Strategien


Von Augmented Reality bis Nanotechnik

Wie neue Konzepte die Digitalisierung beschleunigen

Wolfgang Herrmann ist Deputy Editorial Director der IDG-Publikationen COMPUTERWOCHE und CIO. Zuvor war er Chefredakteur der Schwesterpublikation TecChannel und stellvertretender Chefredakteur COMPUTERWOCHE. Zu seinen thematischen Schwerpunkten gehören Cloud Computing, Big Data / Analytics und Digitale Transformation.
Nanotechnik, Virtual Reality, 3D-Druck und Digital Twins treiben den digitalen Wandel voran. Lesen Sie in Teil 4 unserer Serie, was dahinter steckt.

Welche Technologien und Konzepte bergen das größte disruptive Potenzial? Diese Frage stellte das Marktforschungs- und Beratungshauses Forrester. Die Analysten identifzierten "12 Top Emerging Technologies", die sie anhand von drei Dimensionen (siehe Grafik) bewerteten.

Nanotechnologie ermöglicht Innovationen in vielen unterschiedlichen Feldern, darunter Biologie, Chemie, Werkstoffwissenschaften, Medizin und Physik.
Nanotechnologie ermöglicht Innovationen in vielen unterschiedlichen Feldern, darunter Biologie, Chemie, Werkstoffwissenschaften, Medizin und Physik.
Foto: Rost9 - shutterstock.com

In der Kategorie "Newness" geht es darum, wie neu eine Technik sowohl in Sachen Marktreife als auch hinsichtlich der Bekanntheit und des Know-hows bei potenziellen Nutzern ist.

Das Kriterium "Connectedness" beschreibt, wie verbreitet eine Technologie bereits in vorhandenen Produkten und Services ist. Ein hoher Wert weist darauf hin, dass sich das disruptive Potenzial schon im praktischen Einsatz zeigt.

Nanotechnologie, 3D-Druck, Augmented Reality und Digital Twins gehören zu den 12 wichtigsten Technologien, denen Forrester ein hohes disruptives Potenzial zuschreibt.
Nanotechnologie, 3D-Druck, Augmented Reality und Digital Twins gehören zu den 12 wichtigsten Technologien, denen Forrester ein hohes disruptives Potenzial zuschreibt.
Foto: Forrester Research

In der dritten Dimension ("Type of Technology InnovationInnovation") unterscheidet Forrester schließlich zwischen KI-Technologien, digitalen Ökosystemen, neuen Compute-Paradigmen wie Quantencomputer sowie Techniken, die als Brücke zwischen physischen und digitalen Welten dienen können. Zu letzteren gehören etwa Augmented-, Virtual- und Mixed-Reality-Techniken. Alles zu Innovation auf CIO.de

Die Brücke zwischen physischen und digitalen Welten

Vier aufkommende Technologien im Forrester-Ranking agieren als Brücke zwischen physischen und digitalen Welten. Häufig geht es dabei um die Aufwertung physischer Komponenten oder Produkte durch Software. Zu dieser Gruppe gehören die additive Fertigung, Augmented, Virtual und Mixed Reality sowie Digital Twins und Nanotechnologie.

Additive Fertigung/ 3D-Druck

Forrester beschreibt additive Fertigung als einen industriellen Prozess, in dem physische Produkte auf Basis eines Softwaredesigns entstehen und von 3D-Drucksystemen gefertigt werden.

Mit der additiven Fertigung habe für die klassische Produktion die disruptivste Phase seit der industriellen Revolution begonnen, kommentieren die Analysten. Innerhalb der nächsten fünf Jahre sei mit grundlegenden Veränderungen in Produktionsprozessen zu rechnen. Zwar sind 3D-Drucker schon seit einigen Jahren verfügbar. Doch erst seit kurzem sinken die Kosten erheblich, zugleich entwickeln sich Hardware- und Softwaresysteme immer schneller weiter. Hinzu kommen Fortschritte und Innovationen im Bereich der Werkstoffe, die es erleichtern, Produkte in hoher Stückzahl und Qualität zu produzieren. Das große Versprechen der 3D-Druck-Protagonisten könnten nun eingelöst werden, urteilt Forrester.

Vor allem Konzerne und Großunternehmen aus unterschiedlichen Branchen haben begonnen, additive Fertigung in ihre Produktionsprozesse einzubeziehen. Dazu gehört die Automobil- ebenso wie die Luftfahrtbranche. Der Flugzeugbauer Boeing beispielsweise stellt Tragflächenteile für sein Modell 777X mittels 3D-Druck her. Auch in der Konsumgüterindustrie halten 3D-Druckverfahren Einzug.

Erhebliche Effizienzgewinne erzielen Unternehmen in der Lagerhaltung, wenn Sie etwa Ersatzteile bei Bedarf selber drucken, anstatt sie in Regalen vorzuhalten. Der Sportartikelhersteller AdidasAdidas nutzt ein additives Fertigungssystem des amerikanischen Spezialisten Carbon, um Schuhe mithilfe von 3D-Druckern zu produzieren. Top-500-Firmenprofil für Adidas

Additive Fertigung (3D-Druck) - wichtige Anbieter

3D Systems

Carbon

Desktop Metal

GE Additive

Markforged

Optomec

Augmented, Virtual und Mixed Reality

Augmented- und Mixed-Reality-Technologien legen eine "virtuelle Schicht" digitaler Informationen über physische Objekte und eröffnen damit eine Vielzahl an Nutzungsmöglichkeiten. Dabei werden beispielsweise 3D-Objekte als Hologramme in eine physische Umgebung projiziert. Eine vollständig digitale Sicht auf Objekte aus unterschiedlichsten Perspektiven erlauben Virtual-Reality-Systeme (VR).

Aus den ursprünglich für Consumer-Märkte entwickelten Technologien haben sich mächtige Tools entwickelt, die in zahlreichen B2B-Szenarien genutzt werden. Mithilfe von Smartphones, Tablets und intelligenten Brillen oder Head-mounted-Displays halten AR-Techniken beispielsweise im technischen Kundendienst und in der Instandhaltung Einzug. Sie erlauben Technikern vor Ort den einfachen Zugriff auf digitale Informationen, um beispielsweise komplexe Maschinen zu warten. Forrester erwartet, dass sich VR-Systeme auch im Einzelhandel, der Versicherungsbranche und im Gesundheitssektor weiter ausbreiten.

Vor allem für Schulungszwecke entdecken Unternehmen wie der Handelskonzern Walmart und der Paketversender UPS auch VR für sich. Besonders bekannt sind die All-in-one-Headsets von FacebookFacebook (Oculus) und HTC (Vive). Mit solchen Systemen lassen sich Szenarien, die in der Realität teuer, aufwändig und riskant werden, virtuell ausprobieren und durchspielen. Alles zu Facebook auf CIO.de

Mixed Reality bedeutet, dass virtuelle Objekte mit realen auch interagieren können. Beispiel: Man sieht durch die Datenbrille eine virtuelle Tasse auf einem Tisch. Verschiebt man den Tisch, bewegt sich die Tasse mit. Aktuell kommt MR häufig in besonders anspruchsvollen Szenarien wie der medizinischen Ausbildung zum Einsatz.

Forrester erwartet für alle drei Technologieausprägungen ein anhaltendes Wachstum. Mixed-Reality-Systeme könnten in Zukunft auch Prozesse in der Architektur, im Industriedesign und im Gesundheitssektor verbessern.

Augmented, Virtual und Mixed Reality - wichtige Anbieter

GoogleGoogle Glass Alles zu Google auf CIO.de

HTC Vive

MicrosoftMicrosoft HoloLens Alles zu Microsoft auf CIO.de

Facebook / Oculus

ODG

Vuzix

Digital Twin

Als digitale Entsprechung eines materiellen Objekts helfen Digital Twins Unternehmen dabei herauszufinden, wie sich ein Produkt oder eine Komponente in der physischen Welt verhält. Forrester sieht die Nutzenpotenziale insbesondere in IoT-Szenarien (Internet of Things). Nur wenige Organisationen erreichten mit ihren IoT-Initiativen derzeit mehr als einfache Effizienzgewinne, die sich vor allem durch eine vorrauschauende Wartung (Predictive Maintenance) ergäben, urteilen die Analysten.

Die Möglichkeiten von Digital Twins in IoT-Umgebungen gingen darüber hinaus. Unternehmen erhielten damit tiefe Einblicke, wie sich ein Produkt in der Praxis bewährt und könnten daraus beispielsweise ergänzende Service-Modelle oder sogar neue Service-basierte Geschäftsmodelle ableiten.

Gegenwärtig befinde sich die Technologie zwar noch in einem frühen Stadium und sei in etlichen Fertigungsbetrieben noch gar nicht angekommen. Doch mit dem Vordringen von IoT-Plattformen gewönnen auch Digital Twins an Bedeutung. Das gelte insbesondere für das Thema Customer Experience, das immer stärker von der eingesetzten Software in vernetzten Produkten abhänge. Am Ende könnten sich Digital Twins zu einer geschäftskritischen Komponente in IoT-Umgebungen entwickeln, so die Prognose.

Digital Twin - wichtige Anbieter

AmazonAmazon Alles zu Amazon auf CIO.de

Dassault Systems

IBMIBM Alles zu IBM auf CIO.de

Microsoft

OracleOracle Alles zu Oracle auf CIO.de

PTC

SAPSAP Alles zu SAP auf CIO.de

SiemensSiemens Top-500-Firmenprofil für Siemens

Nanotechnologie

Nanotechnologie nutzt Erkenntnisse aus der Quantenphysik und ist vor allem durch die geringe Größe der eingesetzten Materialen charakterisiert. Die Längenbezeichnung Nanometer geht auf das griechische Wort für Zwerg zurück. Ein Nanometer bezeichnet ein Milliardstel Meter, eine Größe die schwer vorstellbar ist. Zum Vergleich: Ein Nanometer verhält sich zu einem Meter wie eine Haselnuss zur Erde. Der Durchmesser eines menschlichen Haares beträgt 50.000 Nanometer.

Nanotechnologie (oder auch: Nanotechnik) ermöglicht Innovationen in vielen unterschiedlichen Feldern, darunter Biologie, Chemie, Werkstoffwissenschaften, Medizin und Physik. Daraus ergeben sich zahlreiche Einsatzfelder sowohl in der Wissenschaft als auch im kommerziellen Umfeld. Neben Fortschritten in der Medizin erlaubt Nanotechnik die Entwicklung neuartiger Halbleiter für Computer, verbesserte Displays und Solarzellen sowie Batterien mit längeren Laufzeiten.

Die Grundlagenforschung in der Nanotechnik erhielt Anfang des Jahrtausends einen Schub, wie Forrester berichtet. Innerhalb der kommenden Dekaden erwarten die Analysten weitere technische Durchbrüche, die es Forschungs- und Entwicklungsteams erlauben, Nanotechnik in diversen neuen Produkten einzusetzen. Startups wie Nantero oder StorDot nutzen beispielsweise Kohlenstoffnanoröhren (Carbon Nanotubes), um flexible Displays oder leistungsstärkere Speicherkomponenten zu entwickeln. Auf dieser Basis könnten auch verbesserte tragbare Sensoren und neue Krebsmedikamente entstehen.

Nanotechnologie - wichtige Anbieter

CHASM Technologies

IBM

Nantero

Samsung,

StoreDot

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