5 Internet-of-Things-Trends für die Industrie, Auf die sie 2020 achten müssen

Das Internet der Dinge (IoT) wächst und wächst - und verändert die Welt rasant. Smart Devices, Connected Technology und Data Analytics sorgen für revolutionäre Fortschritte in Handel, Landwirtschaft und Industrie.

Das Internet der Dinge spielt besonders in der Industrie 4.0 eine Rolle, wo es für höchste Effizienz und Ressourcenverfügbarkeit sorgt. Die meisten Industriellen IoT (IIoT)-Projekte werden im verarbeitenden Gewerbe realisiert, da hier bisher die meisten Mittel bereitgestellt werden.

Ein kürzlich veröffentlichter Ausgabenleitfaden der International Data Corporation (IDC) geht davon aus, dass die weltweiten IoT-Investitionen im Jahr 2023 1,1 Billionen US-Dollar erreichen werden. Davon werden die kommerziellen Industriezweige Prozessfertigung, Produktion und Transport etwa ein Drittel ausmachen.

Grund genug, tiefer ins Thema IoT einzutauchen. Das sind die 5 wichtigsten IoT-Trends, die die industrielle Revolution 4.0 im Jahr 2020 disrupieren werden.

 

Dieser Artikel wurde von unseren Kollegen von embitel India verfasst.

Erfahren Sie mehr über Cloud-basierte Lösungen.  

IoT Trends 2020

TREND EINS: Digital Twins

Das Konzept der digitalen Zwillinge wurde 2002 entwickelt. Aber erst das Internet der Dinge ermöglicht es, das Konzept kostengünstig in der Fertigungsindustrie umzusetzen.

Ein digitaler Zwilling ist im Wesentlichen ein virtuelles Modell eines Produkts, einer Dienstleistung oder eines Prozesses. Die Kombination aus physischer und virtueller Welt ermöglicht Datenanalysen und eine effiziente Systemüberwachung. So können Probleme bereits im Vorfeld gelöst werden.

Diese sog. Predictive Maintenance (PdM), also die vorausschauende Wartung, führt zu einer Reduzierung der Ausfallzeiten und ermöglicht eine genauere Planung durch die Simulation realer Modelle.

Ein digitaler Zwilling funktioniert folgendermaßen:

  • Intelligente Komponenten mit Sensoren werden in das physische Objekt integriert und führen Daten über Arbeitsbedingungen, Echtzeitstati, Position usw. zusammen.
  • Diese Komponenten sind mit einer Cloud verbunden, die die Informationen der Sensoren empfängt und verarbeitet.
  • Die Informationen werden dann mit ähnlichen Daten verglichen.
  • Das Modell lernt kontinuierlich (Machine Learning) und aktualisiert sich selbst aus mehreren Quellen. So ensteht ein gewisses "Intelligenzniveau".
  • Die gewonnenen Erkenntnisse werden auf die physische Welt übertragen. Die Folge: eine beachtliche Effizienzsteigerung. 

Digitale Zwillinge sind aus folgenden Gründen zu einem integralen Bestandteil der Industrie geworden:

  • Mit Hilfe von digitalen Zwillingen können Betreiber detaillierte Informationen über ihre Systeme erhalten. Dazu gehören die Bewertung der Abnutzung von Maschinen, die Analyse von Verkehrsmustern in Straßennetzen für ein effektives Flottenmanagement, und vieles mehr.
  • Im Falle einer Prozessänderung können die Betreiber zunächst mit dem digitalen Zwilling experimentieren, bevor sie das reale Modell umsetzen.

IoT Trends 2020

 

TREND 2: COBOTS

Kollaborative Roboter (oder kurz: Cobots) sollen den Menschen nicht ersetzen, sondern mit ihm zusammenarbeiten. Die neue Generation ist mit maschinellen Lernfähigkeiten und künstlicher Intelligenz ausgestattet. Dies verleiht den Maschinen ein beispielloses Maß an kognitiver Leistungsfähigkeit.

 

  • Cobots nutzen die sog. "Computer Vision", die Ihnen eine Art grundlegende Intelligenz erlaubt. 
  • Kollaborative Roboter lassen sich leicht umprogrammieren und können im Vergleich zu früheren Industrierobotern auf natürlichere Weise mit Menschen interagieren.
  • Sie können beispielsweise eine große Anzahl von Lagerbeständen analysieren, um sie auf Beschädigungen hin zu überprüfen.
  • Die Cobots sind natürlich mit Sicherheitsfunktionen ausgestattet, etwa der Möglichkeit, Kollisionen zu vermeiden.
  • Kollaborative Roboter verfügen außerdem über Fähigkeiten der Predictive Maintanence. 
  • Sie sind mit spezifischen Funktionen ausgestattet, um sich oft wiederholende, anstrengende oder gefährliche Aufgaben zu übernehmen. Auf diese Weise können ihre menschlichen Kollegen in einer sichereren Umgebung arbeiten.

Cobots sind dank der Fortschritte in der Robotik anpassungsfähiger, kompakter und erschwinglicher als je zuvor.

IoT Trends 2020

TREND DREI: 5G

Die intelligente Fertigung wird dank der 5G-Technologie ein großen Sprung machen. Denn dadurch können Unternehmen große Datenmengen um ein Vielfaches schneller und in Echtzeit verarbeiten.

  • Eine Hochgeschwindigkeits-Internetverbindung ermöglicht einen schnelleren Zugriff auf Informationen. Sie stellt außerdem sicher, dass IoT-Sensoren und -Geräte ständig mit dem Netzwerk verbunden sind.
  • 5G kann eine Download-Geschwindigkeit von bis zu 10 Gigabyte/Sekunde erreichen. So können große Datenpakete schnell übertragen werden und KI-Entscheidungen in Echtzeit getroffen werden.
  • Geringe Latenzzeiten und hohe Zuverlässigkeit sind weitere Vorteile der 5G-Technologie.

IoT Trends 2020

 

TREND 4: EDGE COMPUTING

Beim Edge Computing handelt es sich um die dezentrale Datenverarbeitung, die am Rand des Netzwerkes stattfindet. Dementsprechend werden die Daten beim Edge Computing direkt an der Netzwerkperipherie, also dort, wo sie auch generiert werden, verarbeitet. So können Einschränkungen des klassischen Cloud Computings, etwa Bandbreitenprobleme oder hohe Latenzzeiten, überwunden werden.

 

Die Vorteile des Edge Computings im Einzelnen:

Skalierbarkeit

Wenn Hersteller ihre Datenerfassung und -analyse vergrößern wollen, ist es nicht mehr notwendig, eigene Rechenzentren einzurichten. Durch Edge Computing werden Datenerfassungs-, Speicher- und Analysefunktionen zunehmend in Anwendungen/Geräten mit kleinerem Platzbedarf zusammengefasst. Diese können auch näher am Endverbraucher platziert werden. Somit können Unternehmen ihre Reichweite erweitern und ihren Computerbedarf effizienter skalieren.

Geschwindigkeit

Ein Edge-Computing-Netzwerk reduziert die Latenzzeiten und kann somit die Netzwerkleistung verbessern. Bei IoT-fähigen Edge-Computern werden die Daten lokal (in Rechenzentren in unmittelbarer Nähe) verarbeitet. So müssen die gesammelten Informationen "weniger reisen" als in einem herkömmlichen Cloud-Netzwerk. Das Resultat: höhere Geschwindigkeiten und eine auf Mikrosekunden reduzierte Latenzzeit. 

Sicherheit 

Edge Computing bietet erhebliche Sicherheitsvorteile. Eine traditionelle Cloud Computing-Netzwerkarchitektur ist zentralisiert und besonders anfällig für Stromausfälle und "Distributed Denial of Service"- (DDoS)-Angriffe. Edge Computing dagegen verteilt die Datenspeicherung und -verarbeitung auf mehrere Geräte und Rechenzentren. Einzelne Störungen können so nicht mehr das gesamte Netzwerk zum Erliegen bringen. Im Falle eines Cyberangriffs auf ein Edge-Netzwerk erleichtert die verteilte Architektur die Erstellung von Sicherheitsprotokollen, um die gefährdeten Teile des Netzwerks zu isolieren.

IoT Trends 2020

TREND 5: AR/VR

Prozesse und Produkte, die erweiterte Realität (Augmented Reality, AR) und Virtuelle Realität (VR) nutzen, steigern die Produktivität und Effizienz in der Fertigung.

Heute verwenden Unternehmen AR-Headsets, die die virtuelle Realität mit realen Objekte überlagern. Dadurch hat der Träger Zugriff auf eine Vielzahl von Informationen, um seine Aufgabe effizienter und sicherer zu erledigen.

  • Die Qualitätssicherung ist ein prototypischer Anwendungsfall für Augmented Reality in einer Produktionsumgebung. Techniker in einem Werk können AR-Overlays verwenden und Bilder von zu prüfenden Fahrzeugteilen mit den Bildern von Lieferanten vergleichen. Bei Abweichungen hebt das AR-Tool das spezifische Merkmal hervor und ermöglicht es dem Techniker, das Problem sofort zu erkennen.
  • Augmented Reality-Lösungen werden für die Gesichtserkennung eingesetzt, um Mitarbeiter in IT-Systemen zu registrieren. Studien haben ergeben, dass Unternehmen, die diese Funktionalität nutzen, die Effizienz des Personals erheblich steigern konnten.
  • AR und VR können auch verwendet werden, um fachkundige Unterstützung bei der Inspektion eines Maschinenteils zu erhalten. Schließlich haben Hersteller oftmals mehrere Betriebsstätten. So müssen Techniker nicht mehr zu einem bestimmten Ort reisen, um ein defektes Produkt zu inspizieren.

Das Konzept der Mixed Reality unterstützt diesen Prozess: Der Experte kann das AR-Gerät aufsetzen und sehen, was der Techniker vor Ort in Echtzeit sieht. Er kann dann auf Merkmale hinweisen, die weiter untersucht werden müssen.

  • Ein weiterer Vorteil von AR in der Industrie: Die Schließung von Kompetenzlücken. Der Einsatz von AR-Geräten kann bei der Schulung eines neuen Technikers vor Ort helfen und hilft, sein Wissen mit fachkundiger Unterstützung zu erweitern. 

IoT Trends 2020

 

FAZIT

IoT-Lösungen können Herstellern ganz klare Wettbewerbsvorteile bringen – das zeigen die bisherigen Best Cases deutlich. Vor allem dann, wenn Unternehmen ein integriertes Netzwerk aus Geräten, Prozessen, Daten und Personen auf einer soliden Technologieplattform aufbauen.

Für IoT-Späteinsteiger sind Cloud-basierte Dienste, die kostengünstig und einfach in bestehende Netzwerke eingebunden werden können, ein guter Anfang, um das Internet der Dinge für sich nutzbar zu machen.

 


GOOD-TO-READ

Alljährlich wird zu Jahresbeginn in der Digital-Branche diskutiert, welche Technologien, Trends & Entwicklungen ganz oben auf der Digital-Agenda stehen (müssen). Unsere Digital Consultants ordnen die Tech-Trends 2021 ein.

 

Wie geht es jetzt weiter?

 

Ihr Kontakt bei diconium

Vidyasagar Jampani
CTO – IoT and Android Infotainment