Der aktuelle Bericht des „International Center for Networked, Adaptive Production (ICNAP)“ liefert praxisnahe Antworten. Von Zero-Trust-Architekturen über die Integration von KI bis hin zur Nutzung Digitaler Zwillinge bietet der Bericht konkrete Lösungen für die Industrie 4.0. Zudem gibt er einen Ausblick auf die Zukunft der autonomen Fertigung und beleuchtet Konzepte für die sogenannte „Dark Factory“ – eine vollständig automatisierte Produktionsstätte.

Digitalisierung als Chance: Effizienz, Nachhaltigkeit und Resilienz

Viele Unternehmen zögern noch, den Schritt in die Industrie 4.0 zu wagen. Hohe Investitionskosten, fehlende Expertise und Unsicherheiten in der Umsetzung sind oft Hürden. Dabei bietet die Digitalisierung enorme Vorteile: Sie steigert Effizienz und Produktqualität, reduziert Ressourcenverbrauch und verbessert die Energieeffizienz. Gleichzeitig erhöht sie die Resilienz, indem Produktionssysteme flexibler und widerstandsfähiger gegenüber Störungen werden.

Diese Themen standen auch im Fokus des „ICNAP Summer Meeting 2024“, bei dem Forschende und Industriepartner praxisnahe Lösungen zu „Intelligent Sensing and Communication“ und „Data-Driven Sustainability“ entwickelten. Die Ergebnisse flossen direkt in den aktuellen Studienbericht ein.

Künstliche Intelligenz: Plug&Produce für die schnelle Anwendung

Ein Schwerpunkt des Berichts liegt auf dem Einsatz von KI in der Produktion. KI optimiert Prozesse – von der Qualitätssicherung bis zur Automatisierung. Der Bericht stellt ein Plug-and-Produce-Konzept vor, das eine schnelle und einfache KI-Integration in bestehende Produktionssysteme ermöglicht.

Zusätzlich behandelt eine Studie das Potenzial generativer KI zur Transformation von Geschäftsprozessen und Produktionsabläufen. Die interaktive Plattform „AI Everywhere“ bietet ICNAP-Partnern eine Übersicht über Tools, Anwendungsfälle und Best Practices, sodass Unternehmen gezielt KI-Potenziale identifizieren können, ohne eigene Grundlagenforschung betreiben zu müssen.

Zero-Trust-Architekturen: Schutz vor Cyberangriffen

Mit der zunehmenden Digitalisierung steigen die Anforderungen an die IT-Sicherheit. Neue EU-Richtlinien wie die Network and Information Security Directive (NIS2), der Cyber Resilience Act (CRA) und die EU-Maschinenverordnung rücken den Schutz von Produktionssystemen in den Fokus. Gleichzeitig nimmt die Bedrohung durch Cyberangriffe zu.

Eine ICNAP-Studie zeigt, wie Unternehmen mit Zero-Trust-Architekturen ihre Produktionssysteme absichern können. Das Zero-Trust-Modell prüft jeden Zugriff kontinuierlich und erhöht so das Sicherheitsniveau erheblich.

Von Digitalen Zwillingen zur Dark Factory: Die Zukunft der Produktion

Ein weiteres Highlight des Berichts ist der Digital Twin Demonstrator. Anhand von Batteriezellmodulen zeigt er, wie Deep Learning die Qualitätskontrolle von Schweißnähten automatisieren kann. Dies verdeutlicht, wie Unternehmen durch vernetzte Modellierung effizientere und fehlerfreie Produktionsprozesse realisieren können.

Die Studie geht noch weiter und untersucht die Vision einer „Dark Factory“ – einer vollautonomen Produktionsstätte. Durch den Einsatz multidimensionaler digitaler Zwillinge und fortschrittlicher Analysetools können Unternehmen den Status quo bewerten und gezielt Optimierungspotenziale identifizieren. Der Bericht liefert dazu praxisnahe Werkzeuge und Handlungsempfehlungen.

ICNAP: Eine vernetzte Innovationsplattform für die digitale Industrie

Das International Center for Networked Adaptive Production (ICNAP) vereint die Expertise der drei Aachener Fraunhofer-Institute IPT (Produktionstechnologie), ILT (Lasertechnik) und IME (Molekularbiologie und Ökologie) mit führenden Industrie- und Wissenschaftspartnern. ICNAP wurde als offene Forschungsplattform gegründet, um neue Digitalisierungsansätze praxisnah zu erproben.

Der Wissenstransfer steht dabei im Mittelpunkt: ICNAP bietet regelmäßig kostenlose Veranstaltungen, die Unternehmen Einblicke in neueste Forschungsergebnisse ermöglichen. Beim Jahrestreffen im Dezember 2024 wurden die fünf neuen Studien für 2025 festgelegt:

• Integration of Sensor Technology in Brownfield Applications
• Approval of AI Systems for Quality Control - Fulfilling Regulatory and Stakeholder Requirements
• Production Optimization: Concept for Holistic Optimization of Production
• A Digital Process Twin for Manufacturing: Unlocking New Optimization Potentials
• Manufacturing „Secured by Design“: A Zero-Trust Approach to Industrial Product Development

Der Studienbericht für 2025 wird am 9. Dezember 2025 beim ICNAP-Jahrestreffen vorgestellt.

Der Studienbericht steht kostenlos zum Download bereit: ICNAP-Report 2024