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IIoT - das "Internet der Dinge"
Hintergrund: Was ist IIoT und wie verändert es Fertigungs- und Geschäftsprozesse?
Das Internet wurde im Jahr 1990 für die Menschen erstmals zugänglich. Das Leben änderte sich dadurch schlagartig. Seither entwickelt sich das Internet kontinuierlich weiter. Stets neuere Funktionen, Features und Möglichkeiten werden durch immer größere Datenmengen ermöglicht. Bereits 1999 ist der Begriff „Internet of Things“ erstmals gefallen. Und keine zehn Jahre später wurde, laut der Cisco Internet Business Solutions Group, das Internet der Dinge an dem Zeitpunkt geboren, als mehr „Dinge und Objekte“ mit dem Internet verbunden waren als Menschen. Heute hat sich das „Internet der Dinge“ von einem Hype zur Realität entwickelt und verspricht sowohl für Privatpersonen als auch für Unternehmen enormen Nutzen. Es soll unsere gesamte Welt, das Alltagsleben aber auch die Arbeit flexibler machen.Definition
Eine klare Definition für das IoT gibt es bis heute nicht. Es gibt viele sich ähnelnde, aber doch unterschiedliche Ansätze. Doch in einem Punkt sind sich alle einig: das Internet der Dinge verbindet Geräte miteinander. Das IoT ist ein System von miteinander vernetzten Maschinen, Anlagen, Geräten und Sensoren. Dies kann nur funktionieren, wenn diese „Dinge“ oder „Objekte“ eindeutig identifizierbar und erreichbar sind. Das Internet dient in diesem System als weltweit einzigartiges Netzwerk, in dem alles zusammenläuft. Dabei ist die Nutzung von einheitlichen Standardprotokollen sehr wichtig, da diese Interoperabilität ermöglichen, also die Fähigkeit zwischen verschiedenen Systemen und Netzwerken zu kommunizieren. Kurz gesagt, IoT ermöglicht es „Dinge“ oder „Objekte“ untereinander und mit uns kommunizieren zu lassen.
Funktionsweise
Die unterste Schicht ist die Geräteschicht, in der sich alle Devices (Geräte) befinden. Die Schicht darüber wird als Steuerungsschicht bezeichnet. In dieser Schicht bilden sogenannte „Gateways“ die Verbindung zwischen der Operativen Technologie (OT) und der Informationstechnologie (IT). In der dritten und damit obersten Schicht befindet sich das Rechenzentrum und der Zugang zur Cloud. Alle drei Schichten sind miteinander vernetzt und kommunizieren untereinander, wodurch diese smarte Umgebung erst ermöglicht wird.
IoT vs. IIoT
Es wird zwischen dem „Internet of Things“ (IoT) und dem „Industrial Internet of Things“ (IIoT) unterschieden. Im privaten Bereich bietet das IoT enorme Möglichkeiten. Angefangen bei beispielsweise dem Einsatz eines Smart Home-Systems. Durch die Verbindung mehrerer Geräte, Anlagen und Systeme, die alle miteinander kommunizieren können, wird das Zuhause „smart“. Dadurch werden zum Beispiel automatisch Temperaturen geregelt oder Lichter gesteuert, wodurch sich unser Komfort und unsere Lebensqualität verbessert. Des Weiteren werden derzeit auch Städte intelligent gemacht, indem man IoT-Systeme mit der Verkehrssteuerung oder der Straßenbeleuchtung vernetzt. Das IIoT hingegen verändert die Industrie und hat in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Durch den Einsatz eines IoT- Systems in der Industrie, wird es möglich, Produktionen selbstständiger und „smarter“ ablaufen zu lassen. Fertigungen werden dadurch intelligent gemacht. Zum einen indem sie Echtzeitinformationen liefern und daraus folgend zu einer vorbeugenden Wartung führen können. Darüber hinaus wird es einfacher, Kundenwünsche direkt in den Fertigungsprozess einzubauen. Immer mehr Unternehmen setzten IIoT-Systeme in ihrer Produktion ein, um ihre Fertigung flexibler zu gestalten.
Potenziale des IIoT
Das IIoT verändert ganze Fertigungs- und Geschäftsprozesse. Aber es entstehen auch ganz neue Geschäftsmodelle und das IIoT bietet die Möglichkeit auf mehr Nachhaltigkeit. Mithilfe von „Predicitive Maintenance“, also der vorausschauenden Wartung können Fehler und Ausfälle in der Produktion entdeckt und behoben werden, bevor sie überhaupt auftreten. Dadurch kommt es zu weniger Ausfällen in der Produktion und das Unternehmen umgeht einen Produktionsstopp und hohe Kosten. Ein neues Geschäftsmodell, dass durch das IIoT ermöglicht wird ist beispielsweise „Pay-per-Use“. Der Kunde kauft bei diesem Modell nicht mehr eine ganze Anlage, sondern nur noch eine nutzungsabhängige Einheit, beispielsweise die Mengeneinheit, die produziert wurde oder die Nutzungsdauer, die gebraucht wurde. Das bietet für den Kunden vor allem mehr Flexibilität und eine hohe Kostentransparenz, da er nur das bezahlt, was er tatsächlich benötigt. Durch IIoT kann die Produktion, aber auch unser Alltagsleben nachhaltiger werden. Es kann in geringeren Losgrößen produziert werden, da die Produktion viel flexibler wird, wodurch weniger Überproduktion und Abfall zustande kommt. Aber auch im Einzelhandel kann durch IIoT einiges an der Nachhaltigkeit verbessert werden. Beispielsweise gibt es die Möglichkeit einer Kühlraumüberwachung. Diese setzt eine Meldung ab, wenn die Türe zu lange offen steht, wodurch Strom gespart wird. Außerdem können Beregnungsanlagen überwacht werden, damit nur so viel Wasser verwendet wird, wie die Pflanzen tatsächlich benötigen und aufnehmen können. Somit kann sehr viel Wasser gespart werden.
Alexander Bürkle und IIoT
Alexander Bürkle wendet IIoT bei sich als Pilotprojekt im automatischen Kleinteilelager der Logistik in Freiburg an. Durch den Einbau verschiedener Komponenten (Gateway und Sensoren) sollen Daten gesammelt werden, die dann über das „Gateway“ in eine Software-Einheit (Cloud-Plattform) übertragen werden. Vor welchen Herausforderungen Alexander Bürkle stand und wie man die gesammelten Daten nutzen kann, erfahren Sie im Bericht zum IIoT-Projekt in unserem automatischen Kleinteilelager. Das Internet der Dinge stellt die Grundlage für die Industrie 4.0 und dient als Schlüssel zu weiteren innovativen Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning (ML).
