Bei allen neuen Technologien ist die Akzeptanz langsamer als die Branchenexperten Ihnen glaubhaft machen möchten. Dies trifft sicherlich auf eine der Basistechnologien der Industrie 4.0 zu – das Internet der Dinge (IoT). In der Fertigungswelt wird das IoT auch als Industrial Internet of Things (IIoT) bezeichnet. Diese neuen Technologien versprechen einen Paradigmenwechsel in der Branche.
Es ist schon beängstigend zu wissen, dass sich die Art und Weise, wie wir heute arbeiten, ändern wird. Und es ist sinnvoll für Hersteller, vorsichtig zu sein, bis es bewährte Anwendungsfälle gibt, bevor sie den Sprung wagen.
Der Tag ist gekommen.
Viele Frühanwender profitieren von den Vorteilen smarter Fabriken durch die Implementierung von IIoT-Technologien. Forschung von Bain & Company zeigt, dass der industrielle Teil des Internet der Dinge (IIoT) – einschließlich Software-, Hardware- und Systemlösungen in den Bereichen Fertigung, Infrastruktur, Gebäude und Versorgung – weiter schnell wächst und sich um 2021 auf mehr als 200 Milliarden USD verdoppeln könnte.
Wir sind hier, um Ihnen bei der Navigation zu helfen, wie sich das IIoT auf die Metallbearbeitungsindustrie auswirken wird.
Was ist Industrie 4.0 und wie ist sie mit IIoT verbunden?
Industrie 4.0 ist mehr als nur ein Marketingbegriff. Industry 4.0 ist eine Sammlung von Technologien, die umfassende Veränderungen in der Fertigung mit sich bringen. Laut der Unternehmensberatung BCG ist Industrie 4.0 eine Evolution, die es ermöglicht, Daten maschinenübergreifend zu sammeln und zu analysieren, um schnellere, flexiblere und effizientere Prozesse zu ermöglichen, die hochwertigere Waren bei geringeren Kosten produzieren.
Im Laufe des nächsten Jahrzehnts werden digitale Fertigungstechnologien es Unternehmen ermöglichen, physische Vermögenswerte zu verbinden und einen Datenfluss über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg herzustellen, der jede Phase des Produktlebenszyklus vom Design, der Beschaffung und Produktion bis zum Vertrieb, dem Point of Sale und dem Endverbraucher durchzieht.
Eine der Basistechnologien von Industrie 4.0 ist das IIoT. Das IIoT ist eine Sammlung von Technologien, die Sensoren, Software, Netzwerke, Cloud Computing und Analytik umfassen. Die Kombination dieser Elemente macht jede Maschine smart.
Wie funktioniert IIoT?
Jede IIoT-Lösung beinhaltet die folgenden fünf Grundfunktionen:
1. Datensammlung
Die primäre Form der Datenerfassung ist die über einen Sensor. Sensoren überwachen und sammeln kontinuierlich Daten über Energieverbrauch, Umwelt- und Betriebsbedingungen wie Temperatur, Vibration, Zeit bis zur Fertigstellung, Ausfallzeiten und mehr. Sensoren werden letztendlich in CNC-Maschinen integriert und Teil eines Standardangebots werden.
Für Unternehmen, die die Vorteile von IIoT heute nutzen wollen, ist der Austausch aller vorhandenen Maschinen durch sensorgestützte Geräte oft keine Option. Eine kostengünstige Alternative ist die Nachrüstung von Maschinen mit externen Geräten, die Sensoren beinhalten, um sie IIoT-fähig zu machen. Diese Vorrichtungen werden auf die Ausrüstung aufgeschraubt und enthalten Sensoren, Konnektivität und Steuerung.
2. Konnektivität
Sensoren und Nachrüstgeräte verbinden sich über fest verdrahtete oder drahtlose Verbindungen mit einem Netzwerk. Die drahtlose Variante erspart Kosten und Komplexität, die mit einer dedizierten Verkabelung verbunden sind, und ermöglicht es Ihnen, Maschinen in Bereichen aufzustellen, in denen eine Verkabelung nur begrenzt möglich oder zu kostspielig ist.
Gängige drahtlose Protokolle, die im IIoT verwendet werden, sind Mobilfunk, WLAN, Nahfeldkommunikation (NFC), Zigbee und Bluetooth (Low Energy). Die Wahl des zu verwendenden Protokolls hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter Umgebung, Entfernung, Standort, IIoT-Plattform und mehr.
3. Edge Computing
Massive Datenmengen werden von Maschinen gesammelt und können Netzwerke strapazieren. Es ist viel effizienter, Daten auf einem Gerät vorzuverarbeiten und nur die Daten zur Speicherung an die Cloud zu senden, die einen Wert haben. Der Netzwerkmanager, auch Gateway oder Router genannt, ist ein Soft- und Hardwaregerät, das sich am Rande des IIoT-Netzwerks und zwischen Fabrik und Internet/Cloud befindet. Er ist der Verbindungspunkt zwischen der Fabrik und der Cloud-Plattform.
Die Software, die den Netzwerkmanager/Gateway steuert, erfüllt mehrere Funktionen. Sie aggregiert die von Sensoren und IIoT-Geräten gesammelten Daten und verarbeitet sie vor, bevor sie dann zur Speicherung und zur Verwendung in IIoT-Anwendungen zur Cloud gesendet werden. Sie empfängt auch Daten und Anweisungen von IIoT-Anwendungen, die an IIoT-Geräte zurückgegeben werden und eine Aktion in Maschinen auslösen können, wie z. B. das Herunterfahren.
4. Verarbeitung und Speicherung von Cloud-Daten
Daten müssen für die Verwendung in IIoT-Anwendungen gespeichert werden. Hersteller verwenden diese Daten, um Muster im Maschinenbetrieb aufzudecken. Zum Beispiel können Sie erfahren, dass es jeden Tag um 2:00 p. m. Vibrationen in den Maschinen gibt oder dass es eine unerklärliche Flaute in der Produktion gibt. Sobald Sie das erfahren haben, können Sie die Ursache aufdecken und Maßnahmen ergreifen, um sie zu beheben.
Nur Cloud Computing hat das Potenzial, schnell zu skalieren sowie die von IIoT erzeugten Datenmengen zu speichern und zu verarbeiten. Es ist zu kostspielig, dies vor Ort zu tun.
5. IIoT-Anwendungen
Anwendungen wie Fernüberwachung und vorausschauende Wartung analysieren die gesammelten Daten und präsentieren die Ergebnisse in einem Dashboard-Format. Ein Dashboard ist die primäre Benutzeroberfläche und bietet eine einfache Möglichkeit, komplexe Daten zu verstehen. Es zeigt Schlüssel-Leistungsindikatoren (KPI) wie Effizienzen/Ineffizienzen und andere Kennzahlen grafisch oder in einer anderen benutzerfreundlichen Form an. Es gibt Einblicke in den Maschinenbetrieb, um zukünftige Entscheidungen zu leiten. A dashboard is the primary user interface that provides an easy way to understand complex data. It displays key performance indicators (KPIs) such as efficiencies/inefficiencies and other metrics in a graphical or user-friendly way. It presents insight about machine operations to guide future decisions.
Sind Sie bereit?
Jetzt ist ein guter Zeitpunkt, um mehr über IIoT zu erfahren und die Investitionen zu verstehen, die erforderlich sind, um die Vorteile der Implementierung smarter Technologien zu nutzen. Das IIoT wird die Effizienz von CNC-Maschinen erhöhen und dazu beitragen, Ausschuss und Kosten zu senken. Außerdem reduziert es Ausfallzeiten durch vorausschauende Wartung. Wenn Effizienz gesteigert und Ausfallzeiten reduziert werden, bedeutet das mehr Rentabilität für Ihr Geschäft.
