INVESTITIONSGÜTER 4.0 - Die Fabrik von Morgen für die Produkte der Zukunft

BACHELORTHESIS NICOLAI I. RAUSER | 2016
VON DER NATUR LERNEN
INDIVIDUALISIERUNG UND
PERSONALISIERUNG VON PRODUKTEN
Die Forscher im Bereich der Bionik
versuchen technische Probleme zu
lösen, indem sie von der Natur lernen.
Dabei ist der zentrale Gedanke
die Funktionen und Strukturen von
lebenden Systemen auf ihre technischen
Abbilder zu übertragen. Dabei
lassen sich einzelne Eigenschaften
kopieren oder ganze Lebewesen in
ihrer gesamten Komplexität. Lebewesen
werden dabei als High-Tech-System
gesehen und dadurch eröffnet
sich die Möglichkeit, den scheinbaren
Widerspruch zwischen Natur und
Technik zu überwinden.
Anwendungen der Bionik
Klassische Bionik umfasst meist die
Bereiche Bau und Klimatisierung,
Konstruktionen und Geräte, Formgestaltung
und Design, Verfahren
und Abläufe sowie Materialien und
Strukturen und deren Anwendungen.
Neben Abläufen und technischen
Konstruktionen spielt auch das Forschungsfeld
der biologischen Materialien
eine wichtige Rolle und bietet
ein hohes Anwendungspotential. Vor
allem dadurch, dass sie ressourceneffizient
gestaltet sind und sich durch
eine hohe Stabilität und Funktionalität
bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz
auszeichnen.
Schwarmintelligenz
Als Forschungsgebiet der sogenannten
neuen Bionik gilt unter anderem
die Aufmerksamkeit den evolutionstheoretisch
motivierten Entwicklungen
in der Informationstechnik und
der Organisation kollektiver Prozesse.
Um bei der Organisation von komplexen
Projekten von der Natur zu lernen
werden Phänomene wie die „Schwarmintelligenz“
untersucht und analysiert.
Das Internet wurde in den
vergangenen zwei Jahrzehnten zum
technischen Abbild, dass der Einzelne
immer stärker eingebunden ist in eine
unüberschaubare Anzahl von sich
ausbreitenden und sich immer weiter
verdichtenden Netzwerken.
Mit dem Aufkommen der allgegenwärtigen
Anwesenheit von Computern
in den bevorstehenden Jahrzehnten
wird sich auch ein Wandel im
Bereich der Netzwerke zeigen.
Ein Aspekt der dabei im Mittelpunkt
steht ist die neue Metapher des
Schwarms als Organisationsprinzip.
Der Schwarm besteht aus einer Vielzahl
an Individuen, die durch die direkte
Kommunikation untereinander
miteinander agieren, was zur Steigerung
der Effizienz beträgt.
Die Masse als Intelligenz
Ein Bedeutender Vorteil eines
Schwarms besteht darin, sich schnell
zu formieren und ohne vorherige Planung
flexibel und koordiniert zu handeln.
Schwarm-Intelligenz tritt in der
Natur vor allem bei sozialen Insekten
wie Ameisen, Bienen oder Termiten
auf aber auch Fischschwärme können
diese Dynamik annehmen.
Jedes dieses Tiere scheint seiner eigenen
Aufgabe nachzugehen ohne
dass es einer übergeordneten Überwachung
bedarf aber dennoch wirken
diese Kollektive hoch organisiert
und verfolgen einen gemeinsamen
Zweck. Scheinbar ist das Geheimnis
der Schwarm-Intelligenz die kollekti-
ve Selbstorganisation der einzelnen
Teilnehmer. Die Wissenschaft versucht
bereits seit einigen Jahren diese
Gruppen-Strategien abzubilden
und zu modellieren, um sie auf komplexe
Problemstellungen und Optimierungsaufgaben
zu übertragen.
Schwarm-Modelle für die künftige
Technologie-Entwicklung werden sicher
eine zentrale Rolle spielen aber
auch in anderen Bereichen kann
dieses Thema angewandt werden.
Swarming könnte in den kommenden
Jahren zu einer wichtigen Geschäftsstrategie
werden. Ziel einer
„schwärmenden Organisation“ ist es,
Infrastrukturen zu schaffen, um die
selbst-organisierte und sehr schnelle
Bildung von entscheidungs- und
handlungsfähigen Teams zu unterstützen,
die sich nach Erfüllung der
Aufgabe wieder auflösen.
Neben der Evolution zur Industrie 4.0
möchte ich ein weiteres wichtiges
Themenfeld in diese Arbeit einfließen
lassen.
Es zeichnet sich ein Megatrend in unserer
Gesellschaft ab, der zwangsläufig
Überschneidungen und Überlagerungen
in der Gestaltung der Fabrik
von morgen hat:
Individualisierung als Vorteil
Der Trend der Individualisierung und
Personalisierung von Produkten.
Dieser Trend zeichnet sich sowohl bei
den Produkten für den Endverbraucher
als auch bei den Maschinen, die
diese Produkte herstellen, ab. Er ist
also unumgänglich und spielt eine
wichtige Rolle bei der Entwicklung
eines Konzeptes für die zukünftige Fabrik
und ihrer Maschinen.
Was steckt hinter diesem Megatrend?
Individualisierung ist ein dominierender
Megatrend des 21. Jahrhunderts,
der das Streben der Menschen nach
Autonomie und Selbstbestimmung
beschreibt. In vergangenen Generationen
war der Einzelne von traditionellen
Institutionen wie Kirche, Staat
und Familie definiert. Er wuchs in
vordefinierten und traditionellen Rollen
auf und behielt diese sein Leben
lang bei. Erst mit der Verbreitung von
Bildung, Wohlstand und Mobilität erweitert
sich das Spektrum der Optionen,
die dem einzelnen zur Verfügung
stehen und ihm damit eine gewisse
Macht geben, die Macht zur Selbstbestimmten
Definition seiner Person
und den eigenen Präferenzen.
Dies führt aber auch dazu, dass sich
in der Gesellschaft eine Individualisierung
feststellen lässt, durch eine
erhöhte Vielfalt an Werten und Normen.
Im Bereich der Konsummärkte
Abb. 17
Individualisierung
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