Industrie 4.0 – IIoT-Anwendungen gehört die Zukunft

Geprägt ist die Industrie 4.0 von der digitalen Transformation. Die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen hängt in dieser Epoche davon ab, wie erfolgreich die Umstellung im Betrieb gelingt. Fortschrittliche IIoT-Anwendungen sind die Basis für eine durchgängige Umgestaltung. Während sich hinter dem Begriff IoT das Internet der Dinge (Internet of Things) mit seinen innovativen Ansätzen zur Hausautomation verbirgt, ist der Fokus beim industriellen Internet der Dinge (IIoT) schon dem Namen nach auf die Anforderungen in der Arbeitswelt bezogen.

Smart Factory – die wichtigsten Innovationen

In der Smart Factory ist alles im holistischen Sinne miteinander verbunden. Dies bezieht sich nicht nur auf die Vernetzung zwischen Maschinen, die sich wechselseitig steuern. Vielmehr gehören Cyber-physische Systeme (CPS) zu den vielfältigen Aspekten der digitalen Transformation in der Industrie 4.0, sodass physische Komponenten, die früher ohne technologische Komponenten ein isoliertes Eigenleben führten, nun mit originär digitalen Anwendungen interagieren. Die Ausstattung der einzelnen Komponenten mit Sensoren, Aktoren und Steuerungseinheiten macht diesen Fortschritt möglich.

Unternehmer, welche die Umstellung ihrer betrieblichen Abläufe nach den Anforderungen der Smart Factory erfolgreich durchführen möchten, erhalten hier einen Einblick in eine leistungsstarke IIoT-Plattform und MES. Sie können bei der Umstellung neben CPS auf die folgenden Innovationen zugreifen:

Cloud-Computing: Nutzung externer Speicherplätze und Softwarelösungen
Edge-Computing: Datenverarbeitung direkt an der Quelle
KI und maschinelles Lernen: Systeme lernen aus Erfahrung und treffen selbstverantwortliche Entscheidungen
VR und AR: Simulation von Raumgefühlen – das Internet wird dreidimensional
Big Data: Verbesserung der Kennzahlen durch Daten-Management

Anwendungsbeispiele für das IIoT

Die digitale Transformation wirkt sich auf das gesamte Betriebsleben aus. Um die revolutionären Auswirkungen der Smart Factory auf die Abläufe im Unternehmen zu veranschaulichen, möchten wir uns auf wichtige Bereiche konzentrieren, in denen die Einführung leistungsstarker IIoT-Anwendungen zu massiven Veränderungen führt:

Kundenservice

Daten liefern Informationen zum Produktstatus und ermöglichen Updates, Wartung und Reparatur via Fernzugriff. Produkte werden hybrid, das heißt, sie sind Produkte und Dienstleistungen zugleich. Datenbasierte Analyseleistungen verschaffen Kunden einen besseren Einblick in die Produkte.

Lieferkette

Mit dem Konzept wandelbarer Produktionsstraßen ermöglichen Big Data, Monitoring und Daten-Management bedarfsgemäße Feinjustierungen. KI-basierte Maschinen berechnen selbstständig die günstigsten Lieferwege unter Berücksichtigung von Zeit, Kosten und Aufwand.

Produktion und Fertigung

Lernende Maschinen steuern Maschinen und treffen anhand der Datensätze selbstständig Entscheidungen zur Optimierung des Produktionsprozesses. Anhand zahlreicher Kennzahlen und ständiger Reports bei besonderen Ereignissen können Verantwortliche regulierend eingreifen und Anpassungen vornehmen, um die Ressourcen zu schonen, die Geschwindigkeit zu verbessern und die Maschinen vorausschauend zu warten. Dies reduziert nach Arbeitsstudien die Ausfallzeiten zwischen 30 und 50 Prozent und erhöht die Haltbarkeit um 20 bis 40 Prozent.

Losgröße 1

Früher war individuelle Maßarbeit mit mühevoller Handarbeit verbunden und die Herstellungsprozesse fanden eher in Manufakturen als in Fabriken statt. Heute schafft das IIoT die Voraussetzungen für das Ideal der Losgröße 1, Kunden durch eine modulare Gestaltung im Produktionsprozess verschiedene Wahlmöglichkeiten zu bieten. Dies korrespondiert mit veränderten Kundenerwartungen. Kunden geben heute verstärkt Unikaten gegenüber billiger Massenware den Vorzug.

Die wichtigsten Vorteile der digitalen Transformation

Die vernetzte Fabrik ist eine smarte Fabrik, die das Unternehmen in puncto Effizienz und Flexibilität auf ein höheres Level hebt. Dank der automatisierten und agilen Abläufe lassen sich Produktivität und Effizienz erheblich steigern. Verantwortlichen ermöglicht die vorausschauende Wartung, die Ausfallzeiten der Geräte deutlich zu reduzieren, die Ressourcen zu schonen und die Lebensdauer der Maschinen zu verlängern.

Zugleich schafft die smarte Vernetzung die Voraussetzung für die individuelle Konfiguration von Produkten, was sich massiv auf das Kundenerlebnis auswirkt. Dank zentraler Steuerung und Monitoring ist das Führungspersonal auch in Detailfragen immer auf dem Laufenden und kann bei Bedarf regulierend eingreifen.

Was sind die Herausforderungen der Umgestaltung?

Die wechselseitige Vernetzung oder Digitalisierung erfordert ein hohes Niveau an Datenschutz und Cybersicherheit, da Viren, Trojaner und Hackerangriffe schwerwiegende Folgen mit sich bringen können. Hinzu kommt, dass Komplexität die Fehleranfälligkeit erhöht. Die Smart Factory fordert von jedem Mitarbeiter die Bereitschaft der ständigen Weiterentwicklung ein sowie die Motivation, sich auf diese tiefgreifenden Veränderungen einzulassen.

Besonders bei proprietären Systemen ist die Abhängigkeit zu den Anbietern von IIoT-Komponenten hoch. Der Aufwand für die Verwaltung der intelligenten Geräte sollte ebenfalls nicht vernachlässigt werden. Foto: Jonas Morgner, https://unsplash.com/de/fotos/F7u5fL11Lt0https://unsplash.com/de/fotos/F7u5fL11Lt0