Industrial Internet of Things / IIoT – Smart Factory Glossar

Das Industrial Internet of Things, kurz IIoT und zu Deutsch industrielles Internet der Dinge, steht für das digitale Vernetzen intelligenter Maschinen oder Anlagen im Fertigungsumfeld. Mithilfe des IIoT soll der Status einer selbstorganisierten Produktion erreicht werden.

Wie funktioniert das Industrial Internet of Things?

Das Funktionsprinzip des industriellen Internet der Dinge lässt sich gut anhand eines alltäglichen Beispiels erklären, der Paketverfolgung:

• Das Paket wird bei der Einlieferung und an jeder weiteren Station wie dem Sortier- oder Verteilzentrum und dem Verladen ins Auslieferungsfahrzeug eindeutig identifiziert. 
• Dazu nutzt die Verpackungsbranche 1D-Barcodes (Strichcodes) oder 2D-Codes (Matrixcodes wie QR-Codes), die relevante Informationen enthalten.
• Der aktuelle Status des Pakets wird automatisch an eine zentrale Stelle geschickt und im Netzwerk zugänglich gemacht.
• Es wird also ein digitales Abbild der Wirklichkeit erstellt, anhand dessen der Empfänger nachverfolgen kann, wo sich das Paket gerade befindet.
• Je mehr Daten aus der realen Welt vorhanden sind, desto realitätsnäher ist das digitale Modell.

In der Fertigung gilt das Gleiche: Optimalerweise sind Maschinen digital an ein Manufacturing Execution System angebunden, wichtige Daten werden automatisch erfasst oder manuell vom Werker eingegeben. Je mehr Daten zu einer Maschine, einem Auftrag und einem Produkt vorliegen, desto besser lässt sich die Wirklichkeit planen, steuern, analysieren und vorhersagen. Diesen Regelkreis der smarten Fabrik beschreibt MPDV ausführlich im Modell Smart Factory Elements.

 

Wozu wird ein IIoT Connector benötigt?

Um vor allem ältere Maschinen und Anlagen in die Fertigungs-IT zu integrieren, ist oft ein IIoT Connector nötig. Dieser erfasst sowohl digitale als auch analoge Eingangssignale. So lassen sich prinzipiell alle Maschinen aus einem heterogenen Maschinenpark erfolgreich ins Netzwerk integrieren. Sie lassen sich zum Beispiel mit einem Betriebssignal ins System einbinden, sodass zumindest der Status, ob die Maschine läuft oder nicht läuft, dokumentiert wird. Anhand der Echtzeit-Daten können die Anlagen zum Beispiel mit einem Manufacturing Execution System (MES) wie HYDRA überwacht werden. Zudem werden Kennzahlen berechnet oder anhand der Datenhistorie vergangenheitsbezogene Auswertungen erstellt.

 

Wie unterscheiden sich IIoT und IoT?

Das Internet of Things (IoT) oder zu Deutsch "Internet der Dinge" definiert Objekte aus der realen Welt, die mit der virtuellen Welt vernetzt werden. Wie der Name schon sagt, sind die Geräte mit dem Internet verbunden. Solche Produkte gehören bereits zum Alltag und sind in vielen Bereichen zu finden. Gängige Beispiele sind selbstfahrende Autos, vernetzte Beleuchtungssysteme oder sprachgesteuerte Lautsprecher, mit denen sich wiederum weitere Smart Home Geräte steuern lassen.

Während das IoT alle Objekte umfasst, die mit der virtuellen Welt vernetzt werden, fokussiert sich das IIoT auf industrielle Anwendungen. Schlagworte sind die funktional vernetzte Fabrik und der digitale Zwilling der Fertigung.

 

Wie unterscheiden sich Industrial Internet of Things, MES und ERP?

IIoT, MES und ERP haben eines gemeinsam: Sie erfassen und verarbeiten Daten. Dabei setzt zwar jedes dieser Systeme einen anderen Schwerpunkt, doch die Übergänge sind fließend. In der Fertigung spielen vor allem das Industrial Internet of Things und das Manufacturing Execution System eine Rolle.

• Das IIoT ist technisch geprägt und fokussiert sich auf die Maschinenauslastung und -performance. Dafür erfasst es über Sensoren zum Beispiel Temperaturen und Geschwindigkeiten einer Maschine oder dokumentiert anhand der Betriebssignale deren Zustandswechsel. Die Datenhistorie lässt sich für die Analyse nutzen, wobei diese – und daraus resultierende Optimierungspotenziale – immer eng an die jeweiligen Maschinen und Anlagen gekoppelt ist.
• Das MES operiert auf organisatorischer Ebene, um Abläufe in der Fertigung zu optimieren und somit die Effizienz zu steigern. Dafür nutzt das MES ergänzend die technischen Daten aus dem IIoT und bringt diese in einen betriebswirtschaftlichen Kontext. Das gelingt, da das MES eine Vielzahl an Informationen bündelt. Neben der Kenntnis über den Maschinenstatus, ist im MES auch hinterlegt, ob es sich bei einer erfassten Menge um Gutteile oder Ausschuss handelt und wie viele Teile noch gefertigt werden müssen, um den Auftrag abzuschließen. Funktionalitäten wie Informationen sind Asset-übergreifend.
• Das ERP steuert die Geschäftsprozesse und berücksichtigt die betriebswirtschaftlichen Aspekte auf Unternehmensebene. Um möglichst präzise arbeiten zu können, zieht es auch die Daten aus dem MES heran.

Alle drei Systeme haben es zum Ziel, Transparenz zu schaffen und die Effizienz zu steigern. Doch erst, wenn IIoT, MES und ERP optimal zusammenspielen, können Unternehmen das Potenzial voll ausschöpfen. Deshalb sollten alle Anwendungen so miteinander vernetzt sein, dass jedes System seine Teilaufgabe bestmöglich erledigen kann.

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