Die Digitale Industrie Made in Germany

November 2021, Autor: Birgit Pfaff

Miriam Jacobi

Das Datenaufkommen in der Industrie ist immens. Wie lässt es sich intelligent mit dem Internet der Dinge verknüpfen und jederzeit gebündelt abrufen? Können Prozesse und Produkte dadurch optimiert werden?

Deutschland ist international bekannt und angesehen als Standort für Technik und Innovation. Laut Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) investierten deutsche Betriebe allein 2019 rund 75,8 Milliarden Euro in Forschung und Entwicklung. Dabei bringen 181.700 Unternehmen kontinuierlich Innovationen in Form von Produkten, Dienstleistungen oder Prozessen hervor. Ein aktuelles Beispiel hierfür ist die erste automatisch fahrende S-Bahn in Hamburg.

Wesentlich unterstützt wird die Entwicklungsarbeit für derartige Innovationen durch die digitale Datenverarbeitung. In der industriellen Fertigung verwendet heutzutage jede Maschine oder Produktionseinheit Computertechnologien zur Steuerung, Verwaltung und Wartung. Bei jedem einzelnen Vorgang werden eine Fülle von Daten gespeichert, die Unternehmen wertvolle Informationen zu Prozessen, Störungen, Verbrauch oder Auslastung liefern können. Durch die gezielte Analyse dieser Daten lassen sich Rückschlüsse auf Effektivität und zukünftige Konzepte gewinnen.

Das Internet der Dinge verknüpft reale und virtuelle Objekte

Voraussetzung für die Nutzung und Auswertung der erfassten Daten ist eine intelligente Verknüpfung mit dem Internet of Things (IoT). Das Internet der Dinge ermöglicht es, physische und virtuelle Objekte miteinander zu vernetzen. Durch ausgeklügelte Informations- und Kommunikationstechniken können sie perfekt zusammenarbeiten. Dies schaffen maßgeschneiderte Softwarelösungen.

Leistungsfähige Rechner speichern und verarbeiten die Daten in Echtzeit und dezentral per Edge-Computing – also am Rande des Netzwerks – wo sie jederzeit lokal verfügbar sind. Auf diese Weise lässt sich Informationstechnik (IT) direkt in der Produktionsebene anwenden. Industrial-Edge hat den Vorteil, dass Unternehmen jederzeit die volle Kontrolle über ihre Daten behalten.

Cloud-Computing in der Industrie

Bei Zweiggesellschaften oder global aufgestellten Unternehmen wird die Cloud-basierte Speicherung der analysierten Daten notwendig. Von überall auf der Welt können autorisierte Personen auf die industriellen Auswertungen zugreifen. Entsprechend lässt sich der benötigte Cloud-Speicherplatz bestimmen, und es ergibt sich eine hocheffiziente Infrastruktur, die sich jederzeit den aktuellen Anforderungen anpassen lässt. Die Datenwolke wird über das Internet angesteuert. Sie kann entweder reine Daten zur Verfügung stellen oder ganze Softwareanwendungen zur Fernsteuerung von Maschinen – zum Beispiel, wenn ein Produktionsautomat ein Update benötigt oder das Fertigungsvolumen gesteigert werden soll. Cloud ist somit die übergreifende Plattform in der Industrie 4.0. Edge-Computing und Cloud-Computing lassen sich optimal miteinander verknüpfen.
 

Cloud Computing

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In Zeiten von Hackerangriffen spielen Datenschutz und Datensicherheit beim Cloud-Computing entscheidende Rollen. Ein hohes Maß an Aufmerksamkeit sollte in der IoT-verknüpften Industrie daher der IT-Sicherheit gelten. Je nach Größe und Vernetzung eines Unternehmens kann unter Umständen nur eine weltweit operierende Cloud-Service-Architektur die notwendigen Sicherheitsstandards bieten.

Warum ist ein digitaler Zwilling für Unternehmen wichtig?

Um IoT vollumfänglich nutzen zu können, ist häufig ein digitaler Zwilling erforderlich. Die virtuelle Abbildung aller Strukturen eines Unternehmens besteht ausschließlich aus Daten, Algorithmen und Sensoren, die mit der realen Situation verglichen werden. Es liefert jederzeit einen aktuellen Status-Einblick. Ziel des Zwillings ist die Schaffung einer „Single Source of Truth“ (SSoT) – einer einzigen Quelle der Wahrheit, die für jeden Anwender gilt.

Das Abbild ist unter anderem für die Vernetzung aller Informationsquellen zuständig. Herzstück ist dabei eine dreidimensionale Vermessung der eigenen Liegenschaft, die in ein digitalisiertes Modell gewandelt wird. Hier lassen sich alle relevanten Daten anhängen, wodurch schließlich die reale und die virtuelle Welt miteinander vernetzt werden – das Grundgerüst für IoT.

IoT ist eng verknüpft mit Business Intelligence

Basis eines funktionierenden IoT ist die Analysesoftware, welche die zur Effizienzoptimierung benötigten Daten zur Verfügung stellt. Sie wird unter dem Oberbegriff Business Intelligence (BI) zusammengefasst und ist die Kombination aus Prozessauswertungen, Data-Mining und Datenvisualisierung. Sie nutzt die daraus gebildete Infrastruktur sowie Best-Practice-Anwendungen, damit datengestützte Entscheidungen im Unternehmen getroffen werden können.

BI ermöglicht dem Management eine vollständige Sicht auf alle Unternehmensbereiche. Dadurch ist eine schnelle Reaktionen auf Marktveränderungen und Lieferengpässe oder die Beseitigung von Ineffizienzen möglich. Sie unterstützt ebenfalls dabei, Trends zu erkennen und darauf einzugehen.

Fazit: Industrie 4.0 wird von der Digitalisierung befeuert

Die Digitalisierung in der Industrie und die damit einhergehende Datenauswertung bietet Unternehmen ganz neue Möglichkeiten. Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit eines Werks und Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit ist die Integration intelligenter IT-Lösungen fast schon ein Muss. Als Technik- und Innovationsstandort ist Deutschland mit seinen bahnbrechenden Entwicklungen dafür wie geschaffen.

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