Potenzial ausschöpfen IoT-Technologien für automatisierte Tests

Meist außen vor bei Diskussionen um Industrie 4.0 bleiben die Testsysteme.
Meist außen vor bei Diskussionen um Industrie 4.0 bleiben die Testsysteme.

Eine Industrie-4.0-Vision ohne Einbeziehung von Test- und Fertigungsdaten ist kaum möglich. Dennoch bleiben Testsysteme bei Diskussionen rund um Industrie 4.0 meist außen vor. Diese Sichtweise ist zu eng.

Aktuelle Megatrends wie das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), 5G und die zunehmende Fahrzeugelektrifizierung stellen unsere existierenden Ökosysteme auf den Kopf: Unsere hochtechnologisierte Welt wird immer vernetzter und intelligenter. Je nach Studie, die man bemüht, werden bis zum Jahr 2020 weltweit ca. 20 bis 50 Milliarden Geräte über ein Netzwerk miteinander verknüpft sein. Und hierbei geht es nicht etwa nur um Konsumgüter wie Smartphones und Fitnesstracker. Vielmehr darf man das Industrielle IoT (IIoT) nicht unter den Tisch fallen lassen. Laut einer Accenture-Studie aus dem Jahr 2017 rechnen 95 % der Führungskräfte damit, dass ihr Unternehmen innerhalb der nächsten drei Jahre auf den IIoT-Zug aufspringt. 87 % sind der Meinung, dass dies ein langfristiger Jobmotor sein wird.

Immer mehr Firmen wenden sich also dem IIoT zu, mit dem Ziel, Fertigungsprozesse zu optimieren und den Automatisierungsgrad zu steigern. Dabei spielt es keine Rolle, in welcher Branche oder in welchem Industriesegment sie tätig sind. Am deutlichsten macht sich dies jedoch im Fertigungssektor bemerkbar, der eine regelrechte technologische Revolution hinter sich hat. Die Fertigungsstätten von immer mehr Unternehmen sind mittlerweile über den ganzen Globus verstreut. Da verwundert es nicht, dass auch die Testabteilungen ähnlich weit verteilt sind. Doch das Thema »Testen« wird in Diskussionen um Industrie 4.0, der smarten Produktion von morgen, so gut wie nie thematisiert. Meist dreht sich die Debatte ausschließlich um die Automatisierung von Maschinenanlagen. Aber würde man nicht meinen, dass der Produktionstest ein integraler Bestandteil der smarten Produktion von morgen ist? Mehr noch: Für eine IIoT-/Industrie-4.0- bzw. Digitalisierungsstrategie sind Test- und Fertigungsdaten sogar unabdingbar!

Test im Zeichen von Industrie 4.0

Diese Problematik ist nicht neu. Test war schon immer nur ein Anhängsel, nicht sichtbar, ein Kostenfaktor. Dennoch darf er nicht fehlen: Immer mehr Testabteilungen fordern Industrie-4.0-fähige Testlösungen.

Disruptive Trends wie das IoT bringen allerdings nicht nur erhebliche Leistungssteigerungen mit sich, sondern gleichzeitig auch mehr Komplexität. Damit ist absehbar, dass das IoT das Testen komplexer machen wird. Zunächst ein hemmender Gedanke. Aber man kann auch konstruktiv fragen: Wie kann das IoT bzw. wie können IoT-Technologien den Test bereichern (Bild 1)?

Hinsichtlich der Technologien und Funktionen einer IoT-Plattform gibt es unterschiedliche Definitionen. Dem Marktforschungs- und Beratungsunternehmen IDC (International Data Corporation) zufolge bietet eine IoT-Plattform eine Kombination aus mehreren der folgenden Funktionen:

  • die Verwaltung von IoT-Endpunkten und ihre Vernetzung,
  • der Zugriff auf die Daten und Data Ingestion – also die Priorisierung von unterschiedlichsten Datenquellen, die Validierung der Dateien und deren sinnvolle Weiterleitung,
  • die Visualisierung und Analyse von IoT-Daten sowie
  • das Erstellen und Verwalten von IoT-Anwendungen

Ähnlich lautet die Beschreibung in Gartners Magic Quadrant for Industrial IoT Platforms 2018, der zudem noch die Integration und Sicherheit als Punkte nennt. Diese Eigenschaften hätten das Potenzial, den automatisierten Test auf den neuesten Stand zu bringen.

Im Übrigen weisen automatisierte Maschinen viele Ähnlichkeiten mit dem Testbereich auf. So müssen bei komplexen vernetzten Maschinenanlagen etwa große Mengen an Daten generiert und analysiert werden, um beispielsweise eine vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) durchzuführen. Genau das gilt auch für vernetzte automatisierte Prüfstände: Es fallen große Mengen an Daten an; es ist ein Asset- beziehungsweise Systemmanagement nötig und es bedarf der Datenanalyse für die vorausschauende Wartung bzw. die Zustandsüberwachung. Der Unterschied besteht natürlich darin, dass in diesem Fall Testdaten anfallen und ausgewertet werden müssen.

Kurzum: Sowohl automatisierte Prüfstände als auch automatisierte Maschinen können von IoT-Technologien profitieren, und zwar in den Bereichen: Systemmanagement, Datenmanagement, Data Analytics sowie der Applikationsentwicklung und dem Applikationsmanagement.