎und Wahrnehmens in einem Computer. Der Begriff stammt aus den 50er Jahren. Er ‎hat etliche Hypes erfahren und überzogene Erwartungen enttäuscht. Seit kurzer Zeit ‎ist er wieder in aller Munde. Hinter dem Begriff KI oder auch AI (artificial intelligence) ‎stecken auch kognitive Technologien wie Mustererkennung, Sprachsteuerung, Gestensteuerung und ‎maschinelles Lernen. Die neuen Programme gewinnen nicht nur Strategiespiele, ‎sondern diagnostizieren seltene Krankheiten aus Bergen von Anamnesen. Sie ‎schreiben selbstständig Einträge in den sozialen Medien (Chatbots) oder können ‎‎(einfache) Unterhaltungen führen.

Prosument

Prosument beschreibt das Phänomen, dass Verbraucher unter Nutzung digitaler Medien unmittelbar in Produktionsprozesse einbezogen werden können oder auch Produzenten, die zugleich als Konsumenten auftreten. Im Deutschen hat sich der Begriff „Prosument“ aus „Produzent“ und „Konsument“ herausgebildet.

QR-Code

Der QR-Code ist eine weiterentwickelte Variante des Barcodes (2D-Barcode) und be-steht aus einem quadratischen Feld von weißen und schwarzen Punkten. Anders als der Barcode (1D-Barcode mit Strichen) kann der QR-Code auch dann noch gelesen werden, wenn er teilweise verschmutzt oder zerstört ist, da die Informationen auf dem QR-Code aufgrund seiner größeren Speicherkapazität mehrfach vorhanden und durch eine Fehlerkorrekturmethode geschützt sind. Den Code selbst gibt es in unterschiedlichen Auflösungen. Je höher diese ist, umso besser ist die Fehlerkorrektur.

RFID-Technologie

RFID ist das Akronym für Radio Frequency Identification. Hierbei kommuniziert der an einem beliebigen Teil fixierte Sender (Transponder, RFID-Tag) mit einer Lesestation, dem Reader über ein elektromagnetisches Feld. Tag und Reader kommunizieren dabei ohne sich zu berühren oder Sichtkontakt zu haben. Zusätzlich sind die Reader in der Lage, mehrere Transponder auf einmal zu lesen (Massenerkennung). Fährt also beispielsweise eine Palette oder gleich ein ganzer LKW durch eine Leseeinheit hindurch, so werden alle Artikel durch die Verpackung hindurch erkannt und aufgelistet. Dadurch sinkt die Bearbeitungszeit am Warenein- bzw. -ausgang erheblich, ebenso die Fehleranfälligkeit.
RFID-Chips haben zudem Vorteile in der Verwendung: Ein Tag kann vorab mit relevanten Daten programmiert werden, z.B. welche Ausstattungsmerkmale ein Teil erhalten soll. Die Maschinen vor Ort lesen die Information aus und führen die passenden Fertigungsschritte durch. Eine andere Möglichkeit ist, den Kunden bereits im Chip einzuspeichern, sodass die Ware automatisch von der Fertigung direkt in den richtigen LKW verladen wird. Bei Fehlern in der Fertigung kann der Tag zum Beispiel Aufschluss über die Bearbeitungsmaschinen geben und so bei der Fehleranalyse helfen.
Bei der Kommunikation über elektromagnetische Felder ist allerdings zu bedenken, dass diese ggf. (abhängig von Frequenz, Bautyp etc.) durch andere Objekte oder Um-welteinflüsse (z.B. metallische Umgebungen, Feuchtigkeit etc.) beeinflusst werden kann – daher ist der Einsatz von RFID in jeweiligen Einzelfall zu prüfen.

Scrum – Projektmanagement 4.0

Scrum,  aus dem Englischen „Scrum“ für [das] Gedränge. Scrum ist eine Arbeitsweise in Teams, die sich bei der Softwareentwicklung etabliert ‎hat und mittlerweile von anderen Unternehmen in der Projektarbeit übernommen wird. Vordefinierte ‎Arbeitspakete (Increments) werden innerhalb eines begrenzten Zeitraums (Sprint, z.B. ‎‎14 Tage) bearbeitet. Das Team teilt sie in kleinere Arbeitspakete (Tasks) auf und ‎bearbeitet diese parallel. Täglich findet ein kurzer Informationsaustausch (Daily Scrum ‎Meeting) statt, am Ende des Zeitraums die Ergebniskontrolle (Sprint Review Meeting). ‎Die Anforderungen an das Increment werden während des Sprints nicht geändert, um ‎die Fertigstellung nicht zu gefährden. Modifikationen werden erst nach der ‎Ergebniskontrolle vorgenommen. Dadurch entfallen zahlreiche Absprachen während ‎der laufenden Arbeit und die Entwicklung wird insgesamt beschleunigt.

Sensoren

Die automatisierte Produktion ist ohne eine ausgereifte Sensorik – einschließlich Bilderkennung – nicht denkbar. Sensoren messen und kontrollieren Zustände und Veränderungen der Umgebung oder von technischen Systemen.

Sensorknoten

Sensorknoten sind auf das Wesentliche reduzierte Rechenmaschinen: In der Regel bestehen sie aus mindestens einem Mikrocontroller, einer Programmierschnittstelle, einer (Funk- )Netzwerkeinheit und der Möglichkeit, Sensoren für Messungen anzubringen. Sie benötigen meist eine mobile Energiequelle, eine Batterie oder Photovoltaikzelle. Mehrere Sensorknoten können zu Sensornetzen ausgebaut werden.

Smarte Fabrik

Smart Factory – In der intelligenten Fabrik kommunizieren die einzelnen Werkstücke, Maschinen und Transportfahrzeuge zukünftig selbständig untereinander und mit dem Personal. Zum Beispiel wissen die Stapler im Lager bei neuen Transportaufträgen selbst, welches Fahrzeug gerade frei ist und am nächsten an der zu transportierenden Kiste steht, und bewerben sich um die anstehenden Aufträge. Maschinen erkennen mögliche Fehlfunktionen und fordern autonom Hilfe an der richtigen Stelle an. Festgelegte, starre Produktionsstrecken gehören der Vergangenheit an. Die Maschinen kommunizieren untereinander, welche bzw. welcher Zusammenschluss von Einzelmaschinen den anstehenden Auftrag übernimmt und verhindern so Leerlauf- und Wartezeiten. Der Mensch steuert die Anlagen vom Tablet aus oder erhält Informationen, z.B. für die Wartung, mittels Augmented Reality in Echtzeit.

Smarte Logistik

Smart Logistics – Die Anwendung „intelligenter“ Produkte und Maschinen in der Logistik kennzeichnet den Begriff „Smart Logistics“. Beispielsweise sorgen entsprechende Tags für eine opti-male Verladung von Paletten in den LKW und eine direkte Erstellung der Ladepapiere. Das Ortungssystem des LKWs übermittelt die Position in Echtzeit und ermöglicht so eine intelligente Streckenführung und „smarte“ Be- und Entladung.

Smarte Produkte

Smart Product – Das Produkt ist „intelligent“. Es weiß, welche Spezifikationen es erhalten soll, welche Produktionsschritte es bereits durchlaufen hat und welche noch zu erledigen sind. Besonders nützlich für Logistik und Produktion ist es, wenn das intelligente Produkt auch weiß, wann es fertig bearbeitet ist und wohin es verschickt werden muss. Damit werden Wartezeiten vermieden und Kapazitäten effektiv genutzt. Um „intelligent“ zu werden, nutzt das Produkt dabei verschiedene Technologien, z.B. RFID-Tag, Barcode, QR-Code oder Sensorknoten in Kombination mit Software, die das Produkt auf seinem Weg begleiten.

Spinn-Off

Ein Spinn-Off bezeichnet die Nutzung einer Innovation beziehungsweise einer bekannten Technologie in einem Bereich, für den sie ursprünglich nicht entwickelt worden ist. Dies spiegelt sich in der Wirtschaft wieder. Ein Spinn-Off ist eine Abspaltung einer Geschäftseinheit aus einem Unternehmen und Gründung zu einer eigenständigen Unternehmung.

Wearables

Wearables kommt von Wearable Computing, also Geräte, in die ein Computer eingebaut sind und die zur Anwendung am Körper getragen werden können. Sie sind internetfähig und die Basis für das Internet der Dinge. (Beispiel: eine Smartwatch (dt. ‚intelligente Uhr‘), die den Puls des Trägers messen und verarbeiten kann oder die Daten an einen Computer sendet.) oder Kleidungsstücke, in die elektronische Hilfsmittel zur Kommunikation und Musikwiedergabe eingearbeitet sind.

Zweckbindung (Datenschutz)

Das Gebot der Zweckbindung im Datenschutz soll sicherstellen, dass Daten nur für den Zweck verarbeitet werden, für den sie erhoben wurden. Der Zweck der Datenverarbeitung folgt aus der jeweiligen Fachaufgabe, zu deren Erfüllung die Daten erhoben wurden. Eine Datenverarbeitung zu einem anderen als dem ursprünglich festgelegten Zweck ist nur auf gesetzlicher Grundlage oder mit Einwilligung des Betroffenen zulässig.