10 beste IoT Industrie 4.0 Implementierungen

Unternehmen im Bereich der Industrie 4.0 müssen immer schneller, intelligenter, schlanker und profitabler werden. Wir haben alle schon von Smart Cities und Smart Homes gehört, aber auch die vollautomatisierte und IoT-fähige Smart Factory ist am Horizont zu sehen. Tatsächlich ist sie schon heute möglich, sagt Darren Wall, freiberuflicher Technologieautor.

Das IoT (Internet der Dinge) hat bewiesen, dass es das Potenzial hat, Unternehmen in allen Branchen zu revolutionieren. Richtig eingesetzt, kann es Prozesse rationalisieren, die Entscheidungsfindung verbessern und einen zusätzlichen Nutzen für Interessengruppen, Partner und Kunden schaffen. Kein Wunder, dass es die treibende Kraft hinter der Industrie 4.0 ist, die auch als vierte industrielle Revolution“ bezeichnet wird.

Was ist Industrie 4.0?

Industrie 4.0 bezieht sich auf den Prozess der digitalen Transformation in der Fertigung/Produktion und verwandten Branchen, um mehr Wert zu schaffen. Viele betrachten den aktuellen Trend zur digitalen Transformation als eine Analogie zur 4. industriellen Revolution, daher der Name.

Industrie 4.0 befasst sich mit der Frage, wie sich die Fertigung durch den Einsatz von Plattformtechnologien von Drittanbietern, Innovationsbeschleunigern und IT/OT (Betriebstechnologie) verändern kann. Das bedeutet, dass Spitzentechnologien in den Bereichen Cybersicherheit, Big Data, AR/VR, Cloud Computing, Automatisierung, KI und IoT eingesetzt werden, um herkömmliche Prozesse und Fähigkeiten digital zu transformieren. Das Ziel ist es, Unternehmen intelligenter und schneller sowie widerstandsfähiger und agiler zu machen.

Die 10 wichtigsten Industrie 4.0 IoT-Anwendungen

Hier sind einige der wichtigsten Industrie 4.0-Anwendungsfälle der IoT-Technologie:

1. Big Data und Analytik

Bereits heute produzieren Fertigungsunternehmen große Mengen an Daten. Diese können von IoT-Sensoren, Produktionsmengen, Absatzprognosen, Leistungsdaten usw. stammen. Außerdem müssen sie sich mit einer Reihe von externen Datenpunkten und Faktoren wie Marktbedingungen, Politik, Klima usw. auseinandersetzen.

Bereits heute produzieren Fertigungsunternehmen große Mengen an Daten. Diese können von IoT-Sensoren, Produktionsmengen, Absatzprognosen, Leistungsdaten usw. stammen. Sie müssen sich auch mit einer Reihe von externen Datenpunkten und Faktoren wie Marktbedingungen, Politik, Klima usw. auseinandersetzen.

Probleme treten jedoch in der Regel auf, wenn es darum geht, diese Daten effektiv zu speichern, zu verarbeiten und zu nutzen.

Das manuelle Sammeln, Organisieren und Sichten von Daten, ganz zu schweigen von der Gewinnung von Erkenntnissen, ist ein zeitaufwändiger und mühsamer Prozess. Schlimmer noch, es ist eine Verschwendung menschlichen Potenzials, wenn man bedenkt, wie effizient und geschickt die Technologie im Umgang mit großen Daten ist. Big-Data- und Analysetools verwandeln diesen Teil der Geschäftstätigkeit eines Unternehmens in einen Prozess, der praktisch in Echtzeit abläuft und bei dem wesentlich mehr Intelligenz zum Einsatz kommt.

2. Autonome Robotik

Von humanoiden Robotern mit menschenähnlicher Intelligenz und Geschicklichkeit sind wir zwar noch weit entfernt, aber die Automatisierung der Fertigung ist erstaunlich ausgereift. Roboter werden bereits in großem Umfang eingesetzt, um sich wiederholende, hochpräzise Aufgaben in allen Arten von Produktionslinien auszuführen. Die möglichen Vorteile der automatisierten Robotik in der Fertigung sind weitreichend:

Erleichterung einer kontinuierlichen Produktion mit begrenzten bis keinen Ausfallzeiten
Senkung des Risikos arbeitsbedingter Verletzungen durch gefährliche Aufgaben
Verbesserte Effizienz und Produktivität durch schnelle und autonome Entscheidungsfindung

Modernere Roboter benötigen heute nicht einmal mehr einen menschlichen Bediener. Sie sind in der Lage, sich selbst zu navigieren und eine schnell wachsende Anzahl und Vielfalt von Aufgaben zu erledigen.

3. Simulationen und digitale Twins

Ein digitaler Zwilling ist eine virtuelle Simulation oder ein Modell eines realen Objekts, z. B. eines Fertigungsgeräts oder einer ganzen Anlage. Der häufigste Anwendungsfall für diese Systeme ist die Durchführung von Simulationen, um Ineffizienzen und Verbesserungsmöglichkeiten zu ermitteln.

Sie können auch verwendet werden, um im Voraus zu testen, wie sich ein System oder eine Maschine unter bestimmten Umständen verhalten würde. Darüber hinaus können die Mitarbeiter an den Geräten geschult und ausgebildet werden, bevor sie in ein reales Szenario versetzt werden. Dies kann besonders effektiv sein, wenn es mit KI und maschinellen Lerntechnologien kombiniert wird.

4. Horizontale und vertikale Systemintegration

Die horizontale Integration stellt sicher, dass Ihre Maschinen, IoT-Geräte, Prozesse und Arbeitskräfte nahtlos zusammenarbeiten. Andererseits stellt die vertikale Integration sicher, dass diese Produktionsdaten für verschiedene Abteilungen im gesamten Unternehmen verfügbar und verwertbar sind.

Das Ziel ist es, nahtlose Konnektivität und unternehmensweite Transparenz für diejenigen zu schaffen, die sie benötigen. Die Daten sollten für Maschinen, Mitarbeiter und sogar für die Lieferkette oder Geschäftspartner verfügbar sein und gemeinsam genutzt werden können.

Diese Art der Vernetzung könnte zum Beispiel dazu beitragen, die Produktion auf eine Verzögerung in der Lieferkette vorzubereiten. Oder der Vertrieb kann Entscheidungen auf der Grundlage Ihrer Fertigungsleistung treffen.

5. Industrielles IIoT (IoT)

Im Kontext der Fertigung wird das IIoT meist mit Gerätesensoren in Verbindung gebracht, die Betriebs- und Umgebungsdaten erfassen. Diese Sensoren sind die primären Dateneingabequellen, die zur Information anderer vertikaler Bereiche und zur Entscheidungsfindung bei Fertigungsprozessen und -technologien verwendet werden. Abgesehen von Ihren Fertigungsanlagen kann dies auch für Ihre Anlagensysteme gelten, wie z. B. Luftfilterung, HLK, usw. Diese kontinuierliche Erfassung und Weitergabe von Daten ist die Grundlage für fast alle anderen IoT-Systeme.

6. Technologie für Cybersicherheit

Der vielleicht einzige große Nachteil des IoT-Fliegens Ihres gesamten Betriebs ist, dass die potenziellen Sicherheitsrisiken umso größer sind, je mehr Ihre Systeme miteinander verbunden sind. Jedes einzelne IoT-Gerät kann ein möglicher Einstiegspunkt für einen Angriff sein, von dem aus er sich schnell auf alle anderen Geräte und Systeme innerhalb Ihres Geschäftsbetriebs ausbreiten kann.

Dieses Risiko kann jedoch durch den Einsatz modernster IoT-Cybersicherheitssysteme gemindert werden. Die führenden IoT-Sicherheitssysteme von heute nutzen Technologien wie KI, maschinelles Lernen und Blockchain, um automatisch auf Angriffe zu reagieren. Diese intelligenten Sicherheitssysteme können vor einer Vielzahl von Angriffen schützen, von Social Engineering über Ransomware bis hin zu DDoS.

Teile des IoT-Netzwerks können unter Quarantäne gestellt und bereinigt werden, ohne das gesamte System zum Absturz zu bringen. Darüber hinaus können fein abgestimmte Konfigurationen und Zugriffskontrollen die Sicherheit insgesamt verbessern.

7. Die Cloud

Die Cloud verspricht Unternehmen aller Branchen eine nie dagewesene Skalierbarkeit, Flexibilität und schnelle Markteinführung. Die Cloud-Infrastruktur ist kostengünstig, sicher, schnell und wird mit Datenredundanzen und Maßnahmen zur Geschäftskontinuität vorkonfiguriert.

Unternehmen können spezifische Anforderungen und Geschäftsprozesse in die Cloud auslagern, sei es als SaaS, CaaS, IaaS oder XaaS. Die Cloud-Fertigung wurde sogar entwickelt, um die Fertigung über geografisch verstreute Standorte hinweg zu synchronisieren.

Daten können in nahezu unbegrenzter Menge gespeichert werden, und alle Beteiligten, einschließlich der Kunden, können einfach und schnell darauf zugreifen. Aus Sicht der Verbraucher bietet die Cloud zahlreiche Vorteile in Bezug auf Geschwindigkeit, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit. Ganz zu schweigen von der Senkung der Gemeinkosten für Beschaffung, Wartung und Betrieb der Infrastruktur.

8. Additive Fertigung (AM)

AM ist die Bezeichnung für die industrielle Produktion von 3D-Druck. Der 3D-Druck selbst ist ein Verfahren zur Herstellung von Produkten durch schichtweises Hinzufügen weiterer Materialien. Mithilfe von computergestütztem Design (CAD) oder 3D-Objektscannern lassen sich digitale Modelle von Objekten erstellen, die dann in 3D gedruckt werden können.

Dies öffnet Herstellern viele Türen, einschließlich Crowdsourcing von Designs, Ideen und nutzergenerierten Inhalten. Selbst KI kann mit Big Data kombiniert werden, um KI-generierte Innovationen oder Erfindungen zu schaffen.

9. Künstliche Intelligenz und Fertigung

Wir haben bereits einige Anwendungsmöglichkeiten für KI im industriellen IoT angedeutet. Man kann mit Fug und Recht behaupten, dass KI dank ihres Potenzials für Geschwindigkeit, Effizienz und Automatisierung unweigerlich in fast jede digitale Technologie einfließen wird.

Sie wird bereits in großem Umfang für Vorhersagen zu Markttrends, Angebot und Nachfrage und sogar zur Wartung eingesetzt.

Mit Hilfe von Big Data und maschinellem Lernen wird das Potenzial der KI nur noch zunehmen. So können Maschinen beispielsweise in der Lage sein, Ineffizienzen unabhängig von menschlichen Eingaben zu erkennen und zu beheben.

10. Erweiterte Realität und virtuelle Realität

AR und VR mögen aufgrund einer Diskrepanz zwischen Erwartungen und Realität Rückschläge erlitten haben. Doch jetzt gewinnen sie langsam wieder an Boden als transformative Technologie in allen Bereichen.

AR-Overlays können den Einsatzkräften vor Ort sofortigen Zugang zu umfangreichen kontextbezogenen Daten verschaffen. So kann man sich zum Beispiel AR-Brillen vorstellen, die Informationen über einzelne Pakete liefern, während ein Lagerleiter durch ein Lagerhaus geht. Jemand, der ein AR-Gerät trägt, kann sogar sofortige Warnungen, Tooltips oder Gefahrgutwarnungen erhalten.

Sowohl AR als auch VR können auch für Schulungen mit immersiven, realistischen Simulationen verwendet werden – möglicherweise in Kombination mit digitalen Zwillingen.

Sind Sie gespannt auf Industrie 4.0 IoT und was es für Ihr Unternehmen tun kann?

Es ist wichtig zu wissen, dass diese Technologie nicht nur für große Unternehmen gedacht ist, sondern dass es auch unzählige Anwendungsfälle für KMUs gibt. Auch wenn das Ideal der intelligenten Fabrik greifbarer denn je ist, sollten Sie nie unvorbereitet in eine digitale Transformation gehen.

Wenn Sie diese Art von Vorhaben noch nicht in Angriff genommen haben, sollten Sie mit einem Managed-IT-Experten sprechen, der KMU dabei hilft, durch digitale Transformation nachhaltigen Erfolg zu erzielen. Dabei können Sie die häufigsten Fallstricke vermeiden, wie z. B. eine fehlende Strategie oder die erforderlichen IT-Kenntnisse.

Der Autor ist Darren Wall, freiberuflicher Technologieautor. Dieser Artikel erschien zuerst auf www.IoT-Now.com.