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Internet of Things

Produktion in Echtzeit optimieren

Futuristic Design: Factory Digitalization with Information Lines Lying Through the High-Tech Modern Electronics Facility. CNC Automatic Machinery Manufacturing Products Using IoT Industry 4.0
Die Vernetzung aller Maschinen verspricht effizientere Produktion.(c) Getty Images
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Die Zukunft industrieller Fertigung: Sensoren überwachen permanent alle Prozesse, ihre Daten werden in Echtzeit analysiert.

Um die Bedeutung des Internets der Dinge zu illustrieren, nennt Isabella Meran-Waldstein, Bereichsleiterin Forschung, Technologie & Innovation in der Industriellenvereinigung, eine beeindruckende Zahl: „Bis 2025 werden mehr als 75 Milliarden Geräte weltweit mit dem Internet verbunden sein.“ Dazu gehören viele Dinge des privaten Gebrauchs, vor allem aber auch unzählige Elemente in der Produktions- und Industrieumgebung, angefangen von Temperatursensoren bis zu Roboterarmen, die in ein meist abgeschlossenes Datennetz eingebunden sind. IIot heißt die Technologie dann richtigerweise, Industrial Internet of Things, im Gegensatz zum IoT für private Anwendungen.

Die heimische Industrie ist bei der Nutzung einiger digitaler Schlüsseltechnologien gut unterwegs: Beim Robotereinsatz etwa liegt Österreich im weltweiten Vergleich auf Platz 14, weiß Meran-Waldstein. Generell sind Österreich und Europa bei digitalen Schlüsseltechnologien wie KI, Cybersecurity oder Quanten gegenüber den USA oder Teilen Asiens aber im Rückstand, „hier muss Österreich dringend aufholen“.

Denn IIot und digitale Schlüsseltechnologien sind Basis für Erfolg im globalen Wettbewerb: „Sie erleichtern die Arbeit, erhöhen die Ressourcen- und Energieeffizienz, führen zu höherer Produktivität und helfen, bessere Entscheidungen in komplexen Situationen zu treffen“, fasst es die Expertin zusammen. Als Praxisbeispiel nennt sie ein heimisches metallverarbeitendes Unternehmen, das Sensordaten aus der Produktion auswertet, um in Echtzeit Qualitätskontrollen durchzuführen. „Das brachte enorme Kostenreduktionen.“ Bei der Verarbeitung dieser Daten wird ebenso künstliche Intelligenz (KI) eingesetzt wie bei einem anderen Projekt in der Stahlindustrie. Dieses prognostiziert auf Basis unzähliger Daten, wie viel Energie die Öfen wann benötigen. Dadurch konnten die Energiekosten bis zu einem Drittel gesenkt werden.

Datenflut in Echtzeit bändigen

Eine Herausforderung dieser Technologie ist es, die von unzähligen Sensoren gelieferten Datenmengen in Echtzeit auszuwerten und sinnvoll zu nützen. „Herkömmliche Datenbanksysteme sind dafür nicht ausgelegt“, erzählt Markus Seme vom Technologieberatungsunternehmen BearingPoint; Seme berät Betriebe, wie sie bestehende IT-Systeme fit für die neuen digitalen Technologien machen und Daten richtig analysieren. „Wir entwickeln beispielsweise Lösungen, um bei extrem großen Datenmengen Anomalien automatisiert zu erkennen.“ Der Einstieg in die Welt des IIoT eröffnet große Chancen, ist aber mit wesentlichen Veränderungen verbunden. Wichtig sei es, die Ziele klar zu definieren, sagt Seme: „Die Frage lautet, was will ich erreichen, was sind die effizientesten Mittel.“ Er empfiehlt, die Einführung von IIot als Vorstandsprojekt aufzusetzen: „Bei der Realisierung müssen alle Unternehmensbereiche mitmachen.“

Eine weitere Herausforderung heißt Datensicherheit. „Es gibt unzählige Angriffspunkte“, erzählt Gottfried Tonweber, Geschäftsführer der Ernst & Young Management Consulting. Wissen aller Mitarbeiter um die Sicherheitskriterien, Überprüfung sämtlicher Prozesse im Unternehmen und die Netzwerksegmentierung sind laut Tonweber die drei Säulen für Datensicherheit im Zeitalter von IoT und digitalen Prozessen. „Man muss Datensicherheit ganzheitlich denken.“

Netze je nach Einsatzzweck

Um Sensoren und andere Geräte mit der IT zu verbinden, kann klassischer Mobilfunk ebenso genützt werden wie speziell für diesen Zweck entwickelte Netze. „Die Anwendung bestimmt die eingesetzte Technologie“, sagt Martin Schwarzinger vom Telekommunikationsanbieter Drei. Das Unternehmen baut als bisher einziges in Österreich ein flächendeckendes Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) auf. Mit dieser Technologie können Daten selbst durch dicke Betonwände übertragen werden, durch minimalen Stromverbrauch halten die Akkus der Sensoren sehr lang. Für datenintensive Anwendungen in Industriebetrieben, etwa zur Steuerung mobiler Maschinen, empfiehlt Schwarzinger ein firmeninternes 5G-Campus-Netz.