06.10.2021 – Kategorie: Digitalisierung

Industrial Internet of Things: So setzen Sie IIoT-Projekte richtig um!

Industrial Internet of ThingsQuelle: Siemens Digital Industries Software
Die neuen Technologien, die mit der Digitalisierung verfügbar werden, sind vielversprechend. Beim Industrial Internet of Things liefern Maschinen und Anlagen Daten an Computer, die diese wiederum analysieren und dann eigenständig Schlüsse ziehen. Welche…

…Vorgehensweise dazu führt, dass die Implementierung dieser Technologien zum Erfolg wird. Projekte mit erfolgreicher Implementierung von Industrial Internet of Things (IIoT) haben eines gemeinsam: Die Vorgehensweise wurde von Anfang an geklärt. Hierbei sollten folgende Aspekte berücksichtigt werden:

IoT ist kein IT-, Infrastruktur- oder Technologiethema

Der Fokus der Einführung darf nicht allein auf der technologischen Umsetzung liegen, sondern in der Identifizierung des Business Case. Welche Herausforderungen sollen mit IoT bewältigt werden und wie kann die Technologie die Effizienz steigern?

Die Zielgruppe richtig definieren: Von IoT-fähigen Maschinen profitieren unter anderem Entwicklungsingenieure, Facility- oder Anlagenmanager – und diese müssen überzeugt werden. Es geht also um die richtige Reihenfolge: Zuerst Business Cases für die Zielgruppe zu entwickeln und diese dann mit der richtigen Technik umzusetzen.

Industrial Internet of Things verändert die Herangehensweise von Unternehmen an den Markt: Der Businessplan muss aufzeigen, wie das Projekt die Handlungsweisen, Geschäftsprozesse und -abläufe des Unternehmens verändern wird, und dass ohne diese Vorteile nicht genug Mehrwert für das Unternehmen entstehen kann. Der Business Case sollte die Mechanismen der Veränderung beschreiben und aufzeigen, wie das Vorgehen aussehen wird.

IoT ist eine umfassende Technologie

Sie benötigt einige unverzichtbare Elemente, die von Beginn an im Konzept angelegt sein müssen:

  • Sensoren, die die Werte an der Maschine erfassen
  • Kommunikationstechnik für die Weiterleitung der Daten
  • Big-Data-Anwendung, um die Daten zu erfassen, zu speichern, und weiterzuverarbeiten
  • Analysemodule, um aus den Daten Erkenntnisse zu gewinnen
  • Visualisierung der gewonnenen Informationen in Dashboards, die den jeweiligen Nutzern verständlich sind.

Die Umsetzungsstrategie definieren: Diese kann von on-Premise-Lösungen, bei denen der Anwender seine Lösung auf Basis eines Baukastens selbst erstellt, über Platform-as-a-Service (PaaS) bis zu Data-as-a-Service (DaaS) reichen. Bei PaaS werden die Daten von Sensoren erfasst und auf die Plattform eines Dienstleiters geleitet. Beim DaaS-Modell betreibt der Dienstleister auch die Sensoren und der Anwender nutzt die aufbereiteten Daten und Informationen. Die Lösungen unterscheiden sich in der Flexibilität wie auch in der Risikoverteilung zwischen Nutzer und Dienstleister.

Skalierbarkeit im Blick behalten: Kleinformatige Implementierungen sind richtig für den Einstieg, haben aber nicht das Potential für die großen Veränderungen, die es dem Unternehmen erst ermöglichen, digitale Geschäftskonzepte gewinnbringend umzusetzen. Die Skalierbarkeit scheitert oft daran, dass Inbetriebnahme und Betrieb der Geräte zu komplex sind. Geräte, die sich selbst konfigurieren, können hier einen Ausweg bieten. Wenn regelmäßige Besuche vor Ort zur Wartung der Geräte notwendig sind, steigen die Betriebskosten bei wachsender Anzahl der Geräte schnell in unwirtschaftliche Höhen. Zentralisierte und automatisierbare Updates sowie Konfigurationen ermöglichen die Skalierung ohne Anfall von Wartungskosten.

Cybersicherheit nicht nachträglich implementieren: Sicherheitskonzepte müssen von Beginn an bei der Implementierung berücksichtigt wird. Viele Projekte schaffen es nie über die PoC-Stufe hinaus, da das Risiko im Bereich der Cybersicherheit zu hoch ist, was häufig daran liegt, dass der Sicherheitsaspekt erst im Nachhinein statt bereits im Vorfeld bedacht wird.

Industrial Internet of Things
Bei der Implementierung einer IIoT-Umgebung kommt es auf die richtige Herangehensweise an. Bild: Siemens Digital Industries Software

Sind diese Bedingungen erfüllt, kann die Implementierung starten. Doch auch bei der Festlegung des Projekts und der beteiligten Mitarbeiter lauern Fallstricke. Die folgenden fünf Bedingungen sollten erfüllt werden, um IIoT erfolgreich in die Praxis umzusetzen.

1. Stellen Sie für den Start im Industrial Internet of Things ein vielseitiges Team zusammen

Ein auf IIoT basierendes Anlagenmanagement ist ein unternehmensweites Projekt. Teams sollten deshalb nicht nur aus IT-Mitarbeitern bestehen, sondern es sollten alle Unternehmensbereiche, die in das Projekt involviert sind, im Team vertreten sein. Hierzu zählen unter anderem Verantwortliche aus Fertigung, Betrieb, Service, und Produktentwicklung. Die Personalabteilung ist spezialisiert darauf, die besten Fachkräfte zu finden, weshalb es sich anbietet, mit ihr Rücksprache zu halten.

2. Sie benötigen Unterstützung – kümmern Sie sich frühzeitig darum

Viele Studien zeigen, dass an erfolgreichen IIoT-Projekten nahezu immer externe Spezialisten beteiligt sind. Diese bringen das breite Wissen ein, das für die Implementierung erforderlich ist. Allerdings können nur wenige Unternehmen von Beginn an auf erfahrene Mechanik- und Elektroingenieure, Softwareentwickler, Netzwerker, Sicherheits- und Zertifizierungsspezialisten zurückgreifen, die mit der Integration von Kommunikationsprotokollen, Sensoren und anderer Hardware vertraut sind.

3. Legen Sie Ihre Ziele für das Industrial Internet of Things frühzeitig fest

Mehrere Studien zeigen: Unternehmen, die ihre IIoT-Initiativen als Fehlschlag bezeichnen, nennen als eine der Hauptursachen eine mangelnde Fokussierung. Wenn Sie nicht bereits zu Beginn eine Reihe realistischer Ziele festlegen, werden Sie Ihre bisherigen Erfolge nicht bewerten können. Die Definition realistischer Ziele erfordert die gründliche Sichtung und Bewertung des Projektumfangs sowie das Identifizieren der Kennzahlen, die verbessert werden sollen. Gängige Kennzahlen in diesem Zusammenhang sind Erträge, Durchsatz, Verfügbarkeit, Effizienz und Markteinführungszeit. Die gute Nachricht ist, dass eine Verbesserung nur einer dieser Kennzahlen schon eine sehr große Rendite mit sich bringen kann.

4. Fangen Sie klein an und skalieren Sie später

Analysieren Sie die möglichen Bereiche, in denen die Einführung von IIoT sinnvoll erscheint und identifizieren Sie Bereiche, in denen eine Implementierung relativ einfach erscheint. Ernten Sie diese „niedrig hängenden Früchte“ und skalieren Sie auf Basis der dort umgesetzten Lösungen in andere Bereiche.

Sie sollten in einem Bereich starten, in dem ein Erfolg einfach zu erreichen und leicht messbar ist. Verwenden Sie bei der Implementierung dieselben Technologien, die später skaliert werden, damit diese zukünftig in weiteren Unternehmensbereichen zur Verfügung
stehen.

Edge Computing und Analytics für IIoT sind relativ neu, daher sollten diese Techniken in kleinem Maßstab implementiert und erst später skaliert werden.

5. Treffen Sie die richtigen Sicherheitsvorkehrungen

Cyberkriminelle werden Wege finden, um empfindliche Ressourcen auszunutzen, wenn sie aus den Informationen finanzielle oder andere Vorteile ziehen können. Viele IoT-Anwender hatten schon unter Cyberangriffen zu leiden. Nach einem solchen Angriff müssen alle Ports, Übermittlungsabschnitte, Sensoren, Computer und andere Geräte auf die genutzte Sicherheitslücke hin untersucht werden. Dieser reaktive Ansatz ist kostspielig und zeitaufwendig.

Sicherheit in die Industrial Internet of Things-Umgebung integrieren

Es ist für den Erfolg unerlässlich, dass Sicherheit von Grund auf in die IIoT-Lösung implementiert wird. Indem Sie die Sicherheit zu einem grundlegenden Element Ihres Projekts machen – durch die Sicherung aller Ports und Geräte von Anfang an – wissen Sie genau, was Sie in­stalliert haben, wie Sie diese Komponenten warten und wie Sie das System mit der Zeit auf andere Bereiche des Unternehmens ausweiten können.

Ein IIoT-Projekt ist komplex, aber mit einem soliden Grundwissen, kompetenten Partnern und sorgfältiger Vorbereitung gut umsetzbar. Die Vorteile und Aussichten dieser Technologie sind so groß, dass es zum Erhalten der Wettbewerbsfähigkeit unumgänglich ist, IIoT zu evaluieren und einzusetzen.

Der Autor Dipl.-Ing. Ralf Steck ist freier Fachjournalist mit dem Schwerpunkt auf CAD/CAM, IT und Maschinenbau in Friedrichshafen.

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