Autonomie, Flexibilität und die Kollaboration von Menschen und Maschinen sind fester Bestandteil der Industrie 4.0 Konzepte und benötigen deutlich verbesserte kognitive Fähigkeiten – neue Sensortechnologien.

Die Vernetzung der vollständig digitalisierten Fabrik der Zukunft wird mehrdimensional entlang der Wertschöpfung, entlang der Geschäftsprozesse und entlang der Produktlebenszyklen verlaufen und dabei dem abstrakten Referenz-Architektur-Modell für Industrie 4.0 folgen. Neben der realen Fabrik entsteht auch ein vollständiges virtuelles Bild der Fabrik der Zukunft. Dabei erlaubt die ständige Synchronizität von Simulation und realem Betrieb eine optimale Flexibilität bei gleichzeitiger hoher Effizienz und Ressourcennutzung. Die stetig steigende verfügbare Leistung von Rechnern, Speichern und Datenübertragungssystemen begünstigt und beschleunigt diese Entwicklung, macht sie geradezu unaufhaltsam.

Und doch müssen die Hersteller von Investitionsgütern, Maschinen, Anlagen, Systemen, Geräten und Komponenten einen erheblichen eigenen Anteil in die Fabrik der Zukunft investieren. Eine vertikale, wie horizontale Integration benötigt eine verbindliche Ontologie, einen Sprachumfang mit dem Systeme und Anlagen nicht nur Daten austauschen können, sondern der auch die Zusammensetzung, Interpretation und Bedeutung der über die Schnittstellen übertragenen Daten mitliefert. In vielen Teilbereichen wurden hier bereits umfangreiche Vorarbeiten geleistet. So enthält der Beschreibungsstandard eCl@ss heute nicht nur eine vollständige, herstellerunabhängige Festlegung von Gerätebeschreibungsmerkmalen sondern auch eine Reihe syntaktischer und semantischer Elemente, die beim Aufbau der Industrie 4.0 Ontologien genutzt werden müssen.

Daten die in gigantischem Umfang von überall her gesendet, gelesen und manipuliert werden können, müssen auf eine besonders sichere Netzwerkstruktur aufsetzen. "Cyber Security" ist noch immer die Achillesferse der vierten industriellen Revolution. Doch selbst im Detail der automatisierten Maschinen gibt es noch erhebliche Herausforderungen auf dem Weg zu Industrie 4.0: Unsere Maschinen sind heute leistungsstark, präzise und schnell aber mit unzureichenden kognitiven Fähigkeiten ausgestattet. Um aber die angestrebte Flexibilität der Fabrik der Zukunft zu erreichen, müssen Anlagen, Maschinen und Systeme mit einer Vielzahl deutlich leistungsstärkerer und preiswerterer kognitiver Systeme ausgestattet werden.

Industrie 4.0 braucht auch Sensorik 4.0! Dabei kommen gerade den optischen Sensorprinzipien eine noch wachsende Bedeutung zu. Neue Lichtlaufzeit und Lichtschnitt Messsysteme z.B. erlauben die vollständige hochauflösende, dreidimensionale Erfassung von Werkstücken, Objekten und Räumen. Nur so können Autonomie und Flexibilität von Maschinen und automatisierten Anlagen deutlich erhöht und eine sichere, effiziente Zusammenarbeit von Menschen und Maschinen in der Fabrik von morgen möglich werden.