In der Food-&-Beverage-Branche findet man alle Arten von Aussagen zum Thema Industrial Internet of Things (IIoT). Aber egal ob Skeptiker, vorsichtiger Unterstützer oder begeisterter Nutzer – ihnen allen ist eines gemeinsam: die Geschäftsziele ihrer Unternehmen. Kundenzufriedenheit, flexible Produktion, hohe Qualität, Effizienz und niedriger Energieverbrauch sind existenzielle Erfolgsfaktoren eines Unternehmens, unabhängig von jedem Hype. Über viele Jahre fanden neue Technologien ihren Platz innerhalb dieser leistungsorientierten Umgebung. Teams mit hoher Konkurrenzfähigkeit nutzen inzwischen ausgereifte Konzepte für die Kontrolle ihrer Prozesse. Führende Unternehmen sind an internationalen Standardisierungsvorgängen beteiligt, motiviert durch finanzielle Ziele wie Return on Investment (ROI) und Total Cost of Ownership (TCO).
Warum also dieser Hype um IIoT, könnte man fragen. Ganz einfach: Eine Kultur der kontinuierlichen Verbesserung regt Menschen dazu an, ihr Unternehmen aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten. Kosten für den Austausch beschädigter Hardware sind manchmal schwierig zu begründen. Eine reibungslose Integration von Produktionsanlagen verschiedener Hersteller in die bestehende Infrastruktur ist oft nicht einfach. Softwarelösungen mit eingeschränkter Offenheit schaffen weitere Einschränkungen für Systemarchitekturen. Flexibilität und Skalierbarkeit scheinen sogar in modernen Anlagen oft ein Luxus zu sein. Es wird deutlich: In den Bereichen Automatisierung und IT gibt es noch viel Potenzial, besser von Technologie zu profitieren.
Voll im Trend
IIoT-Projekte in der Food-&-Beverage-Branche können nur gestartet werden, wenn zuvor das gesamte Bild betrachtet wird. Im Vergleich dazu gab es für das (nicht-industrielle) IoT nicht so viele Voraussetzungen, damit es den heimischen Markt erobern konnte. Die technologische Entwicklung hat weit mehr geleistet als nur industrielle Funktionalität für den Heimnutzer leistbar zu machen. IoT hat das Konzept des „Dings“ als einfache Bezeichnung für „smarte“ Komponenten eingeführt, die innerhalb eines Netzwerk verbunden sind – sei es nun das Internet oder andere Netzwerke. Viele Beispiele für solche „smarten Dinge“ lassen sich in unserer Umgebung finden: Temperatursensoren, Uhren, Telefone und Fernseher.
Das IoT hat eine Reihe von „smarten“ Eigenschaften etabliert, die auf jedes „Ding“ anwendbar sind: erweiterte Funktionalität im Vergleich zu klassischen Anwendungen, gesteigerte sensorische Leistungsfähigkeit, verteilte digitale Intelligenz, eine ergonomische Benutzerschnittstelle (oft auf mobilen Geräten) sowie Konnektivität für die Integration in breiter gefassten Architekturen inklusive Cloud-Lösungen. Die Technologie ist bereits verfügbar, und zwar mit einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis für den industriellen Einsatz.
Diese unbegrenzten Anwendungsmöglichkeiten des IoT für Heimanwender inspirieren die Early Adopters im Industriebereich. Die Frage, wie der Einsatz von IIoT beginnt, ist jedoch schwierig. Man muss nicht gleich alles auf den Kopf stellen, das bedeutet nur unkalkulierbare Risiken und Kosten. Jedes Produktionsteam kann als ersten Schritt ein vielversprechendes Experiment umsetzen: ein Blick auf das Unternehmen aus der IIoT-Perspektive in zwei Schritten. Mit diesem experimentellen Ansatz können neue Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten entdeckt werden, die die Geschäftsziele des Unternehmens unterstützen.
Experiment für Unternehmen
Im ersten Schritt wird das industrielle „Ding“ ausgewählt. Ein einfacher Weg dafür ist die Verwendung etablierter Standards. ISA-95 und ISA-88 beschreiben ein Unternehmen hierarchisch in einem physischen Modell: Unternehmen, Werk, Betriebskomplex, Anlage, Teilanlage, Equipment-Modul und Steuermodul. Die Objekte für die Analyse können nun auf jeder Ebene dieses Modells ausgewählt werden, sowohl in einem Bottom-up- oder Top-down-Ansatz.
Je nach geschäftsbedingten Prioritäten liegt der Fokus auf mehreren Dingen, zum Beispiel: Pumpen, Messgeräte, Verpackungsmaschinen oder Produktionslinien. Der zweite Schritt beschreibt die IIoT-Anforderungen. Bei jedem Ding wird die Ausprägung der aus dem Bereich IoT bekannten smarten Eigenschaften analysiert:
Funktionalität: von einfach bis erweitert,
Datenerhebung: Sensor- beziehungsweise Messfähig-
keiten,Digitale Intelligenz: eingebettete Algorithmen, Berechnungen, Business Intelligence,
Interoperabilität: Integration innerhalb der Anlagenautomatisierung und IT-Architektur,
Benutzerfreundlichkeit: Ergonomie der Benutzerschnittstelle.
Ein Paradigmenwechsel ist nicht einfach. Anforderungen, die lange Zeit optional waren, werden heute als normal oder sogar verpflichtend angesehen. Verschiedene smarte Eigenschaften sind möglicherweise bereits vorhanden. Mit Kreativität und Teamwork kann eine IIoT-Evaluierung der verschiedenen Anforderungen wertvolle Ergebnisse liefern. So können Pumpen beispielsweise mit einer verbesserten lokalen Intelligenz sowie Sensoren ausgestattet werden, um sich besser an ihre Aufgaben anzupassen und Energie zu sparen.
Paradigmenwechsel mit IIoT
Wie sollte eine smarte Produktionslinie aussehen, welche neuen Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten können durch IIoT ermöglicht werden? Intelligente Sensoren sorgen für Prozess- und Qualitätssteuerung auf jeder Detailebene. Prozesszellen, Anlagen und Geräte sind Teil der hierarchischen Überwachung von Effizienz und Verbrauch. Große Mengen an Prozessdaten ermöglichen eine vorausschauende Instandhaltung. Leistungsindikatoren und Reports sind in Echtzeit und überall verfügbar. Intuitive Benutzerschnittstellen passen sich automatisch an die individuellen Bedürfnisse der Produktionsmitarbeiter an. Die Automatisierungs- und IT-Architektur wird weniger zentralisiert und integriert stattdessen digitale Intelligenz dort, wo sie benötigt wird. Sichere Informationsflüsse sorgen für eine optimierte Versorgungskette ohne Verschwendung. Es wird deutlich: IIoT ist ein Paradigmenwechsel und eine großartige Möglichkeit, Schritt für Schritt zum smarten Unternehmen zu gelangen.
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