Schwerpunkte

Sensorik für das IIoT

Fühler für Anlagen der Industrie 4.0

23. Oktober 2020, 07:18 Uhr   |  Nach Unterlagen von Reichelt

Fühler für Anlagen der Industrie 4.0
© Weidmüller

Mit der Digitalisierung sollen auch völlig neue Geschäftsmodelle kommen. Basieren sollen sie auf dem IIoT als Daten-Drehscheibe. Erster Schritt dorthin: Bestandsanlagen müssen mit zusätzlicher Sensorik in und zwischen den Maschinen nachgerüstet werden.

Die Industrie befindet sich auf dem Weg durch die vierte industrielle Revolution. Deren wichtigste Voraussetzung ist die Digitalisierung sämtlicher Geschäfts- und Produktionsprozesse. Sie schafft die Möglichkeit, Betrieb und Instandhaltung effizienter zu gestalten und darüber hinaus völlig neue Geschäftsmodelle zu entwickeln.

Unternehmen setzen auf IoT

Vorrangig die Produktionsindustrie, ebenfalls aber auch die Logistikbranche und die Betreiber von Ver- und Entsorgungsanlagen, sind sich der Bedeutung des IIoT (Industrial Internet of Things) als Drehscheibe für die benötigten reichhaltigen Informationen bewusst.

Die Mehrheit der Entscheider hat IIoT als Enabler der digitalen Transformation bereits erkannt. Das zeigt eine vom IT-Marktforschungsunternehmen IDC durchgeführte Studie [1] zum Umsetzungsgrad von IoT im industriellen Sektor. Demnach planten zum Zeitpunkt der Befragung Mitte 2019 drei Viertel der Industrieunternehmen in Deutschland, zeitnah IIoT-Projekte umzusetzen.

Implementierung als Stolperstein

Allerdings haben laut der IDC-Befragung viele Unternehmen noch mit Schwierigkeiten bei der Umsetzung zu kämpfen. Zu diesen gehören Sicherheitsbedenken in Bezug auf Daten- und Netzwerksicherheit ebenso wie eine Unsicherheit in der Auswahl der passenden Plattformen und Verfahren, die sich weiterhin sehr dynamisch entwickeln.

Die meisten kleinen und mittelständischen Unternehmen verfügen nicht über die Fachkräfte auf den verschiedenen Fachgebieten und Ebenen von der Cloud bis zum Sensor, um IIoT-Projekte mit eigenen Kräften erfolgreich umzusetzen. Deren Implementierung weist eine sehr hohe Komplexität auf und sollte schrittweise erfolgen, um Kosten und Risiko beherrschbar zu halten.

Digitalisierung braucht Daten

Tobias Thelemann ist Produktmanager mechanische Bauelemente und Automatisierungstechnik bei Reichelt.
© Reichelt

Tobias Thelemann ist Produktmanager mechanische Bauelemente und Automatisierungstechnik bei Reichelt.

In eine IIoT-Strategie sind in aller Regel bestehende Maschinen und Anlagen einzubeziehen. Diese sind aufgrund ihres Alters meist noch nicht in der Lage, die für eine sinnbringende Digitalisierung des Unternehmens benötigten Informationen zu liefern. Sie müssen daher an die neuen Anforderungen angepasst und vor allem mit zusätzlichen Sensoren als Augen und Ohren der informationshungrigen Industrie 4.0 ausgestattet werden.

Anlagenbetreiber können aus dieser informationstechnischen Aufrüstung ihrer Produktionsmittel vielfältige betriebliche Nutzen ziehen. Je reichhaltiger die gewonnenen Daten, desto leichter fällt es, Nachweispflichten zu erfüllen oder die Ursachen von Qualitätsproblemen nachzuverfolgen und in Folge zu beseitigen. Messdatenunterstützte Einstellvorgänge verringern unproduktive Nebenzeiten. Das Wissen um die genaue Ursache ungeplanter Stillstände ermöglicht eine zielgerichtete Instandhaltung und erhöht damit die Anlagenverfügbarkeit. Gleiches gilt für die zustandsabhängige vorausschauende Wartung. Detaillierte Informationen über einzelne Schritte oder Aspekte im Herstellungsprozess erlauben die maschinenübergreifende Automatisierung des gesamten Herstellungsprozesses. All dies trägt dazu bei, die Gesamtanlageneffizienz und damit die Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern. Darüber hinaus ermöglicht es Produktherstellern, schneller auf veränderliche Marktanforderungen zu reagieren und so ihre Krisenfestigkeit zu erhöhen.

»Die Konvergenz herzustellen zwischen der Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) und den Operativen Technologien (OT), ist eine logische, zukunftsgerichtete Aufgabe von Automatisierungsunternehmen«, erklärt Tobias Thelemann, Produktmanager mechanische Bauelemente und Automatisierungstechnik beim Elektronik-Distributor Reichelt. »Diese haben Erfahrung damit, Maschinen und Anlagenteile zu individuellen Gesamtanlagen mit hoher betrieblicher Effizienz zu formen und können mit dem Schritt zur IIoT ihre Kompetenzen erweitern.«

Sensorik für die Industrie 4.0

»Damit IIoT-Anwendungen einen hohen Mehrwert generieren, müssen diese möglichst viele, teilweise sehr unterschiedliche Daten wertschöpfend weiterverarbeiten«, lautet eine Schlussfolgerung in der IIoT-Studie von IDC. Deshalb ist es wichtig, auch bestehende Anlagen mittels Sensorik zu reichhaltigen Informationsquellen auszubauen. Das Mittel zur Gewinnung der benötigten Informationen sind Sensoren und Messaufnehmer. Sie liefern den darüber liegenden Systemen Informationen über physikalische Kenngrößen und Anlagenzustände als Entscheidungsgrundlagen für Steuerung und Regelung sowie Anlagenbetrieb und Instandhaltung.

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1. Fühler für Anlagen der Industrie 4.0
2. Der Einsatzzweck bestimmt die Messgröße

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