Das „Internet of Things“ als Antreiber von Industrie und Logistik

Das „Internet of Things“ als Antreiber von Industrie und Logistik

Industrie 4.0 oder IoT (Internet of Things) – wer sich diesem Thema verweigert, hat wenig Chancen in der Zukunft zu bestehen. Laut IC Insights stieg der Return-on-Invest aus den IoT-Investitionen von 6,4 Milliarden Dollar im Jahr 2012 auf 12,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2015. Das Vodafone-Barometer 2017 führt aus, dass bereits fast ein Drittel der Unternehmen IoT in ihrem Produktions- und Arbeitsalltag nutzen. Der Anteil der IoT-Unternehmen hat sich innerhalb von fünf Jahren verdoppelt. Industrie, Logistik und Handel müssen sich den Herausforderungen, die mit der digitalen Transformation einhergehen, stellen.  

Definition

Laut Gabler-Wirtschaftslexikon bezeichnet das "Internet der Dinge" die Vernetzung von Gegenständen mit dem Internet, damit diese Gegenstände selbstständig über das Internet kommunizieren und so verschiedene Aufgaben für den Besitzer erledigen können. Der Anwendungsbereich erstreckt sich dabei von einer allgemeinen Informationsversorgung über automatische Bestellungen bis hin zu Warn- und Notfallfunktionen.  

Der nächste Schritt heißt Vernetzung

Viele Unternehmen verfügen dank der Digitalisierung bereits heute über wahre Datenschätze. Der nächste Schritt heißt nun Vernetzung. Laut einer Umfrage von 2017 unter den Teilnehmern der Messe „Industry of Things World“ spielte für Investitionen in das „Internet of Things“ vor allem die Verbesserung der Effizienz der Betriebs-und Produktionsprozesse eine Rolle. An zweiter Stelle steht die Entwicklung digitaler Serviceangebote und schließlich wünschen sich viele Unternehmen, die Flexibilität ihrer Fertigungsprozesse zu verbessern. Allerdings gaben 43 Prozent der Befragten an, sie hätten ihre Ziele in den vergangenen zwölf Monaten nicht erreicht, 41 Prozent hingegen waren mit den Ergebnissen zufrieden.  

Daten für Simulationen und Analysen verfügbar machen

IoT in der Verpackungsbranche und in der Logistik konzentriert sich auf Verpackungsanlagen und mobile Güter. Wer digitale Qualität liefern will, muss Fabriken, Lager und Güterverkehr mit allen notwendigen Sensoren ausrüsten und Daten so organisieren und in Zusammenhänge bringen, dass sie für Simulationen und Analysen verfügbar sind. Mit der Kombination aus Sensoren und maschinellen Lern- und Analysefunktionen sind Unternehmen dann in der Lage, die Ursache von Problemen genau zu lokalisieren und Kunden dabei zu unterstützen, Anlagenausfälle durch vorausschauende Wartungen (predictive maintenance) zu minimieren. Im Güterverkehr ist die Zielsetzung der Vernetzung, Daten über Standorte, Füllmenge, Temperatur und Luftfeuchtigkeit für weitere Analysen in Echtzeit aufzunehmen und zu speichern.  

Gesammelte Daten verstehen und in die Zukunft blicken

Risikosenkung ist das Stichwort. So kann sofort reagiert werden, wenn es Probleme mit den Anlagen, beim Transport oder im Lager gibt. Lagerkapazitäten können angepasst an Marktentwicklungen auf- oder abgebaut und Liefertouren können nach Bedarf angepasst werden. Mit IoT werden Lagermengen auf Grundlage aktueller Nachfrage festgelegt und wieder geändert. Die Industrie 4.0 ermöglicht eine komplexe Ereignisverarbeitung, die nicht nur Geschehnisse anzeigt, sondern sie anhand gesammelter Datenmengen versucht zu verstehen, um künftige Ereignisse vorherzusagen. Mit einem Risiko-Management erkennen Analyse-Tools Gefahren, analysieren Ursachen und bieten Alternativen. Die Unternehmen werden insgesamt agiler und flexibler. Das Internet der Dinge schafft eine beispiellose Transparenz in der Lieferkette. Die gesammelten Daten ermöglichen, auf Missstände besser zu reagieren. Kommen Lieferungen immer zu spät, können IoT-basierte Supply-Chain-Analytics-Anwendungen helfen. Und mit Prognose-Tools lassen sich Transportkosten im Voraus berechnen. Auch die Innovationskraft wird durch eine ausführliche Trendanalysen erhöht, in dem Kundenbedürfnisse aufgespürt und mit neuen Geschäftsideen kundenbezogen reagiert wird.  

IoT braucht leistungsstarke Kommunikationsstruktur

Wer IoT optimal für die Entwicklung seines Unternehmens nutzen will, muss über eine leistungsstarke Kommunikationsstruktur verfügen, die den Anlagen und Gütern erlaubt, ihre Zustands-- und Ortungsdaten an definierte Stellen zur Analyse zu übermitteln. Hier besteht aktuell der größte Nachholbedarf. Beim Transport von Gütern geht es vor allem um das Tracking, um die Zustandskontrolle und Steuerung der Transportmittel. Lange Standzeiten z. B. infolge von technischen Defekten sind zu vermeiden. Hierzu sind lokale Netze wie WLAN, RFID, und NFC erforderlich. Auf den Transportstrecken werden terrestrische und satellitengestützte Netze genutzt.  

Das Behältermanagement profitiert

Je nachdem, ob Verpackungsanlagen und Lager über mehrere Standorte verteilt sind, müssen landesweite oder gar internationale Netze geschaffen werden. Im Behältermanagement ergeben sich durch RFID-Transponder vielfältige Vorteile. Zum Beispiel entfallen aufwendige Inventurzählungen, weil sich immer lückenlos feststellen lässt, wie viele Transportbehälter oder Ladungsträger sich aktuell wo befinden. Innerhalb des Sendebereichs werden die Behälter automatisch erfasst. Ein Sichtkontakt zwischen Transponder und Lesegerät ist meist nicht erforderlich und ein manuelles Scannen entfällt. All dies spart viel Zeit. Auch der Inhalt der Behälter – ganz gleich ob einzelne Produkte oder Rohmaterial – kann einfach identifiziert und quantifiziert werden. Fernüberwachung und Fernsteuerung erlauben es, Änderungen schon innerhalb eines Produktionsvorgangs vorzunehmen, ohne diesen dafür zu stoppen. Anlagenbetreiber profitieren von geringeren Wartungs- und Ausfallzeiten bei verbesserten Sicherheitsstandards und mehr Flexibilität dank einer besseren Vernetzung zwischen Betreiber, Hersteller und Endanwender.  

Maschinelles Lernen

In der alten Welt gab es nur grobe Sensordaten, so dass die Industrie nicht die nötigen Informationen hatte, um festzustellen, ob und wann sie ihre Maschinen herunterfahren muss. Heute erfolgt nach dem Vernetzen das Lernen. Durch den Einsatz von Big-Data Technologien und Modellen zum maschinellen Lernen werden Kommunikations- und Automatisierungsfähigkeiten an den Anlagen selbst gefördert. Maschinelles Lernen bietet Antworten auf die Frage, ob und wann eine Maschine ausfallen wird und ermöglicht es Anlagebetreibern, Anlagen länger am Laufen zu halten. Zudem lassen sich unnötige Wartungskosten vermeiden. Die Sicherheit des Benutzers lässt sich ebenfalls verbessern und der Energieverbrauch senken.  

IoT-Lösungen müssen vom Top-Management entschieden werden

IoT-Lösungen greifen tief in Produktionsabläufe und Geschäftsmodelle ein und können enorme Wettbewerbsvorteile schaffen. Über den Einsatz von IoT sollte immer das Top-Management entscheiden, da die Technologien direkt die Zukunfts- und Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen berühren. Wer in IoT investiert braucht eine dafür eine Strategie, die deutlich gegenüber den Projektverantwortlichen formuliert werden muss.