Die 10 wichtigsten Technologietrends der Industrie 4.0
In der Welt, in der wir leben, gab es nie zuvor technologische Innovationen, die sich mit größerer Geschwindigkeit und Reichweite ausgebreitet haben. Unsere Arbeitsplätze, unsere Unternehmen und die Funktionsweise unserer Gesellschaft werden durch die Technologie von Grund auf verändert, und die derzeit herrschende Pandemie beschleunigt die digitale Transformation noch um ein Vielfaches. Zehn technologische Entwicklungen, die prägenden Einfluss auf das nächste Jahrzehnt haben werden, treiben die vierte industrielle Revolution voran.
1. Künstliche Intelligenz & maschinelles Lernen
Künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (Machine Learning) beziehen sich auf die Fähigkeit von Maschinen, zu lernen und intelligent zu handeln. Das bedeutet, sie sind in der Lage, eigenständig Entscheidungen treffen, bestimmte Aufgaben zu verrichten und anhand der Erkenntnisse, die sie aus den gesammelten Daten ableiten, künftige Ergebnisse und Ereignisse vorherzusagen.
KI wird unsere Welt und die Art und Weise verändern, wie wir darin leben. Sie hat bereits Einlass in unseren Alltag gefunden, angefangen von der Google-Suche bis hin zu den Produktempfehlungen von Amazon, den personalisierten Vorschlägen von Netflix und Spotify oder den technischen Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz vor Kreditkartenbetrug. KI und maschinelles Lernen bilden darüber hinaus das Fundament, auf dem viele andere Technologietrends aufbauen. KI ermöglicht Maschinen, eine breitgefächerte Palette von Prozessen aus der Domäne des Menschen zu übernehmen, beispielsweise sehen (Gesichtserkennung), schreiben (Chatbots) und sprechen (Alexa). Mit zunehmender Fähigkeit, intelligentes Verhalten zu simulieren, wird die KI unser Leben in noch größerem Maß durchdringen.
2. Das Internet der Dinge
Das Internet der Dinge (The Internet of Things, IoT) ist ein Sammelbegriff für die wachsende Anzahl alltäglicher Geräte und Gegenstände, die mit dem Internet verbunden sind und Daten sammeln und übermitteln.
Nach Smartphone, dem ersten „schlauen“ Gerät, mit dem viele von uns in Berührung kamen, haben nun auch Smartwatch, Smarte-TV und Smart-Kühlschrank Einzug in unser Leben gehalten, und wir können davon ausgehen, dass bald alle nur erdenklichen Objekte „intelligenter“ sein werden. Heute gibt es bereits 20 Milliarden vernetzte Geräte, aber man rechnet damit, dass ihre Anzahl bald auf mindestens 200 Milliarden anwachsen wird. Sie sind die treibende Kraft hinter der Datenexplosion und dem rapiden Wandel unserer Welt und unserer Lebensweise. Die Fähigkeit von Maschinen oder elektronischen Systemen, sich miteinander zu vernetzten und Informationen zu teilen, ist ein Schlüsselelement des IoT.
3. Big Data
Einfach ausgedrückt beschreibt der Begriff „Big Data“ das exponentielle Wachstum der Datenmengen, die im Zeitalter der zunehmenden Digitalisierung erzeugt werden.
Die Anzahl der Datenmengen in unserer heutigen Welt ist gewaltig, größer als jemals zuvor. Und je mehr Daten uns zur Verfügung stehen, desto leichter fällt es uns, neue Erkenntnisse zu gewinnen und sogar künftige Ereignisse vorauszusagen. Dank der Analyse der „Datenmassen“ mit Hilfe intelligenter Algorithmen ist es möglich, Muster und Beziehungen zu erkennen, die dem menschlichen Auge vorher verborgen blieben. Und wenn man die Verbindungen zwischen den Datenpunkten versteht, lassen sich künftige Ergebnisse und Ereignisse besser prognostizieren und intelligentere Handlungsentscheidungen treffen. Ein erweitertes Datenvolumen, aus dem sich automatisiert Erkenntnisse ableiten lassen, wird den Unternehmen noch nie dagewesene Möglichkeiten bieten, das aus diesen Daten generierte Wissen zu nutzen.
4. Blockchains
Die Blockchain, auch als Distributed-Ledger-Technik (DLT) bezeichnet, ist eine Art miteinander verketteter „Datenblöcke“, die ein hohes Maß an Sicherheit beim Speichern von Informationen bieten.
In unserem digitalen Zeitalter stellt das Speichern, Authentifizieren und Schützen von Daten für viele Unternehmen eine schwerwiegende Herausforderung dar. Die Blockchain-Technologie, eine Form der offenen Distributed Ledger Technik, die für die dezentrale Dokumentation bestimmter geschäftlicher Transaktionen genutzt wird, bietet eine supersichere Lösung dieses Problems. Infolgedessen ist sie ein zunehmend attraktives Tool für Branchen wie Bank- und Versicherungswesen. Sie wird prägenden Einfluss auf die Funktionsweise der Banken und den Erhalt unserer Vermögenswerte haben.
5. Cloud & Edge Computing
Cloud Computing bedeutet, dass Daten mit Hilfe eines Netzwerks auf externen Rechnern in einem Datenzentrum gespeichert und verarbeitet werden; damit sind Unternehmen auch ohne großen Aufwand imstande, riesige Datenmengen zu speichern und nahezu in Echtzeit zu verarbeiten. Beim Edge Computing werden Daten dezentral am „Rand“ des Netzwerks auf miteinander verknüpften lokalen Geräten verarbeitet, beispielsweise Smartphones.
Cloud-Service-Anbieter wie Amazon, Google und Microsoft ermöglichen Unternehmen, die gesamte unerlässliche IT-Infrastruktur in ihrer Cloud zu nutzen und damit die Gemeinkosten zu reduzieren, die anfallen, wenn das Verwalten der Systeme, Software und Datenbestände durch ein firmeninternes Rechenzentrum erfolgt. Edge Computing ist am anderen Ende der Skala verortet – statt in eine weit entfernte „Datenwolke“, werden die Datenströme individuell und an der Quelle verarbeitet, sozusagen an vorderster Front der unternehmerischen Aktivitäten. Statt jedes von Kameras, Scannern, Handterminals oder Sensoren gesammelte Informationsbruchstück zur Verarbeitung an die Cloud zu übermitteln, können die Edge-Geräte einige oder alle Operationen in eigener Regie durchführen, direkt an der Datensammelstelle.
6. Roboter und Cobots
Die heutigen Roboter könnte man als intelligente Maschinen definieren, die in der Lage sind, ihre Umgebung zu verstehen, darauf zu reagieren und selbstständig Routinearbeiten oder komplexe Aufgaben durchzuführen.
In unserem datengetriebenen Zeitalter sind Intelligenz und die Fähigkeit zu autonomem Handeln Schlüsselmerkmale, die Roboter definieren und von anderen Maschinen unterscheiden. Cobots oder kollaborative Roboter gehören einer neuen Generation von Robotersystemen an, die entwickelt wurden, um Seite an Seite mit ihren menschlichen Kollegen zusammenzuarbeiten. Cobots optimieren die menschlichen Arbeitsergebnisse und sind imstande, sicher und problemlos mit der menschlichen Belegschaft zu interagieren – als zusätzliche Kraft am Arbeitsplatz.
7. Autonome Fahrzeuge
Ein autonomes Fahrzeug – gleich ob Personen- oder Lastkraftwagen, Schiff oder ein anderes Vehikel – ist in der Lage, alles wahrzunehmen, was in seinem unmittelbaren Umfeld geschieht und sich selbstständig, ohne menschliche Eingriffe, fortzubewegen.
Jeder namhafte Autohersteller investiert inzwischen beträchtliche Summen in KI-Technologien für autonome Fahrzeuge, die das Gesicht unserer Städte verändern könnten. Sie würden möglicherweise dazu beitragen, die Luftverschmutzung zu verringern, den täglichen Berufsverkehr dramatisch zu verbessern und zahlreiche weitere Vorteile mit sich bringen.
8. Das 5G-Netz
5G ist die fünfte Generation der mobilen Netzwerktechnologie, die gemeinsam mit anderen Netzwerk-Innovationen schneller und zuverlässiger hohe Datenraten an Mobilgeräte überträgt; außerdem lassen sich dadurch immer mehr Geräte miteinander verbinden und sowohl mit umfangreicheren als auch vielfältigeren Datenströmen versorgen.
Die Netzwerktechnologie bildet das Rückgrat unserer Online-Gesellschaft und einer smarten Welt. Mit zunehmender Bandbreite und Reichweite haben sich neue Nutzungsmöglichkeiten eröffnet, angefangen von E-Mails bis hin zum Internetsurfen, standortbezogenen Dienstleistungen und Streamen von Videos und Spielen. Wir übermitteln einen kontinuierlichen Strom von Echtzeit-Daten zwischen Nutzern, Apps, den Geräten, die wir verwenden, und den Cloud-Diensten, die diese Entwicklung vorantreiben. Das 5G-Netz bietet nicht nur größere Übertragungsgeschwindigkeiten, sondern ist auch in der Lage, erheblich mehr Geräte innerhalb eines geografischen Bereichs miteinander zu verbinden.
9. Genomik und Genom-Editing
Genomik ist ein interdisziplinärer Bereich der Biologie, der sich auf die Erforschung der DNA (mittels Entnahme, Vervielfältigung und Sequenzierung) – und des Erbguts lebender Organismen fokussiert. Genom-Editing, auch Genomchirurgie genannt, umfasst eine Reihe von Technologien, die gezielte Eingriffe in die DNA und die genetischen Strukturen lebender Organismen ermöglichen.
Die wachsende Anzahl hochleistungsfähiger Computer und hochentwickelter Software-Tools, auf die wir heute zugreifen können, haben in beträchtlichem Maß dazu beigetragen, das menschliche Genom zu entschlüsseln, seit es 2003 sequenziert wurde. Heute hat die Biotechnologie einen Entwicklungsstand erreicht, der es gestattet, die innerhalb einer Zelle codierte DNA zu verändern und die charakteristischen Merkmale zu beeinflussen, die ihre Tochterzellen nach der Zellteilung aufweisen.
10. Quantencomputer
Quantencomputer haben sich ein seltsames Phänomen nutzbar gemacht, das sich bei Aktivitäten auf der subatomaren Ebene beobachten lässt und die Quantenverschränkung, den Tunneleffekt und die Fähigkeit der Quantenteilchen beinhaltet, in mehreren Zuständen gleichzeitig zu existieren.
Quantencomputer werden die Welt der Computer völlig neu definieren und uns eine Rechenleistung bescheren, die Millionen oder Milliarden Mal größer ist als die unserer heutigen Supercomputer. Obwohl die klassischen binären Rechenoperationen vermutlich für viele Aufgaben ausreichen, die in absehbarer Zukunft anfallen und per Computer erledigt werden, ermöglicht die unvorstellbar schnelle Arbeitsweise der Quantencomputer mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Vielzahl von Anwendungen in Bereichen wie Künstliche Intelligenz oder bei der Entschlüsselung komplexer Strukturen, beispielsweise genetischer Informationen.
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