Industrie 4.0: Die neuen Regeln der Daten-Ära

INTERNET DER DINGE

Industrie 4.0: Die neuen Regeln der Daten-Ära

Das Internet der Dinge: Was Ende der Neunziger Jahre als Vision eines allgegenwärtigen Computereinsatzes begann, ist auch knapp 20 Jahre später noch eines der beherrschenden Themen unserer Gesellschaft. Intelligenz, Vernetzung und Produktion sind dabei wichtige Schlüsselfaktoren.

Industrie 4.0
Alles ist vernetzt im Internet der Dinge. (Bild: Schneider electric)

Wie kaum ein anderes Schlagwort steht die digitale Transformation mit ihrem Fokus auf intelligentem Datenmanagement für Umsatzerlöse in Milliardenhöhe, Innovation und Ressourcenschonung.

Das Prinzip: Mittels intelligenter Sensorik kommunizieren im Internet der Dinge sogenannte Smart Objects untereinander und erfassen laufend Daten, dank derer wir unser Leben besser planen und Prozesse optimieren können. 50 Milliarden vernetzte Geräte – Dinge – sollen schon in fünf Jahren Zeit, Geld und unsere natürlichen Ressourcen schonen.

Vor allem in der Industrie ist der digitale Optimismus groß. Die Bundesregierung spricht von einer vierten industriellen Revolution – und erhofft sich bis 2020 durch den intelligenten Informationsaustausch in der Industrie 4.0 ein zusätzliches volkswirtschaftliches Wachstum in Höhe von 153 Milliarden Euro.

Das Öl des 21. Jahrhunderts

„Daten sind das Öl des 21. Jahrhunderts, und Datenanalyse der Verbrennungsmotor“ wird Peter Sondergaard, Executive Vice President of Research beim Marktforschungsunternehmen Gartner zitiert. Während Sondergaards‘ Metapher auf den ersten Blick alles andere als nachhaltig klingt, ist das Thema Internet der Dinge in punkto Ressourcenschonung von höchster Bedeutung. Experten sprechen von einer neuen Welle der digitalen Transformation, die uns hilft, brandaktuelle Herausforderungen  wie ein effizientes und nachhaltiges Energiemanagement global zu meistern. Damit wird die Datenanalyse zum wahrscheinlich grünsten Verbrennungsmotor, den die Welt je gesehen hat – und das gleich auf mehreren Ebenen.

Flexible Arbeitsumgebungen fordern neue Lösungen

In modernen Arbeitsumgebungen ist das Internet der Dinge heute nicht mehr wegzudenken. Schließlich verliert in Zeiten der Globalisierung die Standortbindung immer stärker an Relevanz. Wir arbeiten mobiler denn je, haben oft mehrere Endgeräte gleichzeitig im Einsatz. Menschen finden sich in virtuellen Teams zusammen, um via modernster Kommunikations- und Kollaborationslösungen gemeinsam Lösungsansätze zu erarbeiten. Der durch gezielte Vernetzung und Automatisierung geschaffene flexible Gestaltungsfreiraum der eigenen Produktivität steigert dabei nicht nur die Effizienz und Motivation der Mitarbeiter, sondern macht auch den Ressourceneinsatz besser planbar.

Kein Wunder, dass Unternehmen den Ausbau von IoT-Lösungen (Internet of Things) im Rahmen ihrer Mobilitätsstrategie stetig vorantreiben. In einer aktuellen Studie im Auftrag von Schneider Electric gaben zwei Drittel aller befragten Unternehmen an, in den kommenden Jahren in diesen Bereich konkret investieren zu wollen.

Das Ziel ist dabei nicht nur eine verbesserte Analyse des Kundenverhaltens und damit eine Optimierung der Serviceleistung, sondern vor allem eine nachhaltig optimierte Wertschöpfungskette. Auch Länder und Kommunen sind durch eine sukzessive Versmartung ihrer Infrastruktur mittlerweile in der Lage, aufbauend auf existierenden Technologien neue Geschäftsmodelle zu entwickeln, ohne das Rad dabei vollkommen neu erfinden zu müssen.

IoT für mehr Nachhaltigkeit und Ressourcenschutz

Was die meisten Geschäftsmodelle eint, ist ihr Fokus auf Energieeffizienz und Nachhaltigkeit durch die Aggregation von Daten. Nach Angaben des Bundesumweltamtes zählen für jede und jeden Fünften in Deutschland Umwelt- und Klimaschutz zu den wichtigsten Herausforderungen, denen sich die Bundesrepublik aktuell gegenübersieht. Mit der Stärkung des Umweltbewusstseins in der Öffentlichkeit geht auch eine Sensibilisierung von Herstellern und Verbrauchern für das Thema Energieverbrauch in der IT und Industrie einher – Stichwort Green IT.

Vom papierlosen Büro über Videokonferenzen, Home Office, Online-Bestellungen, Online-Trainings bis hin zu Smart Home und Energie-Management (z.B. Home-Automation) – überall sehen wir zunehmend die Etablierung von Prozessen, die die natürlichen Ressourcen schonen und dem Umweltschutz dienen. Ein Bericht der Boston Consulting Group ergab, dass IoT-basierte Klimaschutzstrategien den globalen Klimawandel bis zum Jahr 2020 um 16,5 Prozent im Vergleich zu den laufenden Anstrengungen reduzieren könnten.

Daten zum Leben erwecken

So sollen innovative Lösungen – vom Smart Home bis hin zum intelligenten Gebäudemanagement – in allen industriellen Zweigen in Zukunft helfen, Energie einzusparen und mithilfe intelligenter Datengenerierung Prozesse nachhaltig zu optimieren. Die intelligente Vernetzung spielt dabei eine wichtige Rolle, indem sie in der Industrie 4.0 Energieeffizienz, eine bessere Auslastung der Produktionsmaschinerie, smarte Prozesse sowie eine stärkere, automatisierungsbedingte Risikominimierung ermöglicht.

Schneider Electric ist optimistisch: So könnten kleine und mittelständische Unternehmen mehr als 20 Millionen Energiedatenpunkte aus Kosten- und Verbrauchsinformationen, Nachhaltigkeitsindikatoren und Effizienzkennzahlen in einem einzigen Jahr generieren und auswerten. Der Spezialist im Bereich Energiemanagement und Automatisierung empfiehlt Unternehmen eine Cloud-basierte Plattform zur Bereitstellung von Nachhaltigkeitskennzahlen, Gebäudeinformationen und Daten in Echtzeit, um einen souveränen Überblick über Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit zu erhalten und unkompliziert mit internen und externen Stakeholdern teilen zu können. Das kann entscheidende Wettbewerbsvorteile sichern, denn die Experten sind überzeugt: Nur Unternehmen, denen es gelingt, ihre Daten zum Leben zu erwecken, punkten mit Effizienz und Nachhaltigkeit und können sich so langfristig marktführend etablieren.

 

Originaltext FAZ.net

 

 

 

 

 

 

 

I4.0 krempelt das Engineering um

I4.0 krempelt das Engineering um

aus Produktion.de, Susanne Nördinger am 16. Februar 2017 um 12:20 Uhr

Totale Vernetzung setzt intelligente, mechatronische Systeme und Umdenken in der Konstruktion voraus.

Die von Schunk und Partnern entwickelte Montagezelle zeigt, wie Pick & Place-Einhieten, 3-Achs-Raumportale, Roboter und mobile Plattformen beim Montieren, Prüfen, Verpacken und Transportieren autonom kooperieren und eine smarte Produktion ermöglichen. - Bild: SchunkDie von Schunk und Partnern entwickelte Montagezelle zeigt, wie Pick & Place-Einheiten, 3-Achs-Raumportale, Roboter und mobile Plattformen beim Montieren, Prüfen, Verpacken und Transportieren autonom kooperieren und eine smarte Produktion ermöglichen. – Bild: Schunk

 

 

 

Beim Thema Industrie 4.0 – sprich einer durchgängigen Vernetzung – klaffen Vorstellungen und Wirklichkeit momentan noch auseinander. „Dieser Ansatz setzt voraus, dass in den Anlagen ausschließlich intelligente, mechatronische Systeme verbaut sind“, erklärt Rüdiger Timmermann, Geschäftsführer von SIM Automation. Bei einer großen Maschine können da enorme Kosten entstehen. Timmermann muss sich dann oftmals rechtfertigen: „Die Kunden wünschen in ihren Lastenheften beispielsweise eine Anbindung der Maschinen an das ERP-System. Am Schluss stellen sie aber fest, dass es vollkommen ausreicht, einmal in der Woche per USB-Stick einige ausgewählte Daten von der Anlage auf ihren Server zu laden.“ Da rechne sich der Aufwand für eine Realtime-Vernetzung keinesfalls.

Industrie 4.0 zum Verkauf

Diese Einschätzung teilt auch Michael Frieß, Technischer Leiter des Anlagenbauers Erhardt + Abt. Für ihn ist das Thema Kosten und Nutzen ein wesentlicher Aspekt bei der Umsetzung von I4.0: „Erst wenn wir die TCO aufzeigen können und dass es nicht nur um die reinen Investitionskosten geht, werden wir auch I4.0-Anlagen verkaufen können.“ Außerdem müsse man in der Lage sein, aus den in einer I4.0-Anlage gesammelten Daten auch Mehrwert zu erzeugen. „Sonst nützt es nichts“, ist sich Frieß sicher.

Technologisch ist es heute kein Problem, eine riesige Menge an Daten etwa in einer Datenbank wie SAP zu sammeln. „Aber man muss mit diesen Daten auch umgehen können“, weiß Christoph Kullmann, Management Consultant beim Softwarespezialisten Orbis. Im I4.0-Kontext wünscht er sich beispielsweise, dass diese Datensammlung auf Knopfdruck die richtige Information zu einer bestimmten Frage ausspuckt und in einer für den Menschen verständlichen Art und Weise visualisiert. „Es bringt nichts, wenn wir weiterhin Datengräber in Tabellenform erzeugen, davon haben wir schon mehr als genug“, erklärt er. Orbis versucht daher, in den Kundenprojekten einen Standard zu implementieren, der die Integration zwischen Sensor und Daten­ebene vereinfacht.

Kunden zahlen für fehlende Standards

Ein einzelnes Unternehmen kann eine solche Standardisierung jedoch kaum in Bewegung bringen. Und fehlende Standards sind momentan eine der großen Herausforderungen bei der Umsetzung von I4.0. „Letztendlich bezahlen derzeit die Kunden diese fehlenden Standards“, erläutert Ralf Steinmann, Geschäftsbereichsleiter Greifsysteme bei Schunk. Er ist optimistisch, dass in einigen Jahren die Konstruktionsdaten einer Komponente im Sinne von I4.0 als eine Art ‚digitaler Zwilling‘ bereitgestellt werden. „Früher gab es 2D-Zeichungen als Konstruktionsvorlage, heute gibt es 3D-Modelle, wo der Konstrukteur schon interagieren kann. Das ist die Vorstufe für einen digitalen Zwilling.“ Bei Schunk verfolge man das Thema und werde sich darauf einstellen. „Wenn wir heute Newton und Greifhub in einem Datenblatt angeben, steckt das morgen im digitalen Zwilling.“

Frieß von Erhard + Abt würde diese virtuellen Daten heute schon gerne nutzen. „Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen wir unsere gesamten Engineering-Methoden überdenken“, erklärt er. Konstruktion und Steuerungstechnik müssten heute schon parallel mit der Arbeit beginnen. „Wenn wir etwa von Schunk zu jeder Komponente nicht mehr wie heute ein CAD-Modell und eine Beschreibung der Elektrotechnik erhalten, sondern einen kompletten mechatronischen Datensatz, wäre das ideal.“ Timmermann von SIM Automation betrachtet die Herausforderung fehlender Standards noch ein wenig globaler: „Wir erwarten, dass sich über ein Smartphone alles aus der Ferne steuern lässt, weil wir das aus dem privaten Bereich kennen. Um dieses Bedienszenario an Sondermaschinen durchgängig zu etablieren, sind noch umfassende Anstrengungen erforderlich.“

Industrie 4.0 Anwender müssen realistisch bleiben

Auch Kullmann von Orbis bleibt realistisch: „Wir werden zum Beispiel nie in der Lage sein, aus einem SAP-System einen Roboter zu steuern.“ Das sei aber seiner Meinung nach auch gar nicht gefragt, da eine Robotersteuerung die komplexen Kinematiken einfach besser beherrsche. „Man sollte die Dinge auch da lassen, wo sie funktionieren“, so sein Fazit.

Grundsätzlich betrachten alle Vier das Thema I4.0 als Chance. Steinmann erklärt das abschließend an einem Beispiel: „Wenn Deutschland es hinbekommt, im Sinne von I4.0 hochautomatisiert zu fertigen, dann ist das ein klarer Standortvorteil. Ich war dort vor drei Wochen in China und habe festgestellt, dass die Chinesen uns nahezu von den Lippen ablesen bei diesem Thema. Denn sie müssen sich im Rahmen des globalen Wettbewerbs nun auch mit I4.0 beschäftigen.“

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