Neue Technologien im Überblick

In meinen vorherigen Beiträgen habe ich über neue und aktuelle Technologien geschrieben. In diesem Artikel werde ich diese mehr aufschlüsseln und ihnen eine Überblick über genau diese neuen Technologien geben. Fragen beantworten wie: Was steckt genau dahinter? Wie funktioniert die Technologie.

Es wird um Technologien aus dem Bereich Technik gehen wie 3D-Druck, Sensorik, Drohnen, Automatisiertes Fahren auf der Schiene (ATO) sowie Robotik. 

Und Technologien aus dem Bereich Digital wie Artificial Reality/Virtual Reality (AR/VR), Blockchain, Human-Machine-Interface (HMI), High-Performance-Computing & Quantum Computing (HPC & QC), künstliche Intelligenz (KI) und Digital Twin.  

Dann lassen sie uns starten.

Neue Technologien im Überblick: Bereich Technik

3D-Druck 

Ein 3D–Drucker ist ein Gerät, in dem ein Verfahren zur Anwendung kommt, bei dem ein Material Schicht für Schicht aufgetragen wird und ein dreidimensionaler Gegenstand erzeugt wird. Beim Aufbau finden nicht selten auch chemische oder physikalische Schmelz- beziehungsweise Härtungsprozesse statt.
In der Mobilitätsbranche kann 3-D-Druck die Materialversorgung in der Instandhaltung verbessern und neue Kundenangebote in der Kontraktlogistik schaffen. Mit einer eigenen „3-D-Farm“ fkönnten Prototypen gedruckt und das Partnernetzwerk für die Serienfertigung genutzt werden.

Sensorik 

Eine flächendeckende Sensorik legt die Basis für eine vollständige Systemtransparenz und für eine datengetriebene und vorausschauende Steuerung der Mobilitätsbranche. Vorinstallierte Sensorik an den Anlagen und Fahrzeugen wird für die Messung von Störfällen und Passagierströmen sehr wichtig werden. Auch eine Echtzeitortung ist vorstellbar.

Drohnen 

Drohnen können konkret für die Vermessung, Zustandserfassung und Sicherheit von Anlagen genutzt werden. Der Bereich Drohnen bietet die Möglichkeit der Automatisierung. Das gilt insbesondere für den Einsatz im Störfallmanagement und für die Automatisierung von Drohnenflug und Datenanalyse. 

ATO 

Durch gezielte Automatisierung im Fahrbetrieb (ATO) können zukünftig Kapazitäten, Produktivität und Qualität deutlich erhöht und gleichzeitig Kosten gesenkt werden. Ein gutes Beispiel dafür ist die Deutsche Bahn. Die DB führt den digitalen Bahnbetrieb stufenweise über die Großinitiative Digitale Schiene Deutschland ein. Dabei bilden das European Train Control System (ETCS) und das digitale Stellwerk (DSTW) die Grundlage für die digitale Infrastruktur. Parallel dazu werden Lösungen für Spezialfälle entwickelt wie eine Fernsteuerung im Rangierbetrieb. 

Robotik 

Mithilfe von Robotern können langfristig die Effizienz gesteigert, Kosten einspart und die körperliche Arbeitsbelastung verringert werden. Kollaborative Roboter für die Instandhaltung sind ein interessante Möglichkeit. Beispiele hierfür sind Roboter die beim Be- und Entladen unterstützen. Im Bereich der Deutschen Bahn könnten Roboter zur Unterstützung bei der digitalen automatischen Kupplung im Cargo-Bereich interessant sein.

Neue Technologien im Überblick: Bereich Digital

AR/VR 

„Immersive Technologien“ (AR/VR) lassen Realität und Virtualität verschmelzen und ermöglichen neue Arbeits-, Lern- und Kundenprozesse. Unter der „Erweiterte Realität“ (AR) – im Englischen „Augmented Reality“ – versteht man hingegen das Zusammenspiel von digitalem und analogem Leben. Das funktioniert manchmal über die Kamera des Smartphones aber zumeist ebenfalls über eine Brille.
Virtuelle Realität (Virtual Reality, VR) ist eine computergenerierte Wirklichkeit mit Bild (3D) und in vielen Fällen auch Ton. Sie wird über Großbildleinwände, in speziellen Räumen (Cave Automatic Virtual Environment, kurz CAVE) oder über ein Head-Mounted-Display (Video- bzw. VR-Brille) übertragen. Mögliche Anwendungsfelder sind die Instandhaltung und Ausbildung von Mitarbeitern mittels Simulator-Training.

Blockchain 

Eine Blockchain ist eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datesätzen, „Blöcke“ genannt, die mittels kryptographischer Verfahren miteinander verkettet sind. Jeder Block enthält dabei typischerweise einen Streuwert des vorhergehenden Blocks, einen Zeitstempel und Transaktionsdaten.
Eine Blockchain ist eine verteilte, öffentliche Datenbank. Im Kontext von Bitcoin wird diese Datenbank genutzt um Geldtransaktionen zu verwalten. Der Begriff „Chain“ kommt von der Kette, zu der die Transaktionen in chronologischer Reihenfolge hinzugefügt werden.
Blockchain-Technologien können im Mobilitätssektor verendet werden um Geschäftsprozesse zu automatisieren, Transaktionskosten zu senken und Informationen fälschungssicher zu teilen. 

Human-Machine-Interfaces 

HMI steht für Human Machine Interface und bezeichnet ein Dashboard, das Benutzern die Kommunikation mit Maschinen, Computerprogrammen oder Systemen ermöglicht. Aus technischer Sicht beschreibt der Begriff HMI jeden Bildschirm, der genutzt wird, um mit einem Gerät zu kommunizieren. In der Regel bezieht er sich jedoch auf Bildschirme in industriellen Umgebungen. HMIs zeigen Echtzeitdaten an und ermöglichen dem Benutzer, Maschinen über eine grafische Benutzeroberfläche zu steuern. Das reicht von simplen Alltagsgegenständen wie dem Lenkrad, um das Auto zu steuern, bis hin zu hochleistungsfähigen, komplexen Systemen. Human-Machine-Interfaces werden als sprachbasiertes Verfahren bei teil-automatisierten Prozessen bereits jetzt schon genutzt. Für die Zukunft sind Schnittstellen für Kunden und Mitarbeiter geplant, um natürlichere Steuerungen durch Sprechen oder Gesten zu ergänzen. 

High-Performance-Computing & Quantum Computing

Mit High-Performance-Computing (HPC) und Quantum Computing (QC) können Unternehmen auf leistungsfähigere Rechnersysteme, für die Durchführung globaler Optimierungen und Simulationen auf Basis großer Datenmengen, zurückgreifen. Für das High-Performance-Computing, bei Simulation und KI, bieten sich im ersten Schritt Cloud-Plattformen Dritter an. Beim aufkommenden Quantencomputing kann es sich lohnen eigenes Know-How im Unternehmen aufzubauen . 

Künstliche Intelligenz 

Künstliche Intelligenz (KI), auch artifizielle Intelligenz genannt ist ein Teilgebiet der Informatik, das sich mit der Automatisierung von intelligentem Verhalten und dem maschinellen Lernen befasst. KI Kann flächendeckend in Prozesse und IT-Systeme integriert werden, um Entscheidungen zu unterstützen und Komplexität zu reduzieren.

Digital Twin 

Ein digitaler Zwilling ist eine digitale Repräsentanz eines materiellen oder immateriellen Objekts oder Prozesses aus der realen Welt in der digitalen Welt. Es ist unerheblich, ob das Gegenstück in der realen Welt bereits existiert oder zukünftig erst existieren wird. Digital Twins können als Datenschaltstellen mit Herstellern, Lieferanten und Kunden und als Basis für das Lifecycle-Management von Anlagen genutzt werden. Sensorik, IoT-Fähigkeiten und bereits entwickelte Digital-Twin-Teilmodelle für Komponenten, können im nächsten Schritt zu Gesamtbildern, wie für die Animation von gesamten Analgenkomplexen, zusammengesetzt werden. Um weitere Use Cases zu schaffen könnten IoT-Plattformen Schritt für Schritt mit Schnittstellen und Apps erweitert werden.

Haben sie noch weitere interessante Technologien in ihrem Unternehmen? Dann ergänzen sie gerne in den Kommentaren meinen Überblick. Oder sehen sie sich eines meiner Videos auf YouTube an.

Foto: iStock
Quellen: Wikipedia, Deutsche Bahn, Elektrotechnik Vogel,Copadata