Industrielles Internet der Dinge

Resilienter und nachhaltiger durch Vernetzung

Von Hartmut Schumacher · 2022

Der Einsatz des Internets der Dinge in der industriellen Umgebung spart Geld und Ressourcen. Allerdings nutzen die deutschen Unternehmen die Potenziale dieser Technologie erst teilweise – unter anderem aus Sicherheitsbedenken.

Ingenieur tüftelt an seinem Laptop im industriellen Umfeld
Deutsche Unternehmen nutzen die Potenziale des Internet of Things nur teilweise. Foto: iStock / metamorworks

Das Industrial Internet of Things (IIoT) ist ein fundamentaler Bestandteil von modernen, smarten Fabriken – also von dem, was hierzulande als Industrie 4.0 bezeichnet wird. Das Ziel ist die weitestgehend automatische Übertragung von Informationen und Steuerungsanweisungen. Das betrifft nicht nur die Vernetzung von Geräten untereinander, sondern auch die Anbindung an die Enterprise-Resource-Planning- und die Customer-Relationship-Systeme der Unternehmen. Mit „Geräten“ sind neben Produktionsmaschinen auch Sensoren gemeint – die beispielsweise die Luftfeuchtigkeit messen, die Temperatur oder den Füllstand von Behältern. Und sogar die bearbeiteten Produkte selbst können in die Vernetzung eingebunden sein, um ihre Position zu melden oder um Anweisungen an die Geräte zu geben. Der Begriff „Internet der Dinge“ ist dabei nicht allzu wörtlich zu nehmen: zum einen, weil in die Vernetzung nicht nur Dinge, sondern auch Menschen einbezogen sind. Und zum anderen, weil der Datenaustausch nicht unbedingt tatsächlich über das eigentliche Internet stattfinden muss, sondern auch über unternehmensinterne Netze erfolgen kann. Diese Vernetzung erhöht die Effizienz, steigert die Flexibilität, senkt die Kosten, verbessert die Transparenz und spart schließlich auch Ressourcen. So steigert das IIoT zudem die Nachhaltigkeit der Unternehmen. Auch auf Störungen in der Lieferkette – zum Beispiel bei Versorgungsengpässen mit Rohstoffen – oder auf Nachfrageschwankungen können gut vernetzte Betriebe besser und schneller reagieren. Und das macht sie zusätzlich resilienter. Das industrielle Internet der Dinge beschränkt sich aber nicht auf Fabriken: Auch in der Agrarwirtschaft, bei Logistikunternehmen, bei der Energieversorgung und im Gesundheitssystem kommen IIoT-Technologien zum Einsatz. In der Agrarwirtschaft beispielsweise sammeln Sensoren Informationen über Boden- und Wetterbedingungen, um optimale Dünge- und Bewässerungspläne zu ermöglichen. Hinzu kommen implantierte Chips, die es erlauben, sowohl die Standorte als auch die Gesundheit der Nutztiere zu überwachen. Bei der Energieversorgung erlauben es IIoT-Technologien – unter anderem mithilfe von intelligenten Stromzählern und smarten Stromnetzen –, den Verbrauch und die Erzeugung von Energie effizient miteinander zu koordinieren.

Digitale Kooperationen

Bereits 58 Prozent der Unternehmen haben laut der Studie „Industrial IoT in Deutschland 2021“ von der Marktforschung IDC ihre Geräte und IT-Systeme abteilungsübergreifend vernetzt. „Großes Potenzial liegt aber auch darin, sich mit externen Partnern zu verbinden“, erläutert Marco Becker, Senior Consultant und Projektleiter bei IDC. „Immer mehr Wertschöpfung wird digital und in Kooperationen mit anderen Unternehmen in Ökosystemen stattfinden – zunehmend auch zwischen komplett verschiedenen Branchen.“ Für die Schaffung gemeinsamer datenbasierter Geschäftsmodelle hätten sich immerhin schon etwa 39 Prozent der Nutzer von IIoT-Lösungen mit externen Partnern vernetzt. Es gibt keine Branche, die nicht in irgendeiner Form vom IoT profitieren könnte. Führend bei der tatsächlichen Umsetzung sind produzierende Unternehmen. Aber auch Unternehmen der Branchen „Handel“, „Energie- und Wasserversorgung sowie Abfallentsorgung“ und „Transport, Logistik und Verkehr“ sind nicht weit abgeschlagen.

Edge-Computing und KI

Ein wichtiger Trend im industriellen Internet der Dinge ist Edge-Computing. Gemeint damit ist das Verarbeiten von Daten nicht in zentralen Servern, sondern am „Rand“ des Netzes, also direkt in den Endgeräten. Das hat große Vorteile: Edge-Computing entlastet das Netz, weil weniger Daten übertragen werden müssen. Auch die Rechenleistung der Server wird -weniger stark in Anspruch genommen. Und nicht zuletzt resultiert das örtliche Verarbeiten von Daten in niedrigeren Reaktionszeiten, wodurch zeitkritische Anwendungen erleichtert oder erst ermöglicht werden. Bereits etwa 42 Prozent der Unternehmen, die für die IDC-Studie befragt wurden, setzen Edge-Computing produktiv oder zumindest in Pilotprojekten ein, und weitere 29 Prozent haben entsprechende Pilotprojekte geplant. Ein weiterer nicht zu ignorierender Trend ist Künstliche Intelligenz (KI). Sie kann die Unmengen von Daten, die im industriellen Internet der Dinge anfallen, automatisch analysieren, um Voraussagen aus ihnen abzuleiten. Ein beträchtlicher Teil dieser KI-Algorithmen wird in Zukunft direkt in den Endgeräten ablaufen. Zu den häufigsten Einsatzzwecken von Künstlicher Intelligenz zählen die vorausschauende Wartung, die Sicherung der Produktionsqualität, das Automatisierungsmanagement und die Bedarfsprognose. Derzeit kommt künstliche Intelligenz schon in 49 Prozent der befragten Unternehmen produktiv oder in Pilotprojekten zum Einsatz. 

Industrielles Internet der Dinge: ungenutzte Potenziale

Die Möglichkeit, IIoT-Technologien zum Schaffen neuer Geschäftsmodelle zu verwenden, wird der IDC-Studie zufolge allerdings häufig noch nicht genutzt: Nur 23 Prozent der befragten Unternehmen haben diesen Schritt bereits unternommen. Hier gibt es für deutsche Industrieunternehmen noch viel Marktpotenzial. Beispiele für neue derartige Geschäftsmodelle sind das Monetarisieren der eigenen Daten oder aber das Anbieten von Produkten als Dienstleistung. Die größte Hürde für die Umsetzung von IIoT-Projekten besteht laut IDC in Sicherheitsbedenken: Die anfallenden Daten müssen nicht nur zur Wahrung von Betriebsgeheimnissen und aus Gründen der Betriebssicherheit gut geschützt werden, sondern auch aufgrund von gesetzlichen Vorgaben. Zu den weiteren Hürden gehören die Kosten, der hohe Entwicklungsaufwand und das fehlende interne -Fachwissen.

Quellen:
Plattform Industrie 4.0: Chancen durch Industrie 4.0
IDC: Studie IIoT

Zahl zum Staunen

91 Prozent der Fertigungsunternehmen in den großen Industrieländern setzen heute schon IoT-Technologien ein.

Quelle: Studie „IoT Signals” von Microsoft und Hypothesis Group, 2022

 

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