Internet of Things

Die komplexen Systeme in der digitalisierten Industrie sind zunehmend vernetzt und generieren heterogene Daten. Das Fog Computing soll eine effiziente Datenverarbeitung im Internet of Things (IoT) ermöglichen, dessen zukünftige Entwicklung jedoch noch ungewiss ist. Die Frage ist, wie die Zukunft des IoT im verarbeitenden Gewerbe Deutschlands aussieht, welche Rolle das Fog Computing darin spielt und welche Implikationen sich für die digitale Arbeitswelt ergeben. Die Ergebnisse eines interdisziplinären Szenarioprozesses liefern Einblicke in mögliche Zukunftsbilder.

Bedingt durch erhöhte Produkt- und Variantenvielfalt wächst der Bedarf nach flexibel gestalteten Montagesystemen. Im Gegensatz zur klassischen Linienproduktion mit vorherrschend starrer Fördertechnik werden in einer frei verketteten Montage effiziente, individuelle Montagerouten mit taktunabhängigen Bearbeitungszeiten durch intelligente Steuerung und fahrerlose Transportsysteme (FTS) realisiert. Herausforderungen bei der Implementierung sind neben der Neuanordnung von Arbeitsstationen auf dem Shopfloor auch die Anpassung der bestehenden IT-Systeme und die Schaffung einer einheitlichen Datenlandschaft. Dieser Beitrag stellt die wichtigsten Faktoren zur IT-seitigen Umsetzung einer frei verketteten Montage dar und zeigt auf, welche bestehenden Standards aus dem Bereich Industrie 4.0 hierfür eingesetzt werden können.

Beim Internet of Things (IoT) rüstet man physische Objekte der realen Welt mit Mikrocontrollern, Sensoren, Aktoren und einem Internet-Zugriff aus. Entscheidet sich ein Unternehmen dafür, seine physischen Produkte um solche IoT-Funktionalitäten zu erweitern, muss ein entsprechendes Backend für die Verwaltung der IoT-Devices und die Verarbeitung der generierten Daten zur Verfügung gestellt werden. Werden die Produkte global vertrieben, muss die IoT-Plattform zudem hoch skalierbar sein und weltweit geringe Latenzen beim Zugriff sicherstellen.

Die Rolle der Finanzfunktion eines Unternehmens wird generell als nicht besonders innovativ angesehen. Viele assoziieren diese Unternehmensfunktion mit Bilanzen, Cashflow-Analysen und Excel-Tabellen. Mit dem Aufkommen der Blockchain-Technologie könnte sich diese Auffassung jedoch grundlegend verändern und neben der Finanzfunktion auch zahlreiche weitere Unternehmensdomänen zu strategisch agierenden Treibern von Innovation verlagern. Dies gilt insbesondere für Unternehmen, die im industriellen Umfeld tätig und von der Maschine Economy beeinflusst sind. Mit dem Aufkommen von Big Data und anderer Technologien wie dem Internet of Things (IoT) oder Artificial Intelligence (AI) begann die vierte industrielle Revolution, die auch als Industrie 4.0 bezeichnet wird.

Industrie 4.0 beschreibt die Digitalisierung sowie horizontale und vertikale Vernetzung der industriellen Wertschöpfung. Dieser Entwicklung wird eine Reihe von Potenzialen und Chancen für Unternehmen zugeschrieben. Bislang werden allerdings insbesondere ökonomische und technologische Potenziale betrachtet, während ökologische Chancen durch Industrie 4.0 bisher kaum Beachtung finden. Dieser Beitrag untersucht die ökologischen Potenziale im Kontext von Industrie 4.0, basierend auf qualitativ-empirischen Daten aus 26 Experteninterviews und einer Literaturanalyse. Die Ergebnisse zeigen, dass Industrie 4.0 Verbesserungspotenziale in Bezug auf Ressourcennutzung, Energieverbrauch, Logistik und Transporte, Abfall und Emissionen bietet, woraus mehrere Thesen abgeleitet werden. Die Studie möchte insgesamt dazu beitragen, die ökologischen Potenziale von Industrie 4.0 besser zu verstehen, um zu einer nachhaltigeren industriellen Wertschöpfung beizutragen.

intelligent production systems, lifecycle monitoring, cyber physical systems, industrial internet of things, smart maintenanceUm eine effiziente Fertigung zu gewährleisten, müssen Produktionssysteme die Fähigkeiten besitzen, mit Maschinen und Menschen in einer verteilten Umgebung zu kommunizieren und zu interagieren, den Verschleißzustand von funktionsrelevanten Komponenten zu überwachen und ihr Verhalten situationsbezogen selbst anzupassen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die historische Entwicklung intelligenter Produktionssysteme. Des Weiteren werden technische und organisatorische Voraussetzungen für die Implementierung intelligenter Produktionssysteme mit dem Fokus auf Smart Maintenance in einem verfügbarkeitsorientierten Geschäftsmodell vorgestellt und kritisch diskutiert.

Experteninterviews haben gezeigt, dass viele Tätigkeiten im Behälter-management manuell durchgeführt werden und Transparenz über die Ladungsträgerbestände fehlt. Die Folgen sind unter anderem Unter- oder Überbestände von Ladungsträgern. In diesem Beitrag wird das Konzept der datenbasierten Dienstleistung „automatisierte Kreislaufüberwachung“ vorgestellt. Die Dienstleistung basiert auf der Integration von Identifikations-, Kommunikations- und Lokalisierungstechnologien in Ladungsträgern und der durchgängigen Erfassung von Zustandsdaten in den logistischen Prozessen. Die Daten werden in einem cloudbasierten Service-System verarbeitet und lösen bei potenziellen Über- und Unterbestände so genannte Supply-Chain-Event aus, um frühzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen zu können und eine Lieferstörung zu verhindern.