So profitieren Industrieunternehmen vom Internet der Dinge

​Nach der Dampfmaschine, dem Fließband und der dritten industriellen Revolution, die mit dem Einsatz von Elektronik und IT einherging, wird unter dem Stichwort Industrie 4.0 bereits von der nächsten bahnbrechenden Revolution gesprochen. Doch worin bestehen die bahnbrechenden Neuerungen der Industrie 4.0 und wie profitieren insbesondere produzierende Unternehmen davon?

Grundlage der vierten industriellen Revolution ist die Verknüpfung der Produktion mit modernster Kommunikations- und Informationstechnik. Intelligente, digital vernetzte Systeme bilden die Basis für eine weitgehend automatisierte Produktion, in der Menschen, Maschinen, Anlagen und Produkte miteinander kommunizieren und kooperieren. Eine zentrale Rolle in dieser Entwicklung nimmt das Internet der Dinge (IoT: Internet of Things) ein. Grundgedanke des Internets der Dinge ist, dass Gegenstände aus unserer Alltagswelt ihre Eigenschaften und aktuellen Zustände automatisiert via Internet kundtun und so ohne weiteren Aufwand die notwendigen Aktionen einleiten. Ein simples Beispiel: Meldet ein Drucker einen niedrigen Toner-Füllstand, können bei entsprechender Programmierung rechtzeitig und vollautomatisch Ersatzkartuschen bestellt werden. Die Voraussetzung hierfür bilden in den Geräten verbaute Sensoren, die die nötigen Daten erfassen und über das Internet an einen Sammelort, zum Beispiel eine Cloud-Umgebung weiterleiten. Hier werden sämtliche Daten gespeichert und ausgewertet. Die Auswertung der gesammelten Informationen ermöglicht in der Folge nicht nur das Auslösen kurzfristiger Aktionen, sondern auch das Erstellen präziser Prognosen, die helfen, zukünftige Prozesse zu optimieren.

Während es lange Zeit der Endverbraucherbereich war, der das Internet der Dinge vorantrieb, setzen mittlerweile auch immer mehr Unternehmen auf den Einsatz intelligenter Maschinen. Laut einer Studie der finnischen Jyväskylä Universität soll das Marktvolumen für vernetzte Geräte bis zum Jahr 2020 von derzeit 1,1 Billionen US-Dollar auf 1,8 Billionen US-Dollar steigen. Gut die Hälfte davon soll dann auf Machine to Machine (M2M) Geräte entfallen. Doch warum genau setzen insbesondere Industrieunternehmen immer häufiger auf den Einsatz vernetzter Maschinen?


Prozessoptimierung

Industrie-IoT.pngDer Einsatz vernetzter Maschinen ermöglicht die intelligente Verzahnung von Produktions- und Logistikprozessen zwischen Unternehmen im selben Produktionsprozess und eröffnet so Möglichkeiten, die Produktion noch effizienter und flexibler zu gestalten. Es geht vor allem darum, den gesamten Produktionsprozess von der Zuliefererkette bis hin zum fertigen Produkt zu verknüpfen, auszuwerten und zu optimieren. Möglich wird dies durch moderne Sensortechnik, die auf allen Stationen und Stufen des Prozesses Echtzeit-Daten erhebt. Diese werden im Anschluss von intelligenten Analyseprogrammen ausgewertet. Dadurch lässt sich der Produktionsablauf flexibel steuern und sogar weitgehend automatisiert an veränderte Bedingungen anpassen.
Treten also beispielsweise Verzögerungen in der Zuliefererkette auf, sind diese sofort erkennbar und auch deren Auswirkungen lassen sich umgehend vorhersagen. So kann der Produzent unverzüglich reagieren und beispielsweise einen anderen Zulieferer oder Spediteur einsetzen. Dieser Prozess vollzieht sich bei einer Komplettumsetzung des Industrie 4.0 Konzepts innerhalb weniger Augenblicke vollautomatisch und unter Berücksichtigung aller Optimierungsaspekte. Hierdurch werden Prozessabläufe effektiver, flexibler und weniger fehleranfällig. Durch den Einsatz von intelligenten Maschinen lassen sich Produktions- und Umsatzausfälle, sofern jederzeit alle notwendigen Daten zu Verfügung stehen, also auf ein absolutes Minimum reduzieren.

Produktoptimierung

Dies ist jedoch nicht der einzige Vorteil, den der Einsatz von intelligenten Maschinen mit sich bringt. Auch im Bereich der Produktoptimierung bieten intelligente Lösungen zahlreiche Mehrwerte. So liefern zum Beispiel die in Endprodukten eingebauten Sensoren, die vorrangig der Funktion des Produktes dienen, häufig wertvolle Daten über deren Nutzung. Die Auswertung dieser Daten ermöglicht dem Hersteller etwa Rückschlüsse auf die Nutzung des Produktes durch den Kunden, auf deren Grundlage er wiederum die Benutzerfreundlichkeit verbessern und das Produkt noch präziser auf die Bedürfnisse des Kunden abstimmen kann.


Predictive Maintenance

Die vielfältigen Möglichkeiten, die die Industrie 4.0 eröffnet, zeigen sich auch im Bereich der Wartung. Um die Funktionsfähigkeit aller Geräte und Maschinen sicherzustellen wurde bisher auf regelmäßige Wartung und Inspektionen gesetzt. Unter dem Stichwort Predictive Maintenance (vorausschauende Wartung) wird das Vorgehen im Zeitalter intelligenter Maschinen nun um einen wesentlichen Aspekt ergänzt. „Heute repariert man Dinge nicht mehr wenn, sondern bevor sie kaputt gehen“. Hierdurch können teure Reparaturen häufig vermieden und Ausfallzeiten minimiert werden. Um all das möglich zu machen bedient sich die Predictive Maintenance eines Dreischritts, der im Folgenden kurz erläutert werden soll.

Ein einfaches Beispiel wäre die Überwachung von Bauteilen einer Produktionsanlage mit Temperatursensoren, deren Daten digital erfasst und anschließend automatisch ausgewertet werden. Steigt die Temperatur z.B. eines Motors innerhalb der Anlage nun über einen zuvor ermittelten und festgelegten Grenzwert an, wird dies frühzeitig erkannt und automatisch ein Signal gesendet. Der Motor kann nun auf Fehler überprüft und ein Ausfall der Anlage verhindert werden. Dieses bewusst simpel gehaltene Beispiel stößt noch lange nicht an die Grenze der Möglichkeiten, die Predicitve Maintenance bietet. Es vermittelt jedoch einen guten Eindruck davon, welche Chancen das Internet der Dinge im Bereich der Wartung und Instandhaltung eröffnet.


Fazit: Das Konzept Industrie 4.0 und das damit eng verbundene Internet der Dinge bieten nicht nur Unternehmen in der Dienstleistungsbranche sondern auch produzierenden Unternehmen weitreichende Möglichkeiten. Gerade in Zeiten von „just-in-time“ und „just-in-sequence-Produktion“ können intelligente Maschinen einen großen Teil zur Prozessoptimierung beitragen und somit sowohl Kosten senken als auch Produktionsengpässe verhindern. Auch die Predictive Maintenance hilft Produktionsengpässe zu vermeiden und senkt gleichzeitig die Kosten für Wartung und Instandhaltung der Produktionsanlagen. Darüber hinaus eröffnet das Konzept vielfältige Chancen Produkte zu optimieren, um so sowohl die Kundenzufriedenheit als auch den Absatz zu steigern.

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