IIoT erklärt: Wie intelligente Technologie die Industrie prägt

 

IIoT – das könnte die Abkürzung für „Interessante Ideen ohne Titel“ sein. Für „Intelligente Igel ordern Tee“. Oder auch der Name eines neuen Sci-Fi-Blockbusters. Naja, eine Hauptrolle spielt „IIoT“ tatsächlich. Allerdings bei industriellen Prozessen und Abläufen. Es wirkt jedoch hinter den Kulissen und spinnt ein Netz aus Daten und Automatisierung, das die Industriewelt zuverlässig choreografiert. Und ist zum Beispiel der Grund dafür, warum Ihre Bestellungen blitzschnell ankommen.

• Wofür steht die Abkürzung „IIoT?
• Was ist das „Industrielle Internet der Dinge“?
• Wie funktioniert das „IIoT“?
• Wozu braucht man das „Industrial Internet of Things“?
• Was sind die Vorteile vom „IIoT“?
• Kann man – Stichwort Zukunft – als Firma heutzutage noch auf das „IIoT“ verzichten?
• Apropos Risiko – wie wirkt sich das „IIoT“ auf die Datensicherheit aus?
• Wer kümmert sich um die Sicherheit des „IIoT“?

Wofür steht die Abkürzung „IIoT“?

IIoT steht für „Industrial Internet of Things“ (Industrielles Internet der Dinge). Es bezieht sich auf die Anwendung des sogenannten „Internets der Dinge“ (IoT) in industriellen Umgebungen. IIoT nutzt Sensoren, intelligente Maschinen und Netzwerktechnologien, um Daten zu sammeln, auszutauschen und zu analysieren. Diese Daten werden dann genutzt, um industrielle Prozesse zu optimieren, die Effizienz zu steigern, die Wartung zu verbessern, Produktionskosten zu senken und somit die Wettbewerbsfähigkeit industrieller Betriebe zu unterstützen.

Was ist das „Industrielle Internet der Dinge“?

Was IIoT für die Industrie ist IoT für den Privatgebrauch. Klingt für Sie immer noch nach böhmischen Dörfern? Kein Problem – wir erklären das Ganze noch einmal so, dass auch „Digital Immigrants“ sich etwas darunter vorstellen können.

Das „Industrielle Internet der Dinge“ (IIoT) ist eine erweiterte Form des „Internets der Dinge“ (IoT), das speziell auf industrielle Anwendungen ausgerichtet ist. Um es einfach zu erklären:

Internet der Dinge (IoT): Stellen Sie sich vor, alltägliche Gegenstände wie Ihre Uhr, Ihr Auto oder Ihr Kühlschrank sind mit dem Internet verbunden. Diese Geräte können Daten sammeln, senden und manchmal sogar Entscheidungen treffen. Zum Beispiel könnte Ihr Kühlschrank erkennen, dass die Milch fast leer ist und automatisch eine Bestellung beim Lebensmittelgeschäft aufgeben.

Industrielles Internet der Dinge (IIoT): Jetzt übertragen Sie dieses Konzept auf eine Fabrik oder industrielle Umgebung. Maschinen, Sensoren und andere Geräte in einer Fabrik sind miteinander und mit dem Internet verbunden. Sie sammeln Daten über alles, von der Temperatur in der Fabrik bis hin zur Leistung der Maschinen. Diese Daten werden dann verwendet, um die Produktionsabläufe zu überwachen, zu analysieren und zu verbessern. Zum Beispiel könnte ein Sensor an einer Maschine erkennen, wenn etwas nicht richtig funktioniert und automatisch die Wartungsteam informieren, bevor das Problem größer wird.

Elektro4000-Essenz: das IIoT macht Industrieanlagen „smarter“, indem es ihnen ermöglicht, Daten in Echtzeit zu sammeln und zu nutzen, um effizienter und produktiver zu arbeiten.

Wie funktioniert das „IIoT“?

Im Kern des „IIoT“ steht ein komplexes Netzwerk, das aus verschiedenen Komponenten besteht, die zusammenarbeiten, um Daten effizient zu überwachen, zu sammeln, auszutauschen und zu analysieren. Die Hauptelemente dieses Netzwerks umfassen:

• Intelligente Geräte: Diese sind das Herzstück des IIoT. Sie können Informationen über ihre Umgebung und ihren Zustand erfassen, speichern und kommunizieren. Zum Beispiel kann ein intelligenter Sensor in einer Maschine Temperatur, Druck oder Geschwindigkeit messen.
• Kommunikationsinfrastruktur: Diese kann sowohl öffentlich als auch privat sein. Sie bildet das Rückgrat des Systems, indem sie eine Plattform für die Übertragung der von intelligenten Geräten gesammelten Daten bietet. Diese Infrastruktur kann aus verschiedenen Technologien wie WLAN, Mobilfunk oder speziellen Industrienetzwerken bestehen.
• Analytik und Anwendungen: Die gesammelten Daten sind zunächst Rohdaten, die ohne Kontext wenig aussagekräftig sind. Spezielle Analyse-Tools und -Anwendungen verarbeiten diese Daten, um nützliche Geschäftsinformationen daraus zu generieren. Sie können Muster erkennen, Prognosen erstellen und Handlungsempfehlungen geben.
• Menschen: Obwohl viel von der IIoT-Technologie automatisiert ist, spielen Menschen eine wesentliche Rolle. Sie interpretieren die Informationen, treffen Entscheidungen und greifen ein, wenn nötig. Ihre Expertise und ihr Urteilsvermögen sind entscheidend für die effektive Nutzung der durch IIoT generierten Informationen.
• Edge-Geräte*: Diese Geräte fungieren als Schnittstelle zwischen den industriellen Anlagen und der Datenkommunikationsinfrastruktur. Sie können Daten direkt von den Anlagen erfassen und für die Übertragung vorbereiten.

Elektro4000-Essenz: IIoT macht Industrieanlagen intelligenter und reaktionsfähiger, indem es eine umfassende Datenerfassung und -analyse ermöglicht, die zur Optimierung von Betriebsabläufen und zur Steigerung der Produktivität eingesetzt wird.

* Edge-Geräte sind Geräte, die am Rande (engl. „edge“) eines Netzwerks platziert sind und Datenverarbeitungsfunktionen nahe der Quelle der Datenerzeugung ausführen. Im Kontext des Industriellen Internets der Dinge (IIoT) sind dies typischerweise Geräte wie Sensoren, Steuerungsmechanismen oder andere Geräte in einer Produktionsumgebung, die Daten direkt von Maschinen oder Prozessen sammeln.

Diese Geräte führen Datenverarbeitungsaufgaben direkt dort aus, wo die Daten entstehen, anstatt sie zu einem zentralen Server oder in die Cloud zu senden. Dies ermöglicht eine schnellere Reaktionszeit und verringert die Datenmenge, die über das Netzwerk übertragen werden muss.

Wozu braucht man das „Industrial Internet of Things“?

Für sehr viele verschiedene Bereiche, wie beispielsweise die Produktionsüberwachung, die Energieverwaltung, die Prozessautomatisierung oder die Lieferkettenoptimierung. Lieferkettenoptimierung? Hört sich für dieses aktuelle Thema ja viel zu oldschool an – deshalb sagen wir es mal moderner: für die „Supply Chain Optimization“.

Denn wenn Sie gestern eine Bestellung im Internet gemacht haben und diese bereits am nächsten Tag bei Ihnen angekommen ist, war da möglicherweise „IIoT“ im Spiel. IIoT-Technologien ermöglichen nämlich eine effizientere und präzisere Steuerung von Prozessen in der Produktion und Logistik, wodurch Lieferzeiten verkürzt und die Kundenzufriedenheit gesteigert werden können. Entsprechend werden  IIoT-Geräte z.B. in Lagerhäusern und auf Transportfahrzeugen eingesetzt werden, um die Bewegung von Waren zu verfolgen. Sensoren an Paketen oder Paletten erfassen Daten wie Standort, Temperatur oder Feuchtigkeit. Diese Daten werden über die Kommunikationsinfrastruktur an Analyse-Tools gesendet, die sie in Echtzeit auswerten.
Auf diese Weise können Unternehmen genau verfolgen, wo sich ihre Produkte befinden und in welchem Zustand sie sind. Und das ermöglicht eine präzisere Planung und schnellere Reaktion bei Verzögerungen oder Problemen. Beispielsweise kann ein IIoT-System erkennen, wenn ein Produkt in einem Container eine kritische Temperatur erreicht, und automatisch Alarm schlagen. Dadurch können Maßnahmen ergriffen werden, bevor die Ware Schaden nimmt.

 

Was sind die Vorteile vom „IIoT“?

IIoT bietet eine Reihe praktischer Vorteile für Unternehmen. Unter anderem:

• Verbesserte Maschinenwartung: Durch die Nutzung von Daten aus IIoT-Geräten können Unternehmen den Zustand ihrer Maschinen in Echtzeit überwachen und Wartungsarbeiten planen, bevor Probleme auftreten, was Ausfallzeiten und Reparaturkosten reduziert.
• Optimierung des Kundendienstes: IIoT ermöglicht es Servicetechnikern, Probleme bei Kundenanlagen frühzeitig zu erkennen und entsprechend vorbereitet in den Einsatz zu gehen, was die Kundenzufriedenheit steigert.
• Überwachung und Management von Assets: Unternehmen können den Zustand und Standort ihrer Güter in der gesamten Lieferkette in Echtzeit verfolgen, was eine effiziente Verwaltung und schnelle Reaktion auf eventuelle Probleme ermöglicht.
• Verbesserung der Produktentwicklung: Durch Analyse der Nutzungsdaten können Unternehmen besser verstehen, wie ihre Produkte verwendet werden, und so kundenorientierte Verbesserungen und Innovationen vorantreiben.
• Effizientes Facility Management: Sensoren können wichtige Umgebungsvariablen wie Temperatur und Vibrationen überwachen, um optimale Betriebsbedingungen in Produktionsstätten sicherzustellen und den Verschleiß von Anlagen zu minimieren.

Kann man – Stichwort Zukunft – als Firma heutzutage noch auf „IIoT“ verzichten?

In der heutigen schnelllebigen und technologisch fortschrittlichen Geschäftswelt wird die Nutzung von „IIoT“ zunehmend wichtiger. Zwar ist es theoretisch möglich, ohne es auszukommen. Doch Unternehmen, die darauf verzichten, könnten folgende Beeinträchtigungen erfahren:

• Wettbewerbsnachteile: Unternehmen, die IIoT nutzen, können ihre Prozesse effizienter gestalten, Kosten senken und die Produktqualität verbessern. Ohne IIoT könnte es schwierig sein, mit diesen effizienteren und innovativeren Wettbewerbern Schritt zu halten.
• Langsamere Reaktionsfähigkeit: IIoT ermöglicht es Unternehmen, schnell auf Änderungen in der Produktionskette, auf Kundenbedürfnisse oder auf Markttrends zu reagieren. Ohne diese Technologie könnte die Reaktionszeit langsamer sein.
• Eingeschränkte Datenanalyse und -nutzung: IIoT liefert wertvolle Daten, die zur Optimierung von Betriebsabläufen, zur Verbesserung der Produktentwicklung und zur strategischen Planung genutzt werden können. Unternehmen, die auf IIoT verzichten, entgehen diese tiefgreifenden Einblicke.
• Herausforderungen in der Instandhaltung: IIoT ermöglicht Predictive Maintenance (engl.: vorausschauende Wartung) , was zu geringeren Wartungskosten und weniger Ausfallzeiten führt. Ohne IIoT könnten Unternehmen weiterhin auf reaktive Wartungsstrategien angewiesen sein, die oft teurer und weniger effizient sind.

Entsprechend könnten Unternehmen, die auf das „IIoT“ verzichten, Risiken eingehen und Chancen verpassen, die für ihr langfristiges Wachstum und ihren Erfolg entscheidend sein könnten.

 

Apropos Risiko – wie wirkt sich das „IIoT“ auf die Datensicherheit aus?

Die Integration des „IIoT“ in die betrieblichen Abläufe bringt hinsichtlich der Datensicherheit tatsächlich sowohl Chancen als auch Herausforderungen mit sich:

• Erhöhte Angriffsfläche: Die Anbindung von Operational Technology (OT) an das Internet und die damit einhergehende Vernetzung von Systemen und Geräten schafft neue potenzielle Einfallstore für Cyberangriffe. Da in einem IIoT-System viele verschiedene Geräte und Plattformen miteinander kommunizieren, können Schwachstellen in einem Gerät potenziell das gesamte Netzwerk gefährden.
• Komplexität der Sicherheitsanforderungen: Die Sicherheit von Anlagen und Systemen gegenüber externen Angriffen ist bei vernetzten Systemen besonders herausfordernd. Die Interkonnektivität und intelligente Abstimmung der Maschinen untereinander erfordern ein höheres Maß an Sicherheitsvorkehrungen, um das Risiko von Cyberangriffen zu minimieren.
• Notwendigkeit eines umfassenden Sicherheitskonzepts: In Anbetracht der erhöhten Risiken ist es entscheidend, dass jedes IIoT-Projekt ein gründlich durchdachtes Sicherheitskonzept beinhaltet. Je mehr Systeme und Geräte in ein IIoT-Netzwerk eingebunden sind, desto wichtiger wird ein solides Sicherheitsframework.
• Security by Design: Um diesen Herausforderungen zu begegnen, sollte „Security by Design“ ein zentraler Bestandteil der Planung und Umsetzung von IIoT-Plattformen sein. Das bedeutet, dass Sicherheitsaspekte von Anfang an in die Entwicklung von IIoT-Systemen integriert werden, anstatt als nachträglicher Zusatz.

Elektro4000-Essenz: „IIoT“ stellt eine komplexe Aufgabe in Bezug auf die Datensicherheit dar, wobei es entscheidend ist, Sicherheit als integralen Bestandteil von IIoT-Systemen zu betrachten. Ein robustes Sicherheitskonzept ist unerlässlich, um die Vorteile des „IIoT“ voll ausschöpfen zu können, ohne das Risiko von Datenverletzungen und Cyberangriffen zu erhöhen.

 

Wer kümmert sich um die Sicherheit des „IIoT“?

Unter anderem das Industrial Internet Consortium (IIC), gegründet im Jahr 2014 – einer Organisation, die von mehreren führenden Technologieunternehmen ins Leben gerufen wurde. Das Ziel des Konsortiums ist es, die Sicherheit, aber auch das Wachstum und die Entwicklung des „Industriellen Internets der Dinge“ zu fördern. Hier sind einige Schlüsselaspekte des IIC:

• Zusammenarbeit: Das IIC vereint Unternehmen aus verschiedenen Branchen, darunter Technologie, Fertigung, Telekommunikation und Energie. Die Mitglieder arbeiten zusammen, um Standards, Best Practices und Referenzarchitekturen für „IIoT“ zu entwickeln.
• Innovation fördern: Das IIC spielt eine wichtige Rolle bei der Beschleunigung der Innovation im Bereich „IIoT“. Es unterstützt Forschung und Entwicklung, fördert Pilotprojekte und erleichtert den Austausch von Wissen und Erfahrungen zwischen seinen Mitgliedern.
• Standards und Interoperabilität: Ein Hauptanliegen des IIC ist die Entwicklung von Standards, die die Interoperabilität zwischen verschiedenen IIoT-Systemen und -Geräten gewährleisten. Dadurch sollen einheitliche und kompatible Lösungen im Bereich des „IIoT“ gefördert werden.
• Datensicherheit und Datenschutz: Das Konsortium adressiert auch wichtige Fragen der Datensicherheit und des Datenschutzes im Zusammenhang mit „IIoT“, um sicherzustellen, dass diese Systeme vertrauenswürdig und sicher sind.
• Bildung und Aufklärung: Das IIC engagiert sich auch in der Bildung und informiert Unternehmen und die Öffentlichkeit über die Vorteile und Herausforderungen des „IIoT“.

Durch diese Initiativen trägt das Industrial Internet Consortium maßgeblich dazu bei, die Grundlage für die erfolgreiche und sichere Implementierung von IIoT-Lösungen in verschiedenen Industriebereichen zu schaffen.

Elektro4000-Fazit: Das „IIoT“ bietet viele Vorteile wie etwa die Vereinfachung von Arbeitsabläufen, jedoch müssen auch potenzielle Risiken beachtet werden. Deshalb vor der Einführung unerlässlich: Eine sorgfältige Planung!