Ein Blick in die Zukunft industrieller Intelligenz
Prof. Dr. Martin Ruskowski
Position: Vorstandsvorsitzender SmartFactory-KL
Wir stehen an einem Wendepunkt der industriellen Evolution. Während Produktionssysteme flexibler und zugleich komplexer werden, operieren viele Unternehmen weiterhin in Strukturen, die aus einer vergangenen industriellen Epoche stammen. Maschinen sind hochgradig zuverlässig, doch die eigentliche Intelligenz einer Fabrik – die Art und Weise, wie Informationen entstehen, fließen und zu Entscheidungen führen – ist häufig fragmentiert.
Es ist an der Zeit, neu zu denken: Wie sieht eine Fabrik aus, die wirklich selbstständig handeln kann? Nicht nur automatisiert, sondern autonom?
Vom Automatisieren zum Autonomisieren – ein fundamentaler Perspektivwechsel
Automatisierung ist seit Jahrzehnten das Rückgrat industrieller Wertschöpfung. Doch was verbirgt sich eigentlich hinter dem Begriff? Ich definiere es so:
Automatisierung bedeutet, menschliche Handlungsweisen durch technische Abläufe zu ersetzen – Abläufe, die verlässlich, reproduzierbar und in der Regel deterministisch sind.
Prof. Dr. Martin Ruskowski
Ein Automat ist dabei eine abgeschlossene Einheit, deren Verhalten vollständig beschrieben, vorhersehbar und von klar definierten Bedingungen abhängig ist. Diese Form der Automatisierung war und ist essenziell für Effizienz, Qualität und Sicherheit.
Doch der industrielle Kontext verändert sich schneller, als Automatisierung reagieren kann. Variantenvielfalt, volatile Märkte, dynamische Lieferketten und der demografische Wandel fordern Systeme, die nicht nur ausführen, sondern entscheiden, adaptieren, interpretieren.
Autonomie erweitert daher den Horizont
Ein autonomes System kann unter unsicheren und variablen Randbedingungen wirken, Entscheidungen über längere Zeiträume treffen und sich selbst stabilisieren – ohne ständige menschliche Eingriffe.
Es entsteht derzeit eine neue wissenschaftliche Disziplin, die wir in Kaiserslautern im Zusammenschluss der hiesigen Forschungseinrichtungen aufbauen: Autonomik. Sie verbindet Automatisierungstechnik, KI, Informatik, Sozial- und Rechtswissenschaften und widmet sich der Frage: Wie schaffen wir Maschinen, Systeme und Fabriken, die wirklich eigenständig handeln können – sicher, robust und verantwortungsvoll?
Der demografische Druck als Beschleuniger technologischer Reife
Der Wandel ist nicht optional – er ist notwendig. In den kommenden Jahren wird eine ganze Generation erfahrener Fachkräfte die Industrie verlassen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen: nachhaltige Produktionsmodelle, Kreislaufwirtschaft, variable Produktportfolios und hochindividualisierte Lieferketten.
Unsere zukünftigen Produktionssysteme müssen mehr können, weil wir weniger Menschen haben werden, die sie tragen.
Prof. Dr. Martin Ruskowski
Autonome Systeme sind damit kein technologisches „Add-on“, sondern ein gesellschaftlicher Imperativ.
Unser Architekturmodell für die autonome Fabrik – offene Struktur für eine neue industrielle Ordnung
Um den Übergang von heutigen Produktionslandschaften zu autonomen Fabriken zu ermöglichen, hat die SmartFactory-KL ein Architekturmodell geschaffen, das bewusst modular, offen und brownfield-fähig ist. Es besteht aus drei fundamentalen Bausteinen:
1. Digitaler Backbone – das Gedächtnis und Nervensystem der Fabrik
Digitale Zwillinge repräsentieren alle relevanten Assets – Maschinen, Komponenten, Softwaremodule, Produkte oder Arbeitsplätze. Der Backbone schafft:
eine einheitliche Beschreibung aller Produktionsobjekte
das Ende klassischer Datensilos
ein semantisches Informationssystem, das für jede Entscheidungssituation das richtige Wissen bereitstellt
Er bildet die Grundlage für Interoperabilität und maschinelles Verständnis.
2. Automatisierung – Maschinenfunktionen als modularisierte Intelligenz
Die klassische Automatisierung denkt in Signalen, Kabeln, Schaltplänen. Die Fabrik der Zukunft denkt in Funktionen.
Durch softwarebasierte Kapselung werden Maschinenverhalten, Ressourcen und Arbeitsplätze so abstrahiert, dass sie unabhängig von Hersteller oder Technik flexibel einsetzbar werden. Das erlaubt es selbst jahrzehntealten Anlagen, als vollwertige Bausteine eines autonomen Systems mitzuwirken.
3. Agentensysteme – der motorische Kortex der autonomen Produktion
Softwareagenten übernehmen aktive Steuerungsrollen:
Produkte wissen, was als Nächstes mit ihnen geschehen soll
Maschinen wissen, was sie können und wann sie verfügbar sind
Logistiksysteme planen dynamisch optimale Wege
Damit entsteht eine Produktionslogik, die nicht mehr zentral „befehligt“, sondern dezentral verhandelt wird. Systeme organisieren sich selbst – und das ist der Kern echter Autonomie.
smartFactory-KL Architekturmodel
Konnektivität – das unsichtbare Gewebe autonomer Systeme
Autonomie braucht Information – umfassend, präzise, frühzeitig. Digitale Zwillinge ermöglichen Transparenz bis in die Tiefen einzelner Komponenten. Selbst einfache Industriesteckverbinder liefern in Zukunft Daten zu Steckzyklen, Belastungen oder Kontaktgüte.
Viele kleine Informationsquellen erzeugen gemeinsam ein hochintelligentes Gesamtbild – ein Prinzip, das der Natur entlehnt ist: Schwarmintelligenz.
Über die SmartFactory-KL
Die Technologie-Initiative SmartFactory-KL e. V. mit Sitz in Kaiserslautern ist eine führende deutsche Forschungs- und Demonstrationsplattform für zukunftsorientierte Produktionssysteme. Seit über 20 Jahren entwickelt das Netzwerk aus Wissenschaft und Industrie praxisnahe Lösungen für die Fabrik der Zukunft, mit Fokus auf modulare Produktionsarchitekturen, digitale Zwillinge, Interoperabilität und autonome Prozesse. Sie dient als Testfeld für neue Technologien und Standards und zeigt, wie moderne Automatisierung auch im Brownfield umgesetzt werden kann.
