Glossar Fabrik der Zukunft

Biogene Materialien: Biogene Materialien sind Materialien pflanzlicher oder tierischer, also biologischer oder organischer Herkunft. Meist wird der Begriff in Abgrenzung zu petrochemisch hergestellten (also auf Erdöl und seinen Derivaten basierende) Materialien verwendet.

Biohacking: Der Begriff Biohacking wird von verschiedenen Gruppierungen und Milieus sehr unterschiedlich gebraucht. Biohacking ist die do-it-yourself-Biologie, eine biotechnische, gesellschaftliche Bewegung, in der sich Individuen und Organisationen die Errungenschaften der Biologie und Umweltwissenschaften zu eigenen Zwecken zu Nutze machen. Ein:e Biohacker:in strebt an, den eigenen Körper zu verbessern oder mit zusätzlichen Funktionen auszustatten – gewissermassen das eigene 2.0 zu erschaffen, indem aktiv in den Körper eingegriffen wird. Biohacking verbindet die Erkenntnisse aus der Biologie und der Lehre über den menschlichen Körper mit der Philosophie des Hackings. So gibt es schon heute Implantate, die magnetisch sind oder die mit einer Kreditkarte verbunden zur Zahlung verwendet werden können.

Dezentrale Fertigung: Von einer dezentralen oder verteilten Produktion spricht man dann, wenn ein Produkt in einem Netzwerk geografisch verteilter Fertigungsstätten hergestellt wird und über die Cloud koordiniert wird. Auch die lokale Herstellung oder die Herstellung durch die Verbraucher:innen kann als dezentrale Fertigung beschrieben werden.

Digital Twin: Ein digitaler Zwilling (engl. Digital Twin) ist eine virtuelle Repräsentation eines physischen oder immateriellen Objekts oder Prozesses. Digitale Zwillinge führen nicht nur Daten des abgebildeten Objektes zusammen, sondern ermöglichen z. B. auch Simulationen, wie sich das Objekt unter spezifischen Umwelteinflüssen entwickelt. Digitale Zwillinge ermöglichen neue Anwendungen und sind wesentlich für die Weiterentwicklung der Industrie in Richtung Dienstleistung.

Distributed Ledger: Der Begriff Distributed Ledger (englisch für verteiltes («distributed») Kassenbuch («ledger»)) beschreibt unterschiedliche Ansätze zum Speichern und Dokumentieren von Transaktionen. Diesen Ansätzen ist gemein, dass die gespeicherten Informationen verteilt sind. Im Gegensatz zum klassischen Ansatz, bei dem ein Hauptbuch von einer zentralen Instanz verwaltet wird, werden bei distributed Ledgers dezentral beliebig viele, prinzipiell gleichgestellte Kopien des Hauptbuchs geführt. Die Technologie sorgt dafür, dass alle Kopien zu jedem Zeitpunkt identisch sind. Die bekannteste Distributed-Ledger-Technologie ist die Blockchain. Solche verteilten Speichersysteme ermöglichen automatische Verträge zwischen verschiedenen Computern, sog. Smart Transactions. Die Technologie verspricht wesentliche Vorteile: Das System funktioniert ohne Intermediäre und ist durch die verteilten Datensätze besser vor externen Angriffen geschützt. Die einzelnen Einträge sind aufgrund deren gegenseitigen Verknüpfung im Nachhinein nur schwer manipulierbar. Neben den bekannten Anwendungen im Bereich der Kryptowährungen werden Distributed-Ledger-Techniken zunehmend auch in der Finanzindustrie, offenen Wissenschaft, im Gesundheitswesen und in der Logistik eingesetzt.

Drohnen: Heutige Drohnen sind kleine, unbemannte Flugobjekte, die im professionellen Einsatz vor allem zur Kartographie, zur Inspektion von Bauwerken und landwirtschaftlichen Nutzflächen sowie in Kata-
strophengebieten eingesetzt werden. Es gibt erste Versuche zum Einsatz für den Transport, insbesondere in abgelegenen Gegenden. In dicht besiedelten Gebieten wie Städten werden sich Drohnen zum Transport eher nicht oder nicht so schnell durchsetzen.

Empfehlungsdienste: Empfehlungsdienste sind Softwaresysteme, die eine Vorhersage treffen, wie stark das Interesse der Nutzer:innen an einem Objekt ist. Typischerweise sind die Objekte von Empfehlungsdiensten Musikstücke, Filme oder Produkte von Webshops. Zur Erstellung der Vorhersagen nutzen Empfehlungsdienste Daten aus dem Nutzungsverhalten ihrer Nutzer:innen, aggregieren dieses mit dem Verhalten ähnlicher Nutzungsprofile. Manchmal werden auch demographische Daten einbezogen. Die heute technisch ausgereiftesten Empfehlungsdienste finden sich bei Spotify, Netflix und Amazon. Technisch basieren viele Empfehlungsdienste auf maschinellem Lernen.

Faber-KI: Die Faber-KI ist eine fiktive, starke künstliche Intelligenz, die, um menschliche Emotionen zu verstehen, u.a. an literarischen Werken trainiert wurde.

Kollaborative Robotik: Roboter, die mit Menschen zusammenarbeiten und nicht durch Schutzeinrichtungen von ihnen getrennt sind, werden kollaborative Roboter, kurz Cobots, genannt. Die grossen Herausforderungen beim heutigen Einsatz sind deren Sicherheit im Umgang mit den Menschen und der wirtschaftliche Einsatz. Denn für kleine Stückzahlen ist die Schulung eines Mitarbeitenden noch immer günstiger als die Anschaffung eines Cobots, während grosse Stückzahlen von spezialisierten Automaten wirtschaftlicher und effizienter hergestellt werden. In Zukunft ist ein Einsatz von Cobots auch in der Medizin denkbar.

Künstliche Intelligenz: Künstliche Intelligenz beschreibt technische Systeme, die Aufgaben durchführen können, für deren Bewältigung menschliche Intelligenz vorausgesetzt wird. Bezeichnend für künstlich intelligente Systeme ist, dass sie lernen und mit unvollständigen Informationen umgehen können. Das Erkennen von wiederkehrenden Mustern in grossen oder kleinen Datenmengen ist ein Anwendungsfeld künstlicher Intelligenz, das Generieren von Text oder Bild ein anderes.

In der Erforschung der künstlichen Intelligenz wird zwischen starker und schwacher KI unterschieden. Während sich die schwache KI mit konkreten Anwendungsproblemen beschäftigt und lediglich die Intelligenz des Menschen simuliert, ist eine starke künstliche Intelligenz eine Intelligenz, die dem Menschen gleicht. Die Entwicklung einer starken KI steht noch aus.

Logfile: Ein Logfile ist eine Datei, in der Prozesse und Abläufe eines Computersystems oder Netzwerk für Menschen lesbar protokolliert werden. Diese Dateien werden oft zur Fehlerkontrolle genutzt.

Optische Kommunikation: Das Forschungs- und Technologiefeld der optischen Kommunikation umfasst verschiedene Technologien, mit denen Signale und Daten mithilfe von Licht übertragen werden. Dabei werden verschiedene Lichtspektren genutzt, sie reichen vom sichtbaren Licht bis in das nahe und mittlere Infrarot. Meist werden für die optische Kommunikation Glasfaserkabel verwendet. In den letzten Jahren konnten verschiedene Forscher:innen Erfolge in der Freiraumkommunikation vermelden.

Prüfsumme: In der Informatik werden Prüfsummen verwendet, um die Integrität von Daten zu überprüfen. Typischerweise werden Prüfsummen eingesetzt, um zu plausibilisieren, dass zwei Datensätze übereinstimmen oder ein einziger Datensatz in sich konsistent ist.

Smart Grid: Smart Grids gewährleisten einen sicheren, effizienten und zuverlässigen Betrieb von Elektrizitätsnetzen. Smart Grids schaffen dies, indem sie Informations- und Kommunikationstechnologien nutzen, um die starken Schwankungen von erneuerbaren Energien auszubalancieren.

Smart Tag: Smart Tags sind Etiketten, die auf Objekte oder deren Verpackungen angebracht werden können und sich mit Radiowellen ansteuern lassen. Sie sind so beschaffen, dass sie die Radiowellen aufnehmen. Durch diese Wellen wird ein Strom induziert, mit dem der Tag eine Antwort funkt. So sind sie in der Lage, über kurze Distanzen kleine Datenmengen zu funken. Eingesetzt werden Smart Tags zur Identifikation von Objekten oder zu deren Ortung.

Stigma: Fiktiver Digital Twin des Quartiersproduktionszentrums. Stigma ist ein Akronym und steht für Superior Twin for Interactively Groomed Machine Agglomerations.

Ultrakurzgepulste Photonik: Ultrakurzgepulste Photonik sind Laser, die eine Pulsdauer im Femtosekundenbereich haben. Ein Puls dauert also 0.000‘000‘000‘000‘001 (10^-1⁵) Sekunden. Dadurch wird eine hochpräzise Bearbeitung von Materialien in der Fertigung, aber auch in der Medizin möglich.