Anfang Juli 2024 fand die jährliche Mitgliederversammlung der Plattform Industrie 4.0 im Rahmen einer Strategieklausur in Baden bei Wien statt. Neben der Bestellung neuer Vorstandsmitglieder und der Arbeit am strategischen Fundament der nächsten Jahre, wurde auch auf die Aktivitäten und Themen des letzten Jahres zurückgeblickt.
2023-2024 wurden über die Plattform verschiedene Aktivitäten und Initiativen gesetzt, um die Digitalisierung und Vernetzung der österreichischen Industrie voranzutreiben. Dieser Beitrag fasst Teile der besprochenen Inhalte zusammen.
Die Folien der Präsentation zum Download finden Sie im Mitgliederbereich der Plattform.
Zahlen und Fakten zur Plattform
Die Plattform Industrie 4.0 ist aktuell an 7 themenrelevanten, nationalen und internationalen (Leit-)Projekten beteiligt. Sie organisierte zwischen Juli 2023 und Juli 2024 46 eigene Veranstaltungen, die von insgesamt 1678 Teilnehmer:innen besucht wurden. Die Aktivitäten der Plattform orientieren sich an vier Schwerpunkten:
- Arbeit 5.0
- Nachhaltige Produktion
- Neue Technologien & Innovation
- Produktionsstandort Österreich
Jeder dieser Themenschwerpunkte beinhaltet unterschiedliche Aktivitäten. Dazu zählen insbesondere die Organisation von Events, die Mitarbeit an Projekten & Leitprojekten, die Partizipation in der Standardisierung, Kooperationsveranstaltungen, Vorträge und Medienarbeit.
Einen Kurzüberblick über den Aufbau der Plattform und die wichtigsten Gründe Mitglied zu werden finden Sie in unserem Factsheet.
Schwerpunkt Neue Technologien und Innovation
Neue F&E-Roadmap
Eine wesentliche Aktivität der Plattform war zuletzt die Überarbeitung des Ergebnispapiers Technologie & Innovation in der Industrie 4.0 . Die neue F&E Roadmap bildet die wichtigsten Akteur:innen zu Industrie 4.0 ab und gibt rund 60 Empfehlungen zur Verbesserung der Rahmenbedingungen für Forschung und Innovation an die Politik. Sie beinhaltet auch zehn aktuelle österreichische Use Cases aus Industrie und Forschung.
Die acht Themenfelder zur Strukturierung von Forschung und Entwicklung rund um Industrie 4.0:
Data Sharing
Die Plattform rückt seit Längerem den firmenübergreifenden Datenaustausch in den Fokus der produzierenden Industrie. Über regelmäßige „Check-Ins“ werden Neuigkeiten zu produktionsrelevanten Aktivitäten und Projekten vermittelt.
Das Projekt Manufacturing-X hat z.B. zum Ziel, sektorspezifische Datenräume für die Produktion zu etablieren. Es möchte die Anforderungen an eine grundlegende Infrastruktur für das Teilen von Daten in den Ökosystemen der Industrie (national, europäisch & global) erfüllen. Die Plattform ist Österreichs Vertreter im International Manufacturing-X Council. Im Council haben wir die globale Verantwortung für das Thema „Digitaler Produktpass“ übernommen. Der Beirat wurde im Februar 2024 gegründet und umfasst aktuell Vertreter aus Deutschland, Frankreich, Italien, Spanien, Niederlande, U.S.A., Kanada, Australien, Japan und Korea. Weitere Länder werden demnächst folgen.
Cofinity-X ist die erste Betreibergesellschaft von Catena-X, dem Datenraum für firmenübergreifenden Datenaustausch in der Automobilindustrie. Cofinity-X ist ein Joint Venture von OEMs und deren Zulieferern. Bekannte Anwendungen finden sich zum Beispiel bei BMW in Form einer Open Source App zur Rückverfolgung verbauter Teile, bei Volkswagen & Schaeffler in Verbindung mit Stammdaten-Vereinheitlichung und bei LRP Autorecycling durch Anbindung an das ERP-System zur Materialerkennung und Lagerbestandsoptimierung.
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Die so genannte Asset Administration Shell (AAS) soll als Grundlage für digitale Zwillinge dienen. In Österreich gibt es mehrere Umsetzungsaktivitäten, z.B. im Rahmen des AMIDS-Projekts an der JKU Linz, welches anhand des beispielhaften Produktionsprozesses einer Bierkiste die Erfassung und Datenweitergabe via AAS erprobt. Auch große Industrieunternehmen setzen erste Aktivitäten mit der AAS, z.B. die Firma ENGEL.
Eines von zwei europäisch geförderten Datenraum-Projekten im Bereich der Produktion nennt sich SM4RTENANCE. Die österreichischen Firmen FILL und AVL sind Teil des Konsortiums, die Plattform ist als Disseminationspartner zur Verbreitung der Inhalte für Europa und Österreich beteiligt. Der Kick-Off des Projekts fand im November 2023 in Bilbao statt, aktuell werden „Trials“ (Use-Cases) entwickelt, die in den Datenraum einfließen sollen.
Weitere Highlights aus den monatlichen „Check-Ins“ zum Datenaustausch in der Produktion:
- Planung & Launch von Manufacturing-X: wichtige Projekte u.a. im Maschinenbau (Factory-X), in der Luftfahrt (Aerospace-X), in der Halbleiterindustrie (Semiconductor-X) oder der Pharmaindustrie (Health Track-X)
- Gründung von Betreibergesellschaften deutscher Data Space Projekte: Health Data Space, Mobility Data Space, Catena-X; Kosten variieren stark je nach Modell
- Konsolidierung im Software-Bereich: Auslaufen von Förderungen (z.B. GXFS in Deutschland), Tendenz Richtung Eclipse Dataspace Components (EDC), europäische Middleware Simpl
- Sehr viele Projekte in Umsetzung: z.B. EuProGigant (Österreich-Deutschland), CHAMPI4.0NS (Holzindustrie), Flex4Res (Supply Chains), iECO (Bauwirtschaft), Boot-X (getrieben von Huawei), Dione-X (Zerspanung), Underpin (Energiewirtschaft), Usefleds (Energiewirtschaft), GRIPPS-X (Industrie-Services)
- Rechtliche Regularien und Compliance als Treiber: insb. Data Act und Data Governance Act, ESPR
- Standardisierung rückt in den Fokus: Gruppen entstehen bei ISO/IEC, CEN-CENELEC, IEEE und mit Eclipse Dataspace Working Group
Daten im Allgemeinen
Daten bilden das Fundament vieler Anwendungen im Kontext von Industrie 4.0. Daten sind häufig auch die Grundlage potenzieller zusätzlicher Wertschöpfung in der Produktion. Im letzten Jahr wurden durch die Plattform weitere Entwicklungen rund um Daten im Allgemeinen aufgegriffen.
Das sogenannte Data Mesh ist eine Weiterentwicklung der unternehmensinternen Datenspeicherung. Die Datenspeicherung hat sich von Data Warehouses (späte 80er Jahre) über Data Lakes und Data Lakehouses in den letzten Jahrzehnten rasant entwickelt. Data Mesh basiert auf vier Grundprinzipien:
- Domain Ownership: verschiedene Abteilungen im Unternehmen haben ihre eigenen Anwendungen und Plattformen;
- Data as a Product: Daten werden als Produkte über den eigenen Bereich hinaus zur Verfügung gestellt;
- Self-serve Platform: es gibt gemeinsame Policies und Standards, z.B. zu Security;
- Federated Computational Governance: gemeinsamer Datenkatalog, Monitoring, Meta Daten Registrierung…
Die Datenspeicherung via Data Mesh erleichtert u.a. die standortübergreifende Nutzung von Daten, z.B. bei einer verteilten Produktion mit mehreren Fabriken.
Secure Multi-Party Computation (SMPC) gehört zu den so genannten Privacy Enhancing Technologies. SMPC erlaubt es, Daten zu analysieren und Modelle an ihnen zu trainieren, ohne dass die Daten selbst weitergegeben werden müssen. Einsatzmöglichkeiten bestehen beispielsweise im Bereich des Lieferkettenmanagements. So kann z.B. der Nachfrage-verzerrende „Bullwhip-Effect“ vermieden werden, ohne dass einzelne Unternehmen bekanntgeben müssen, wie viele Rohstoffe oder Vorprodukte eingekauft werden. Kompetenzen in Österreich zu SMPC liegen z.B. bei der TU Graz oder am AIT.
Ein Unified Namespace (UNS) erlaubt es, einen Überblick über alle unternehmerischen Daten an einem einzigen Ort zu erzeugen. So können verschiedene Geschäftsbereiche in die Lage versetzt werden, industrielle Echtzeitdaten auf konsistente Weise zu nutzen. Beispielsweise können Shopfloor-Mitarbeiter:innen ein Echtzeit-Dashboard erhalten während Data Scientists auf Basis derselben Daten Echtzeit-Analysen durchführen können.
Ein aktuelles Thema ist die Datenverarbeitung mittels Künstlicher Intelligenz. Insbesondere Generative AI hat im vergangenen Jahr an Aufmerksamkeit und Bedeutung gewonnen. Die Plattform ermöglichte Einblicke in die Anwendung von Generative AI in der österreichischen Industrie. So gibt es z.B. Anwendungen rund um Chatbots, Co-Piloten, Dokumentenmanagement, Übersetzungsleistungen oder Medienarbeit bei Magna Steyr, bei Infineon, bei Innio Jenbacher oder bei der Voestalpine.
Neben den industriellen Anwendungen basierend auf Daten ist die Datensicherheit ein wichtiges Thema. Jüngste Entwicklungen zeigen, dass Angriffe häufiger und heftiger werden und dass nur wenige Unternehmen in Österreich gut vorbereitet sind. Um die Resilienz zu stärken, sind IT-/Security-Kräfte zunehmend auf eine gute Zusammenarbeit mit Mitarbeiter:innen angewiesen und eine gute Beziehung zum Betriebsrat kann im Ernstfall sehr hilfreich sein und wertvolle Zeit sparen. Insgesamt ist die Bedeutung von Vertrauen nicht zu unterschätzen.
Rund um Daten spielt auch die Standardisierung eine wesentliche Rolle. Standards können ein Schlüssel sein, um Unternehmen am Standort Österreich zu einer führenden Rolle und zu Wettbewerbsvorteilen zu verhelfen. Im Schwerpunkt Neue Technologien und Innovation ist u.a. die voranschreitende Standardisierung rund um Data Sharing relevant, die z.B. in der CEN-CENELEC Fokusgruppe „Data, Dataspaces, Cloud and Edge” stattfindet. Dort und in der Standardisierung rund um digitale Produktpässe (Austrian Standards, AG 001 19, Spiegelgremium zu CEN/CLC JTC 24) bringt sich die Plattform Industrie 4.0 aktiv ein.
Schwerpunkt nachhaltige Produktion
Use Cases zu Nachhaltigkeit
Das Thema Nachhaltigkeit gewinnt für die österreichische Industrie zunehmend an Bedeutung. Digitalisierung und Industrie 4.0 unterstützen Unternehmen im Aufsetzen entsprechender Lösungen, Prozesse und Geschäftsmodelle. Zusätzlich sind auf EU-Ebene verschiedene Regularien entstanden, die Nachhaltigkeit mit Digitalisierung immer mehr verknüpfen. Um das Thema greifbarer zu machen und Best-Practices für Nachhaltigkeit in der Produktion zu identifizieren, stellt die Plattform laufend Use-Cases vor.
Vier konkrete Use-Cases aus dem vergangenen Jahr:
- Die Firma Fundermax nutzt digitale Zwillinge und KI in der Produktion. In Bezug auf einen Trocknungsvorgang wurde durch Datenanalyse und Aufstellung einer Energiebilanz ein Energie-Nutzungsgrad von 25% (d.h. 75% Verluste) festgestellt. Der digitale Zwilling dient hier als Werkzeug für die Steigerung der Energie- und Produktionseffizienz und die Optimierung von Produktionstechnologie und Maschinen. Das Werkzeug digitaler Zwilling wird hier als „Kleine Schwester“ der KI gesehen.
- Die TU Wien definiert Maßnahmen zur Umsetzung von Ökodesign. Vier Schritte sollen die Umsetzung erleichtern und z.B. eine Wiederverwendung von Materialien in neuen Produkten gewährleisten. Ein Beispiel zeigt das Potenzial: Ökodesign kann zu großen Kosteneinsparungen (1/3 der Herstellkosten) und Ressourceneinsparungen (20% des Gewichts) führen.
- Das Institute of Design Research Vienna (DRV) hat Regeln für zirkuläres Design identifiziert. Diese können beim Produktdesign herangezogen werden und sich auf Material, Komponenten und Service beziehen.
- Schneider Electric hat nachhaltiges Produktdesign bei Frequenzumrichtern angewandt. Das bedeutet konkret: Gleiche Module über die gesamte Leistungsreihe, modulares Design zur Ermöglichung einfacher Ersatzteil-Logistik, einfacher Austausch der Leistungsmodule und Lüfter und geringer Trainingsaufwand wegen einheitlichem Hardware- und Software-Design.
Publikation Ergebnispapier
Ein wesentlicher Meilenstein ist die Publikation des Ergebnispapiers „Auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft – Key-Enabler und politische Impulse für eine zukunftsfähige Produktion und Wertschöpfung in Österreich“. Basierend auf Workshops, Einzelgesprächen sowie einem offenen Brainstorming und Feedback-Prozess wurden Key-Enabler inklusive Hindernisse, Risiken, Chancen und mögliche Lösungen identifiziert. Außerdem wurden politische Handlungsempfehlungen erarbeitet, welche ein Bündel unterschiedlicher Maßnahmen als Notwendigkeit identifizieren, um die Kreislaufwirtschaft in Österreich zu verankern.
Sechs grundlegende Empfehlungen:
- Die Forschungsförderung im Bereich der kreislauforientierten Produktion sollte signifikant ausgebaut werden
- Zirkuläre Geschäftsmodelle sollten zukünftig gefördert werden
- Verstärkter Wissenstransfer ist notwendig, um Themen in die Breite zu bringen und speziell KMU zu unterstützen
- Die Datennutzung entlang der Wertschöpfungskette und firmenübergreifende Zusammenarbeit sollte durch öffentliche Infrastruktur gefördert werden
- Die Informationsvermittlung von neuen Regularien muss verbessert und verstärkt werden
- Der gesellschaftliche und unternehmerische Wandel muss angetrieben werden
Digitaler Produktpass
Ein Fokusthema innerhalb des Schwerpunkt Nachhaltige Produktion ist aktuell der digitale Produktpass (DPP). Der DPP ist ein Schlüsselelement der europäischen Kreislaufwirtschaftsstrategie. Künftig werden zahlreiche Produkte mit Markern versehen werden, mit denen Produkte eindeutig identifiziert werden können und spezifische Informationen entlang der Wertschöpfungskette, zum Beispiel zu Reparierbarkeit oder CO2-Fußabdruck, ausgelesen werden können. Dies soll die Kreislauffähigkeit von Produkten vorantreiben, Kund:innen bei ihrer Kaufentscheidung besser informieren und insgesamt mehr Transparenz entlang der Wertschöpfungskette schaffen.
Aus technischer Perspektive handelt es sich beim DPP um einen strukturierten Datensatz produkt- bzw. materialbezogener Daten. Diese werden über den gesamten Lebenszyklus digital gespeichert und sind durch einen einfachen Zugriff (z.B. durch QR-Codes) auslesbar („Lebenslauf eines Produktes“).
Regulatorische Grundlage des DPP bildet die Ökodesign Verordnung der EU. Diese wiederum ist im Kreislaufwirtschaftsaktionsplan des Kreislaufwirtschaft-Paktes unter dem EU Green Deal verankert. Sektor- bzw. Produkt-Spezifikationen für die bereitzustellenden Daten (u.a. Recyclingfähigkeit, Nachhaltigkeit, Werterhalt etc.). werden in Form von delegierten Rechtsakten erarbeitet.
Die Plattform setzt eine Vielzahl an Aktivitäten zum DPP um. Verschiedene Veranstaltungen zum DPP wurden bereits durchgeführt, u.a. mit dem BMK. Außerdem veröffentlichte die Plattform eine eigene Publikation „Digitaler Produktpass – Status Quo“ sowie ein Factsheet. Die Plattform engagiert sich in der österreichischen Standardisierung zum DPP, organisiert regelmäßige „Check-Ins“ zum DPP und macht medial auf das Thema aufmerksam.
Die Plattform beteiligt sich darüber hinaus am CIRPASS-2 Projekt. CIRPASS-2 ist ein Projekt, das im Rahmen des Digital Europe Programmes die Implementierung des DPP unterstützt. Der DPP soll in realen Pilotanwendungen in der Textil-, Elektronik-, Reifen- und Bau-Wertschöpfungskette getestet werden. Auch auf nationaler Ebene wird die Plattform in Kürze in einem Leitprojekt als Partner vertreten sein.
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Schwerpunkt Arbeit 5.0
Ein Themenfeld, mit dem sich die Plattform intensiv beschäftigt ist Arbeitgeber-Attraktivität und Industrie 5.0. Ein attraktiver Arbeitgeber adressiert alle drei Dimensionen der Industrie 5.0: Resilienz, Nachhaltigkeit und Menschenzentriertheit. Ein gutes Gehalt ist nach wie vor sehr wichtig; ein guter Arbeitsplatz mit Fokus auf Gesundheit (physisch und psychisch) sowie Nachhaltigkeit gewinnen jedoch immer mehr an Bedeutung. In diesen Faktoren liegt großes Potenzial für Unternehmen, um sich in Zeiten eines Fach- und Arbeitskräftemangels gegenüber Mitbewerber:innen zu positionieren.
Die Plattform ist in dem europäischen Projekt Bridges 5.0 involviert. Die Europäische Kommission definiert Industrie 5.0 wie folgt: “Industry 5.0 recognises the power of industry to achieve societal goals beyond jobs and growth to become a resilient provider of prosperity, by making production respect the boundaries of our planet and placing the wellbeing of the industry worker at the centre of the production process.” Soziale Innovation wird daher für die Zukunft der Arbeit eine große Rolle spielen.
Thematisiert wurde das Konzept insbesondere in einer gemeinsam mit dem Silicon Alps Cluster und unserem Projektpartner FH Kapfenberg organisierten Veranstaltung. Neben theoretischen Inputs hatten die Teilnehmer:innen die Möglichkeit sich über aktuelle Industrie 5.0-Entwicklungen auszutauschen und das Smart Production Lab kennenzulernen, das im Zuge des EU-Projektes in eine Industrie 5.0-Pilotfabrik mit menschenzentrierten Arbeitsplätzen weiterentwickelt werden soll.
Darüber hinaus wurden die Quantifizierung von Nachhaltigkeit und Future Skills in der Produktion als Themen aufgegriffen. Die Frage „Welchen Wert hat Nachhaltigkeit“ wurde im Projekt QuartaVista beantwortet, in dem es SAP gelungen ist, Nachhaltigkeit in Kennzahlen zu gießen.
In einem Workshop zum Thema „Future Skills in der Produktion“ wurde erhoben, welche Kompetenzen für spezifische industrielle Berufsbilder in Zukunft notwendig sind. Diskutiert wurde konkret anhand von drei Personas (Maschinenbediener:in, Instandhaltungstechniker:in und Logistiker:in), welche Technologien zukünftig eingesetzt werden, wie sich die Tätigkeiten verändern und welche Skillsbedarfe daraus entstehen. Als inhaltliche Grundlage dienten die Arbeit von Magna Steyr und die European Manufacturing Survey 2022.
Das Projekt Digital Pioneers wurde zum zweiten Mal umgesetzt, um jungen Frauen den Einstieg in technische Berufe zu erleichtern. Ende Juni wurde durch die Plattform für die Pionierinnen ein gemeinsames Wien-Wochenende organisiert.
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Schwerpunkt Produktionsstandort Österreich
Kommunikation
Kommunikation ist ein wesentlicher Bestandteil der Arbeit der Plattform Industrie 4.0. Anfang 2024 wurde erneut die Social Media Kampagne Mission Future Job durchgeführt, um mehr Jugendliche für technische Berufe und Jobs in der Produktion zu begeistern, sowie den Erstkontakt mit Unternehmen zu erleichtern.
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Über die Webseite, über LinkedIn und in Presseaussendungen informiert die Plattform regelmäßig über Neuigkeiten und Aktivitäten. Ein wesentlicher Meilenstein im vergangenen Jahr war der Website Light-Relaunch. Eine neue Struktur, neue Bilderwelten und ein neuer Eventkalender wurden umgesetzt. Michael Fälbl veröffentlicht zudem regelmäßig eine Kolumne im Factory-Magazin mit dem Fokus auf Themen der Plattform und des Wirtschaftsstandortes.
KMU-Unterstützung
Bei kleinen und mittleren Unternehmen besteht in Österreich noch viel Handlungsbedarf rund um Industrie 4.0.
Im Rahmen der Mittelstandsinitiative DIVE „Digitale Industrie Verständlich Erklärt“ werden daher regelmäßig regionale Veranstaltungen zu ausgewählten Digitalisierungsthemen angeboten, bei denen Austausch und Diskussion mit Expert:innen aus Wissenschaft und Industrie im Vordergrund stehen. Die Inhalte aus den Veranstaltungen werden jeweils auf der Wissens-Plattform festgehalten.
Ein wichtiges Instrument für die KMU-Digitalisierung bilden Digital Innovation Hubs. Der European Digital Innovation Hub (EDIH) AI5Production ist einer von vier österreichischen und über 200 europäischen EDIHs. AI5production legt seinen Fokus auf die digitale Transformation der produzierenden Unternehmen und bietet unterschiedliche Unterstützungsleistungen. Fokusthemen sind Digital Design, Digital Production, Cyber-Security, Künstliche Intelligenz und Industrie 5.0.
Vernetzung und regionaler Austausch
Die Plattform Industrie 4.0 unterstützt beim Austausch der österreichischen Bundesländer zu Industrie 4.0 und Digitalisierung. In Workshops werden u.a. Herausforderungen für produzierende Unternehmen in den kommenden Jahren sowie den Bedarf nach stärkerer Unterstützung thematisiert. 2024 identifizierte Themenschwerpunkte umfassen die Twin Transformation, Upskilling/Weiterbildung, Globalisierung/Geopolitik, Regularien, Technologie mit Schwerpunkt KI, Liefer- und Wertschöpfungsketten/Resilienz, IT-Technologien und Data Sharing.
Die Bundesländer-Steckbriefe der Plattform bieten eine Übersicht über Industrie 4.0-Aktivitäten in den österreichischen Regionen. Sie werden in regelmäßigen Abständen durch die Plattform und durch die Wirtschafts- und Standortagenturen der Bundesländer erstellt und überarbeitet.
Zur Vernetzung des Produktionsstandorts organisiert die Plattform jährlich ein Industrie 4.0 Praxisfrühstück in Alpbach – am 22. August 2024 findet es zum nächsten Mal statt. Zentrale inhaltliche Takeaways aus dem vergangenen Jahr: Digitale Zwillinge sind heute schon in der Lage, einen Not-Stopp zu veranlassen. Die Umsetzung der Twin Transition bedeutet sowohl riesige Chancen für innovative Produktionstechnik als auch eine harte Probe für die Wettbewerbsfähigkeit der österreichischen Industrie. Ein sicherer und verantwortungsvoller Umgang mit KI wird eine Herausforderung. Private 5G-Netze können für unterschiedliche Anwendungen genutzt werden.
Der SUMMIT Industrie 4.0, die 8. Jahresveranstaltung der Plattform Industrie 4.0, findet dieses Jahr am 26. November in Hall in Tirol statt. Sie wird in Kooperation mit der Standortagentur Tirol und der Wirtschafts-Standort Vorarlberg GmbH (WISTO) organisiert. Das Programm umfasst u.a. eine Führung bei Tiroler Rohre, Keynotes zu Mensch-Maschine Interaktion und KI, die Vorstellung aktueller Industrie 4.0 Use-Cases und die Einbindung von Schüler:innen-Projekten. Als diesjähriges Partnerland wurde Großbritannien ausgewählt. Es wird auch wieder einen Austellerberiech geben.
Dank und Ausblick
Wir befinden uns derzeit im Kern fundamentaler Veränderungen. Digitalisierung spielt in der digitalen, grünen und sozialen Transformation eine wesentliche Rolle in und ist kein Selbstzweck. 2024-2025 wird die Plattform unter Einbeziehung der in den Workshops erarbeiteten Zielsetzungen die Arbeit in den Schwerpunkten fortsetzen.
Wir bedanken uns bei allen Teilnehmer:innen der Strategieklausur. Ihre Partizipation und Expertise sind Treiber und wertvoller Input für die tägliche Arbeit der Plattform Industrie 4.0!