WISSEN KOMPAKT IOT INTERNET OF THINGS - IT&PRODUCTION

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WISSEN KOMPAKT IOT INTERNET OF THINGS - IT&PRODUCTION
001_ITP_Internet of Things WK_2019.pdf 19.08.2019 09:18 Seite 1

         www.it-production.com                                           Ausgabe 2019/20

         WISSEN KOMPAKT
         IoT INTERNET OF THINGS

         - Vom Sensor bis zur IoT-Plattform
         - Projektierung
         - Geschäftsmodelle
         - Protokolle und Standards
         - Predictive Maintenance & Quality
         - Edge Computing
         - Industrial IoT und MES
         - Praxisbeispiele
         - Anbieter und Produkte
                                                                  IN KOOPERATION MIT:
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Editorial_IOT_WK_2019_20_WK 19.08.2019 13:37 Seite 3

       Editorial
                                                                                                                  Bild: ©LogoStockimages/
                                                                                                                          stock.adobe.com

       Internet of Things
       Warum Fragezeichen
       manchmal nützlich sind
                                                               die produzierende Industrie vollends erfasst. Wenn
                                                               heute Innovatoren an ihrer IIoT-Infrastruktur tüfteln,
                                                               ist der Weg zum Best Practice kürzer als je zuvor.
                                                               Dafür sorgen die eingebundenen Dienstleister, IT-Un-
                                                               ternehmen und Produzenten selbst, wenn ihre Er-
                                                               gebnisse etwa in ein plattformgetriebenes Ge-
                                                               schäftsmodell münden.

                                                               Mit diesem Heft informieren wir über den Stand der
                                                               Technik und vielversprechende Geschäftsmodelle.
                                                               Denn bei allem Pioniergeist stehen die notwendigen
                                                               Basistechnologien, Protokolle und Standards schon
                                                               heute bereit, um die eigene IoT-Anwendung zu-
                                Patrick C. Prather             kunftssicher aufzusetzen. Wir wollen helfen, Fallstri-
                                pprather@it-production.com     cke bei Projektierung, Technologie und Anbieteraus-
                                                               wahl zu vermeiden – und Ideen liefern.

       Vielleicht kennen Sie das aus Videospielen: Wenn        Dass sich der Aufwand lohnt, belegen die zahlreichen
       vom Computer gesteuerten Charakteren ein großes         Meldungen zu abgeschlossenen IoT-Projekten: Land-
       Fragezeichen über dem Kopf schwebt, gibt es dort        wirte schonen Ressourcen durch smarte Maschinen,
       eine Aufgabe zu erledigen. Stellen Sie sich vor, in     Produktqualität wird verbessert oder Ausschuss we-
       Ihrer Fertigung wäre jeder Ort so übersichtlich mar-    nigstens früh ausgeschleust, Servicetechniker lassen
       kiert, an dem es etwas zu verbessern gibt. Mit Inter-   sich ohne Anreise effizienter einbinden als je zuvor –
       net of Things-Technologie kommen Produzenten die-       und immer wieder sprechen Projektverantwortliche
       sem Grad an Transparenz näher, als es in den meis-      von einer deutlich verbesserten Gesamtanlageneffi-
       ten Branchen bis vor kurzem technisch möglich war.      zienz. In allen diesen Fällen haben findige Menschen
                                                               bei ihrer Arbeit sozusagen ein Fragezeichen über einer
       Einfach ist das nicht. In einer IIoT-Applikation ste-   Maschine, einem Produkt oder einem Prozess auftau-
       cken viel Arbeit, Ausprobieren und oft auch Rück-       chen sehen. Und sich der Aufgabe mit IoT-Technolo-
       schläge. Und wo Spieledesigner höchstens PCs neu        gie erfolgreich angenommen.
       hochfahren, arbeitet ein IIoT scharf an der Wert-
       schöpfung eines Unternehmens. Experimentieren ist       Eine informative Lektüre wünscht
       nur eingeschränkt möglich, obwohl die frühen An-
       wender mit ihren Projekten oft technologisches Neu-
       land betreten. Zum Glück bewegt sich der Markt
       rund um Hardware, Software und Services mit Rie-
       senschritten vorwärts. Die Dynamik der IT-Welt hat      Patrick C. Prather, Redaktionsleiter

                                                                                                                    3
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Inhalt_IOT_WK_2019_20_WK 19.08.2019 09:33 Seite 4

                                            Inhalt

                                                                                                IoT-Lösungen auslegen und integrieren
                                                                                                Auf die Interoperabilität kommt es an                S.6
                                 S.06
                                                                                                Internet of Things
                                                                                                Im Plattformdschungel den Überblick behalten        S.10

                                                                                                In sechs Schritten zum Digitalisierungsprojekt
                                                                                                Systematisch digital transformieren                 S.13
         Bild: Unity AG

                                                                                                Für ein besseres Produkt
                                                                                                Welchen Nutzen haben digitale Plattformen?          S.16

                                            Vor der Auswahl der Komponenten einer IIoT-Lö-
                                            sung sollte der Grad an Standardisierung im eige-   Rapid Prototyping
                                            nen Unternehmen ermittelt werden. Erst dann las-    Der schnelle Weg zum Produktentwurf                 S.22
                                            sen sich passende Anforderungen definieren.

                                                                                                Beispielhaftes IoT-Projekt
                                                                                                Schnell ins Internet of Things mit Apache Hadoop    S.26

                                                                                                Erfolgsgeschichte eines Protokolls
                                                                                                MQTT im Industrial Internet of Things               S.30
                                 S.26
                                                                                                Low-Code-Plattformen für das Internet der Dinge
         Bild: ©安琦 王/stock.adobe.com

                                                                                                Wenig programmieren, viel Software                  S.33

                                                                                                Blockchain in der Industrie
                                                                                                Vom Energiefresser zur Basistechnologie             S.42

                                                                                                Closed Loop Manufacturing
                                                                                                MES-Funktionen als Bausteine einer IIoT-Plattform   S.45

                                            Nachdem viele Produzenten ihre Produkte bereits
                                            vernetzt haben, rücken sie nun innerbetriebliche    Kommentar von Thorsten Strebel, MPDV
                                            Optimierungen in den Fokus. Apache Hadoop ist       Wie das IoT die MES-Welt ändert                     S.48
                                            dafür sehr gut geeignet.

                                                                                                Prognostik projektieren
                                                                                                Prognostik als Basis für Predictive Maintenance     S.50

                                                                                                Ausschuss oder Gutteil?
                                                                                                Produktqualität mit der Kristallkugel prüfen        S.54
                                 S.68
                                                                                                Produktionsdaten zwischen Edge und Cloud
         Bild: Hewlett-Packard Enterprise

                                                                                                Wohin mit großen Datenmengen?                       S.62

                                                                                                Der eigene Platz im externen Rechenzentrum
                                                                                                Einziehen ins Colocation-Rechenzentrum              S.64

                                                                                                Edge Computing
                                                                                                Wo sich IT und OT näher kommen                      S.68

                                            Durchgängige Edge-to-Cloud-Umgebungen wer-
                                            den erst möglich, wenn am Edge – also den           Grundlagen für Optimierung und
                                            Rechnern in der Fabrik – Industrie- und Infor-      neue Geschäftsmodelle
                                            mationstechnik konvergieren.                        Heterogene Systeme flexibel verschmelzen            S.71

                                            4            IoT Wissen Kompakt
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Inhalt_IOT_WK_2019_20_WK 19.08.2019 09:33 Seite 5

       Anbieter und Produkte
                                                                                                       S.21
       atr Software GmbH                                   18

                                                                                                                 Bild: Deutsche Telekom
       camLine Dresden GmbH                                19

       COSMO CONSULT Gruppe                                20

                                                                Telekom Deutschland GmbH
       Telekom Deutschland GmbH                            21

       Device Insight GmbH                                 36

       FASTEC GmbH                                         37
                                                                                                       S.41

                                                                                                                 logistische Informationssysteme mbH
                                                                                                                 Bild: IGZ Ingenieurgesellschaft für
       FORCAM GmbH                                         38

       Fraunhofer IOSB                                     39

       ifm electronic GmbH                                 40

                                                                IGZ Ingenieursgesellschaft für logistische
       IGZ Ingenieursgesellschaft                               Informationssysteme mbH
       für logistische Informationssysteme mbH             41

       Lachmann & Rink GmbH                                56

       Moxa Europe GmbH                                    57                                          S.60
                                                                                                                 Bild: STIWA Automation GmbH

       proALPHA Business Solutions GmbH                    58

       Process Automation Solutions GmbH                   59

       STIWA Group                                         60
                                                                STIWA Group

       Trebing & Himstedt Prozeßautomation GmbH & Co. KG   61

                                                                                                             5
WISSEN KOMPAKT IOT INTERNET OF THINGS - IT&PRODUCTION
Inhalt_IOT_WK_2019_20_WK 19.08.2019 09:37 Seite 4

                                            Inhalt

                                                                                                IoT-Lösungen auslegen und integrieren
                                                                                                Auf die Interoperabilität kommt es an                S.6
                                 S.06
                                                                                                Internet of Things
                                                                                                Im Plattformdschungel den Überblick behalten        S.10

                                                                                                In sechs Schritten zum Digitalisierungsprojekt
                                                                                                Systematisch digital transformieren                 S.13
         Bild: Unity AG

                                                                                                Für ein besseres Produkt
                                                                                                Welchen Nutzen haben digitale Plattformen?          S.16

                                            Vor der Auswahl der Komponenten einer IIoT-Lö-
                                            sung sollte der Grad an Standardisierung im eige-   Rapid Prototyping
                                            nen Unternehmen ermittelt werden. Erst dann las-    Der schnelle Weg zum Produktentwurf                 S.22
                                            sen sich passende Anforderungen definieren.

                                                                                                Beispielhaftes IoT-Projekt
                                                                                                Schnell ins Internet of Things mit Apache Hadoop    S.26

                                                                                                Erfolgsgeschichte eines Protokolls
                                                                                                MQTT im Industrial Internet of Things               S.30
                                 S.26
                                                                                                Low-Code-Plattformen für das Internet der Dinge
         Bild: ©安琦 王/stock.adobe.com

                                                                                                Wenig programmieren, viel Software                  S.33

                                                                                                Blockchain in der Industrie
                                                                                                Vom Energiefresser zur Basistechnologie             S.42

                                                                                                Closed Loop Manufacturing
                                                                                                MES-Funktionen als Bausteine einer IIoT-Plattform   S.45

                                            Nachdem viele Produzenten ihre Produkte bereits
                                            vernetzt haben, rücken sie nun innerbetriebliche    Kommentar von Thorsten Strebel, MPDV
                                            Optimierungen in den Fokus. Apache Hadoop ist       Wie das IoT die MES-Welt ändert                     S.48
                                            dafür sehr gut geeignet.

                                                                                                Prognostik projektieren
                                                                                                Prognostik als Basis für Predictive Maintenance     S.50

                                                                                                Ausschuss oder Gutteil?
                                                                                                Produktqualität mit der Kristallkugel prüfen        S.54
                                 S.68
                                                                                                Produktionsdaten zwischen Edge und Cloud
         Bild: Hewlett-Packard Enterprise

                                                                                                Wohin mit großen Datenmengen?                       S.62

                                                                                                Der eigene Platz im externen Rechenzentrum
                                                                                                Einziehen ins Colocation-Rechenzentrum              S.64

                                                                                                Edge Computing
                                                                                                Wo sich IT und OT näher kommen                      S.68

                                            Durchgängige Edge-to-Cloud-Umgebungen wer-
                                            den erst möglich, wenn am Edge – also den           Grundlagen für Optimierung und
                                            Rechnern in der Fabrik – Industrie- und Infor-      neue Geschäftsmodelle
                                            mationstechnik konvergieren.                        Heterogene Systeme flexibel verschmelzen            S.71

                                            4            IoT Wissen Kompakt
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Inhalt_IOT_WK_2019_20_WK 19.08.2019 09:37 Seite 5

       Anbieter und Produkte
                                                                                                       S.21
       atr Software GmbH                                   18

                                                                                                                 Bild: Deutsche Telekom
       camLine Dresden GmbH                                19

       COSMO CONSULT Gruppe                                20

                                                                Telekom Deutschland GmbH
       Telekom Deutschland GmbH                            21

       Device Insight GmbH                                 36

       FASTEC GmbH                                         37
                                                                                                       S.41

                                                                                                                 logistische Informationssysteme mbH
                                                                                                                 Bild: IGZ Ingenieurgesellschaft für
       FORCAM GmbH                                         38

       Fraunhofer IOSB                                     39

       ifm electronic GmbH                                 40

                                                                IGZ Ingenieursgesellschaft für logistische
       IGZ Ingenieursgesellschaft                               Informationssysteme mbH
       für logistische Informationssysteme mbH             41

       Lachmann & Rink GmbH                                56

       Moxa Europe GmbH                                    57                                          S.60
                                                                                                                 Bild: STIWA Automation GmbH

       proALPHA Business Solutions GmbH                    58

       Process Automation Solutions GmbH                   59

       STIWA Group                                         60
                                                                STIWA Group

       Trebing & Himstedt Prozeßautomation GmbH & Co. KG   61

                                                                                                             5
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006_ITP_Internet of Things WK_2019.pdf 19.08.2019 10:38 Seite 6

            Integration

      IIoT-Lösungen auslegen und integrieren

      Auf die Interoperabilität kommt es an
      Lösungen rund ums IIoT adressieren viel-
      fältige industrielle Anwendungsbereiche.
      Um von der Plattform zum Management
      von Sensoren und Aktoren bis
      hin zur integrierten Manufac-
      turing Plattform die passende       ENTERPRISE INTEGRATION LAYER
      zu finden, sollten sich Firmen
      zunächst ein Bild von der Stan-

                                                                                                                        EXTERNAL PROVIDER
      dardisierung im IT/OT-Umfeld                    INTEGRATION
                                                       PLATFORM                                      IIoT
      verschaffen. Erst mit dieser
      Einordnung auf allen
      Ebenen der Automati-            OPC UA INTEGRATION LAYER
      sierungspyramide
      lassen sich die Anfor-
      derungen an das ei-
      gene IIoT definieren.

                                                                                                                                            Bild: Unity AG

                                                    AUTOMATION PYRAMID                                  Source: UNITY

            Die verschiedenen Ebenen der Automatisierungspyramide

            D    ie Operational Technology (OT) ist auf dem Weg
                 zur Industrie 4.0 in den vergangenen Jahren
            schnell und nicht immer einheitlich gewachsen. Hinter-
                                                                      führen auf Anwenderseite zu der Herausforderung, diese
                                                                      unterschiedlichen Technologien mit teilweise erhebli-
                                                                      chem Aufwand in die eigene OT-Landschaft zu integrie-
            grund dieser Heterogenität ist, dass die Hersteller der   ren und in dieser zu betreiben. Auf den verschiedenen
            einzelnen Komponenten unabhängig unterschiedliche         Ebenen der Automatisierungspyramide ergeben sich An-
            Technologieentscheidungen zur Integrationsfähigkeit       sätze und Standards, die diese Integrationsaufgabe er-
            getroffen haben. Diese unabhängigen Entscheidungen        heblich erleichtern. Der Artikel betrachtet insbesondere

            6            IoT Wissen Kompakt
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       die Integration von Layer 2 bis Layer 4, bevor die Integra-   tegrationsfähig. Dabei kann die Software zwischen
       tion der IIoT-Lösungen selbst behandelt werden.               einem komplexen internen Datenmodell und einem zur
                                                                     Integration vereinfachten externen Datenmodell unter-
       Einheitliche                                                  scheiden. Über das externe Datenmodell ist es möglich,
       Datenmodelle mit OPC UA                                       einen offenen Datenaustausch mit anderen Komponen-
                                                                     ten zu realisieren. Aus Sicht eines Software-Architekten
       Für die Vereinheitlichung der Kommunikation ist OPC           ist diese Form der Softwarebereitstellung als Micro-Ser-
       UA (Open Platform Communications Unified Architec-            vice-Architektur umzusetzen. Jeder Micro-Service stellt
       ture) der Defacto-Standard. SCADA-Komponenten                 eine in sich gekapselte und unabhängige Funktionalität
       (Supervisory Control and Data Acquisition) unterstüt-         bereit, die sich zur Abbildung von Prozessen mit ande-
       zen OPC UA teilweise nativ. Komponenten, die dies             ren Micro-Services orchestrieren lässt. Die Software-
       nicht tun, jedoch wegen ihrer hohen Nutzungsdauer             Anbieter öffnen inzwischen ihre Software für eine of-
       noch länger im Einsatz bleiben, können über schlanke          fene Integration im Sinne von Micro-Services. Die APIs
       Adapter-Lösungen für OPC UA befähigt werden. OPC              bieten die Möglichkeit, ereignisbasiert zu kommunizie-
       UA bietet dabei zwei Vorteile: Erstens vereinheitlicht        ren. Auf Ereignisse und verbundene Daten eines Micro-
       das Protokoll selbst die Kommunikation. Zweitens              Services können sich andere Micro-Services registrie-
       werden durch anwendungsspezifische Companion                  ren. Tritt das Ereignis ein, werden die registrierten Abon-
       Specifications auch semantisch einheitliche Daten-            nenten benachrichtigt und die Daten direkt übergeben.
       modelle bereitgestellt. Damit kann abhängig vom An-
       wendungskontext ein hoher bis sehr hoher Grad an              Streben nach Standardisierung
       Standardisierung erreicht werden. Zur Anlagen- und
       Layer-übergreifenden Kommunikation gibt es meh-               Um diesen Mechanismus auch in einer komplexen
       rere Lösungen, die das Prinzip eines Data Integration         Systemlandschaft skalierbar zu nutzen, kann zusätz-
       Layers auf Basis von OPC UA umsetzen. Der Fokus               lich ein Message Bus eingesetzt werden, der die Er-
       dieser Lösungen liegt auf der Integration von Daten-          eignisse und Daten entgegennimmt und für eine per-
       quellen und deren einheitlicher Darstellung für die           formante und garantierte Zustellung der Nachrichten
       nutzenden Manufacturing Execution-Systeme (MES).              in einer verteilten Systemlandschaft sorgt. Die so in-
       Data Integration Layer stellen also eine standardi-           tegrierten Software-Komponenten (Micro-Services)
       sierte Kommunikation zwischen MES-Komponenten                 lassen sich über die Einführung einer Integrations-
       auf Layer 3 und der SCADA-Welt auf Layer 2 sicher.            plattform weiter standardisieren. Die Plattform über-
                                                                     nimmt in diesem Fall die Basisfunktionen, wie Iden-
       Prozesse mit                                                  titätsmanagement oder Rollen- und Rechtemanage-
       Micro-Services abbilden                                       ment. Außerdem erfolgt die Bereitstellung der Lauf-
                                                                     zeitumgebung für Micro-Services auf Basis von vir-
       Auf dem MES-Layer ist ebenfalls eine heterogene Welt          tualisierter Infrastruktur, Containern oder Serverless-
       von Lösungen rund um die Themen Fertigungssteue-              Technologien. Der Betreiber der Plattform kann so
       rung, computergestützte Qualitätssicherung, Instand-          die Integrationsaufgaben fokussieren. Integrations-
       haltung usw. entstanden. Klassische Systeme auf die-          plattformen entstehen hier teils domänenspezifisch
       sem Layer bringen Funktionen aus mehreren Bereichen           (Produktion, PDM/PLM, …) oder domänenneutral.
       mit und haben verschiedene fachliche Schwerpunkte.
       Diese Systeme ermöglichen eine modulweise Integra-            Strategischer Wissensaufbau
       tion meist nur schwer oder gar nicht. Viele moderne
       Software-Architekturen setzen auf einen anderen An-           Aus Sicht eines Anwenderunternehmens ist die Ent-
       satz. Software wird modularer und über definierte Ap-          scheidung für die richtige Plattform davon abhängig,
       plication Programming Interfaces (APIs) offen und in-         wie viel Integrations-Knowhow im eigenen Unterneh-

                                                                                                                              7
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                               Integration
 ©fotohansel/stock.adobe.com

                               Die IT-Infrastruktur eines Produzenten wird immer häufiger ein wichtiger Faktor für seine Zukunftssicherheit. Dabei be-
                               obachtet das Beratungshaus Unity immer häufiger den Wunsch von Fertigungsunternehmen, mit gezieltem Wissens-
                               aufbau die Kompetenz aufzubauen, um komplexe IIoT-Lösungen selbstständig betreiben zu können.

                               men verankert werden kann und soll. Die domänen-             bei der Kommunikation vom MES- zum ERP-Layer nur
                               spezifischen Plattformen werden von Anbietern der            verdichtete Daten weitergegeben. Massendaten und
                               klassischen Lösungen am Markt platziert. Der Einsatz         Rohdaten aus dem Industrial IoT-Kontext werden
                               erzeugt eine starke Bindung an einen Lieferanten. Of-        durch MES-Komponenten verarbeitet.
                               fene Plattformen bieten für den Anwender dagegen
                               die Chance, Komponenten in Zukunft einfacher mit             Der Systems-of-Systems-Ansatz
                               auf die Plattform zu nehmen oder ganz auszutau-
                               schen, und damit eine größere Unabhängigkeit von             Auch immer mehr Maschinenhersteller bieten Lösun-
                               Lieferanten. Dafür muss im eigenen Unternehmen die           gen zur vertikalen Integration bis zum MES-Layer an.
                               Umsetzungs- und Betriebskompetenz vorhanden sein             Maschinen werden inklusive verbundener IIoT-Services,
                               oder aufgebaut werden. Unter dem Strich ergibt sich          etwa in Form eines digitalen Zwillings, über den die Ma-
                               auf Layer 3 der Automatisierungspyramide durch mo-           schinen verwaltet werden können, angeboten und ver-
                               derne Software-Architekturen die Chance, das Unter-          kauft. Die Wahl einer Plattform zur Abbildung des digi-
                               nehmen schrittweise technologisch zu standardisie-           talen Zwillings eines Produkts mag aus Sicht des Her-
                               ren und zu öffnen. Im Einzelnen hängt der richtige           stellers noch verhältnismäßig einfach sein. Die Maschi-
                               Weg dabei von der Unternehmensstrategie ab. Die Un-          nenbetreiber, die dieses Produkt innerhalb ihrer Produk-
                               ternehmensberater der Unity AG beobachten aber zu-           tionen einsetzen und als Teil ihrer Smart Factory-Lö-
                               nehmend den Wunsch von Fertigungsunternehmen                 sung nutzen möchten, hätten die Wahl vielleicht anders
                               nach mehr eigener Kompetenz und Unabhängigkeit               getroffen. Solange sich die Hersteller-IIoT-Plattform an
                               im Betrieb dieser Komponenten.                               den Architekturprinzipien einer wie oben beschriebenen
                                                                                            Software-Architektur orientiert, kann die IIoT-Lösung
                               Standards der ERP-Welt nutzen                                einfach als Subsystem der Integrationsplattform auf
                                                                                            dem MES-Layer integriert werden (vgl. Bild auf Seite 1).
                               Schnittstellen klassischer MES-Komponenten zu ERP-           Mit ihrer Integration entsteht ein System-of-Systems-
                               Systemen sind typischerweise produktgebunden, als            Ansatz. Damit integriert man system- oder domänen-
                               Beispiel seien SAP-zertifizierte Schnittstellen ange-        spezifisches Wissen in eine Gesamtlösung, ohne sich
                               führt. Von diesen ist ein Trend hin zu einer Mischung        in der Tiefe mit Logik und Daten beschäftigen zu müs-
                               aus verschiedenen Integrationsansätzen zu bemer-             sen. Dies gelingt, solange die IIoT-Plattform eine offene
                               ken. Die Auswahl wird durch den jeweiligen Anwen-            dokumentierte Schnittstelle zu den Funktionen und
                               dungskontext bestimmt. Von REST-Services für eine            Daten des integrierten Produkts bereitstellt. Eine Lö-
                               agilere Integration über Integration-Bus-Ansätze mit         sung, die offene Integrationsmöglichkeiten nicht bietet,
                               verbundenen Enterprise Webservices sind hier der             ist damit eher mit einem klassischen geschlossenen
                               Technologie keine Grenzen gesetzt. Generell werden           System vergleichbar und sollte vor einer Auswahl sehr

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       genau auf eine Eignung für den Einsatz geprüft werden.     Lösungskomponenten mit standardisierten Schnittstel-
       Eine passende IIoT-Lösung lässt sich jedoch transpa-       len, offenen Datenmodellen und APIs meist geeigneter
       rent und serviceorientiert in die eigene OT-Architektur    als geschlossene Komponenten, die sich nur schwer in-
       integrieren und verhält sich ab der Integrationsschnitt-   tegrieren lassen. Viele produzierende Unternehmen
       stelle wie alle anderen Komponenten der Plattform. Für     müssen dieses Knowhow gerade schrittweise auf-
       den Anwender lässt sich damit die Detailkomplexität in     bauen. Zur Einführung kann das notwendige Wissen
       der Umsetzung der Gesamtlösung verringern.                 auch extern beschafft werden. Da mit der Einführung
                                                                  von Integrationsplattformen aber auch ein langfristiger
       Auswahlfaktor Interoperabilität                            Betrieb verbunden ist, haben die Berater der Unity AG
                                                                  die die besten Erfahrungen damit gemacht, entspre-
       Wer eine intelligente, vernetzte Fabrik aufbauen           chendes Wissen über ein Coaching Schritt für Schritt
       möchte, muss die Integration ganz unterschiedlicher        beim Anwenderunternehmen zu verankern.               ■
       Lösungskomponenten im jeweiligen Anwendungskon-
       text berücksichtigen. Die Interoperabilität der Lösungen
       wird somit zum zentralen Auswahlfaktor. Daher sind                            www.unity.de

                                                                          Autoren

                                                             Andreas Linneweber und
                                                               Dr. Markus Luckey sind
                                                         Senior Manager bei Unity AG.

                                                                                                                       9
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            Plattformauswahl

                                                       Internet of Things

                                                       Im Plattformdschungel
                                                       den Überblick behalten
                                                       Für Unternehmen wird die Einführung von digital
                                                       vernetzten Lösungen ein wichtiger Bestandteil
                                                       ihrer digitalen Transformation. In den meisten Fäl-
                                                       len werden Unternehmen dabei auf IoT-Plattfor-
                                                       men von externen Anbietern zurückgreifen, da die
                                                       Komplexität mit Eigenmitteln kaum beherrschbar
                                                       ist. Dabei eine geeignete Auswahl zu treffen, kann
                                                       sich als Herausforderung erweisen.

                                                       B    eim Einsatz von IoT Plattformen ist es entscheidend, den pas-

                                                                                                                            Bild: ©Funtap/stock.adobe.com
                                                            senden Grad der eigenen Wertschöpfung zu bestimmen, und
                                                       zwar für jede Ebene des sogenannten IoT-Stack – also vom Sen-
                                                       sor bis zur Cloud. Der Weg zu einer IoT-Lösung wird so zum neuen
                                                       ‘Make or Buy’, also zu einer strategischen Frage nach der optima-

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       len digitalen Wertschöpfungstiefe. Mit der richtigen Me-    men zu gewinnen. Unternehmen können heute aus einer
       thodik lassen sich mit wenigen zielgerichteten Schritten    dreistelligen Zahl von enstprechenden Angeboten wäh-
       Anforderungen definieren, die richtigen Entscheidungen      len – und diese Zahl könnte weiter steigen: für das Jahr
       treffen und passende Angebote finden.                       2021 wird der Umsatz allein mit IoT-Plattformen auf bis
                                                                   zu 2Mrd.€ geschätzt. Daraus das passende Angebot
       Eine Lösung aus                                             auszuwählen, kann für das Anwenderunternehmen er-
       zahlreichen Komponenten                                     heblichen Recherche- und Prozessierungsaufwand be-
                                                                   deuten. Daher kann es sinnvoll sein, die Anbieter zu ka-
       Ob Frachtcontainer, Heizungsthermostate, Produktions-       tegorisieren und je Kategorie ein Shortlist von zwei oder
       roboter oder Blutdruckmessgeräte – immer mehr Gegen-        drei Anbietern näher zu betrachten. Kategorein können
       stände verbinden sich zum Internet der Dinge (IoT) und      beispielsweise ‘IT-Hyperscaler’, ‘Branchenspezialist’, ‘Con-
       sind in der Lage, über integrierte Sensoren und Netz-       nectivity-Spezialist’, ‘Newcomer/Startup’ sein.
       werkverbindungen Daten zu sammeln und zu kommuni-
       zieren. Dies führt zu neuen Geschäftsprozessen, Produk-     Langzeitwirkung beachten
       ten und Dienstleistungen in nahezu allen Branchen. Um
       ein entsprechendes Angebot machen oder nutzen zu            Zum Zweiten ist es notwendig, zukunftsfähige ‘Make or
       können, müssen Unternehmen die Vernetzung vom Sen-          Buy’-Entscheidungen auf den einzelnen Ebenen des IoT-
       sor bis zur Cloud bewältigen. Eine vernetzte Lösung be-     Stacks zu treffen. Die Zusammenarbeit mit einer IoT-Platt-
       steht dabei aus zahlreichen Komponenten: den Endgerä-       form wird in ihrer Langzeitwirkung oft unterschätzt. Denn
       ten und Sensoren mit entsprechendem Device Manage-          abhängig vom jeweiligen Preismodell, vom möglichen In-
       ment, der Netzwerk-Anbindung zum Datentransport mit         tegrations-Pfad, vom denkbaren Betriebsmodell, und von
       der passenden Connectivity Technologie, der Datenarchi-     weiteren Faktoren,kann die unternehmerische Handlungs-
       tektur mit den erforderlichen Prozessierungs- und Analy-    freiheit teils erheblich eingeschränkt werden. Zukünftige
       sefähigkeiten sowie schließlich der eigentlichen, nutzer-   Anbieter oder Betreiber einer vernetzten Lösung sollten
       orientierten Anwendung. Die meisten Unternehmen, ins-       daher ein grundsätzliches Zielbild der digitalen Wert-
       besondere solche mit eher traditionellem Produktge-         schöpfungstiefe entwickeln und damit die eigene digitale
       schäft, verfügen aber oftmals weder über die Erfahrung      ‘Make or Buy’-Strategie festzulegen. IoT-Plattformen ver-
       noch über die Fähigkeiten, ein IoT-Angebot ganz eigen-      sprechen, verschiedene Aufgaben auf den verschiedenen
       ständig aufzubauen. Dementsprechend suchen die Un-          Ebenen mit Standard-Software zu übernehmen und weit-
       ternehmen bei der Projektierung und Umsetzung Hilfe         gehend zu automatisieren. Nur im Abgleich mit dem eige-
       bei Lieferanten von IoT-Komponenten. Besonders gefragt      nen ‘Make or Buy’-Ziel kann bestimmt werden, ob die je-
       sind dabei Plattformangebote, die versprechen, wesent-      weilige Komponente eines Plattform-Anbieters genutzt
       liche Anwenderbedürfnisse durch standardisierte und         werden soll oder ob die entsprechende Fähigkeit mit Ei-
       zentral betriebene Software-Services zu erfüllen.           genmitteln entwickelt wird.

       Drei Herausforderungen                                      Die perfekte Lösung gibt es nicht

       IoT-Plattformen bilden das Rückgrat von skalierbaren        Zuletzt sollte der Umstand akzeptiert werden, dass wohl
       IoT-Anwendungen und -Services. Sie versetzen auch           keines der Plattform-Angebote für eine spezifische Lö-
       kleine und mittelständische Industrieunternehmen in die     sungsidee von sich aus perfekt ist. In der Praxis hat es
       Lage, derartige Anwendungen und Services zu entwi-          sich daher bewährt, für die IoT-Plattformauswahl einen
       ckeln und anzubieten. Bei der Auswahl stehen Unterneh-      fachübergreifenden Kriterien-Katalog und entsprechende
       men vor drei wesentlichen Herausforderungen: Zum Ers-       Kriteriengewichte festzulegen. Anbieter unterscheiden
       ten geht es darum, einen Überblick über eine fragmen-       sich unter anderem im Funktionsumfang, in den unter-
       tierte und kaum überschaubare Anzahl von IoT-Plattfor-      stützten Connectivity-Technologien, bei der Skalierbar-

                                                                                                                           11
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            Plattformauswahl

                                                                             währt: Im ersten Schritt wird ein Zielbild für den IoT-
                                                                             Marktangang festgelegt und funktionsübergreifend eine
                                                                             Use Case Roadmap erarbeitet und die angedachte Ferti-
                                                                             gungstiefe festgelegt. Darauf aufbauend werden Kriterien
                                                                             für die Vendorenauswahl festgelegt. In Schritt zwei wird
                                                                             eine Plattform-Vorauswahl getroffen; sodann werden
                                                                             Auswahlkriterien gewichtet, wiederum funktionsübergrei-
                                                                             fend, und IoT-Lösungsszenarien erstellt. Letztere werden
                                                                             in Schritt drei je infrage kommende Plattform konkreti-
                                                                             siert. Schließlich erfolgt die finale, funktionsübergreifende
                                                                             Bewertung der Plattformen aus der Shortlist entlang der
                                                                             zuvor erarbeiteten Auswahlkriterien. Die gesamte Vorge-
                                                                             hensweise wird durch ein integriertes Toolset unterstützt.
                                             Bild: ©zapp2photo/Fotolia.com
                                                                             Dazu gehören etwa ein standardisierter Diagnose-Frage-
                                                                             bogen, mit dem die angestrebte vernetzte Lösung erfasst
            keit und Elastizität im Betrieb, bei der Leistungsfähigkeit      wird. Ebenfalls enthalten ist eine methodische Vorge-
            des Partner-Ökosystems und nicht zuletzt bei der Preis-          hensweise (‘Industrial Design Thinking’) zur raschen Kon-
            gestaltung. Hinzu kommt, dass die Marketingmaterialien           kretisierung der angestrebten Lösung sowohl in kaufmän-
            der Anbieter dem Entwicklungsstand der Plattformen oft           nischer als auch in technischer Hinsicht. Zu guter Letzt
            weit voraus sind. Bei der Auswahl empfiehlt sich daher           kommt auch ein umfassender Kriterien-Katalog zum Ein-
            eine sorgfältige Anforderungsanalyse und -gewichtung,            satz, mit dem Lösungsangebote von Vendoren systema-
            mit anschließendem Fähigkeitsnachweis im Proof-of-               tisch gegeneinander bewertet werden können.
            Concept. Ein entsprechender Kriterienkatalog kann
            dabei bis zu 80 kritische Parametern umfassen. Dieser            In drei Schritten zur Entscheidung
            Vorab-Invest macht sich jedoch in der Regel bezahlt, da
            frühzeitig die Kompromisse und Trade-Offs der jeweili-           Der Weg zur vernetzten Lösung führt zwangsläufig über
            gen Angebote sichtbar werden.                                    die Nutzung von Plattformangeboten. Mit einer bewähr-
                                                                             ten Methodik kommt man als Unternehmen in drei
            Vendoren gegeneinander bewerten                                  Schritten zum geeigneten Anbieter. Diese Schritte zeich-
                                                                             nen sich durch die Einbettung der Auswahlentscheidung
            Die strategische Bedeutung sowie die unterschiedlichen           in die gesamte IoT-Strategie sowie durch die Mitarbeit
            Einsatzszenarien und deren spezifische Anforderungen             aller Funktionen aus. Damit können Unternehmen in
            erfordern ein individuelles Vorgehen beim Weg zur ver-           kurz getakteten Projektphasen ihre Anforderungen an
            netzten Lösung. Insbesondere die Auswahl der passen-             eine vernetzte Lösung formulieren und mit den passen-
            den IoT-Plattform sollte dabei – möglichst funktionsüber-        den Anbietern die Umsetzung starten.                  ■
            greifend – in die gesamte IoT-Strategie eingebettet sein.
            Als Best Practice hat sich das folgende Vorgehen be-                                  www.mm1.de

                                                Autoren

                                                Laurenz Kirchner ist Managing Partner
                                                und Tiemo von Hinckeldey ist Senior Consultant
                                                bei mm1 Consulting & Management.

            12            IoT Wissen Kompakt
013_ITP_Internet of Things WK_2019.pdf 19.08.2019 10:45 Seite 13

       Digitalisierung

       In sechs Schritten zum Digitalisierungsprojekt

       Systematisch digital transformieren
       Wenn Unternehmen das Schlagwort Digitalisie-
       rung in konkrete Projekte übersetzen
       wollen, stehen sie oft vor der Frage, wo
       sie damit anfangen sollen und vor
       allem wie man den Weg dahin
       bestreitet. Oftmals wissen Ent-
       scheider auch noch gar nicht
       genug, um entsprechende Vor-
       haben in Angriff zu nehmen. Der
       Weg zu einem entprechenden
       Projekt lässt sich jedoch schon
       mit sechs Schritten beschreiben.

       D     ie Empfehlung vieler Experten lautet,
             mit der Digitalisierung einfach anzu-
       fangen: Unternehmen sollten mit kleinen
       Projekten, Proof of Concepts oder einfachen
       Prototypen starten, um Innovationen zu för-

                                                                                                                                                                 KG
                                                                                                                                                                  .
                                                                                                                                                               Co
       dern und ein kreatives Umfeld zu schaffen, wel-

                                                                                                                                                           &
                                                                                                                                                          bH
       ches für die digitale Transformation notwendig

                                                                                                                                                  Gm
                                                                                                                                                      n
                                                                                                                                                 io
       ist. Dabei gibt es übrigens einen Unterschied zwi-                                                                                     at
                                                                                                                                             m
                                                                                                                                         uto
       schen Digitalisierung und digitaler Transformation. Bei                                                                      ßa
                                                                                                                                  ze
                                                                                                                               Pro
                                                                                                                        s tedt
       der Digitalisierung werden bestehende Produkte und Pro-                                                      Hi m
                                                                                                            ing &
                                                                                                 Bild: Treb
       zesse in der digitalen Welt abgebildet – entweder 1:1 als
       digitaler Zwilling oder als digitales Produkt. Erklären lässt   zess lässt sich aber auch aktiv gestalten, um zu agieren
       sich dies am Beispiel eines Musikstücks: Anfangs wur-           statt später nur zu reagieren. Anhand von sechs Stufen
       den noch analoge Datenträger erstellt und später digita-        ist es möglich, eine eigene Digitalisierungsstrategie zu
       lisierte Musikstücke auf einer CD digital gespeichert.          definieren und mit ersten Prototypen zu testen. Dabei
       Trotzdem wurde die CD noch über den klassischen Ver-            handelt es sich um Strategie, Readiness, Roadmap, Tech-
       triebsweg angeboten. Digitale Transformation bedeutet           nologie, Prototyp-Entwicklung und Realisierung.
       nun, die Musik wird digital im Studio produziert und als
       digitales Musikstück über digitale Vertriebswege angebo-        Strategie
       ten. Am Bedürfnis des Nutzers bzw. an der Leistung des
       Produkts selbst hat sich nichts geändert und trotzdem           Zunächst ist es wichtig, sich über das Ziel im Klaren zu
       ist alles anders. Durch Digitalisierung können zudem            sein und mit allen Beteiligten das gleiche Verständnis
       neue Zielgruppen erreicht und neue Bedürfnisse befrie-          von ihm zu entwickeln. In dieser Phase bietet sich De-
       digt werden – etwa Autos per App mieten. Was vorher             sign Thinking als Methode an. Diese eignet sich immer
       technisch nicht möglich war, wird durch die Digitalisie-        dann, wenn offene Fragestellungen aus Anwender-Per-
       rung erschlossen. Aufgrund der Komplexität des Themas           spektive in einem interdisziplinären Team angegangen
       ist die erste Reaktion jedoch oft ‘abwarten’. Dieser Pro-       werden sollen. Es ist also noch nicht klar was und wie

                                                                                                                                                  13
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                                                                   Digitalisierung
         Bild: Trebing & Himstedt Prozeßautomation GmbH & Co. KG

                                                                   Am Beginn steht die Entwicklung einer Strategie.

                                                                   etwas zukünftig angeboten wird, aber es soll einen Nut-      verteilt. Bei der Organisation wird überprüft, wie agil die
                                                                   zen für den adressierten Anwender bringen. Der Design-       Strukturen auf Veränderungen reagieren können und ge-
                                                                   Thinking-Prozess soll zunächst ein Verständnis der Pro-      gebenenfalls erfolgt ein neuer Zuschnitt der Aufgaben
                                                                   blemstellung bei den Beteiligten schaffen, einen breiten     und Rollen. Auf der technischen Ebene wird geprüft, wie
                                                                   Lösungsraum öffnen und dabei helfen, die richtige Aus-       weit Funktionen und Prozesse bereits vernetzt und de-
                                                                   wahl durch unmittelbares Anwender-Feedback zu tref-          zentral in Echtzeit umgesetzt werden können.
                                                                   fen. Kreativitätstechniken, haptische, funktionale Proto-
                                                                   typen und unmittelbare Rückmeldungen der potenziel-          Roadmap
                                                                   len Anwender zeichnen diese Methodik aus. Der da-
                                                                   durch entstehende Lösungsansatz stellt die Strategie         Nach den ersten beiden Phasen steht nun das Ziel fest
                                                                   der Digitalisierungsaufgabe dar. Dabei kann es sich um       und die Handlungsfelder sind durch die Gap-Analyse
                                                                   die Digitalisierung bestehender Prozesse handeln, aber       identifiziert. Die Roadmap stellt zu diesem Zeitpunkt
                                                                   auch um ein komplett neues Geschäftsmodell etwa auf          noch keinen detaillierten Projektplan zur Verfügung,
                                                                   der Basis von Internet-of-Things-Technologie.                sondern bringt die Unterziele und Meilensteine in eine
                                                                                                                                Reihenfolge. Dies ist wichtig, um die Priorisierung der
                                                                   Readiness                                                    Aufgaben und Ressourcen richtig setzen zu können.
                                                                                                                                Am Ende steht dann ein Programmplan, der die einzel-
                                                                   Um nun den Weg zur Lösung beschreiben zu können, ist         nen Handlungsfelder auf Basis des jeweiligen Industrie
                                                                   eine realistische Ist-Aufnahme notwendig, um mögliche        4.0-Reifegrades in eine sinnvolle Reihenfolge (Road-
                                                                   Lücken zu analysieren, die zu schließen sind. Beim Rea-      map) von Einzelprojekten bringt.
                                                                   diness-Check werden die Dimensionen Mensch, Organi-
                                                                   sation und Technik untersucht, um festzustellen, wo das      Technologie
                                                                   Unternehmen im Hinblick auf die geplante Digitalisie-
                                                                   rung steht. Es wird u.a. überprüft, ob die Beteiligten die   In dieser Phase geht es darum, den Markt nach unter-
                                                                   notwendigen Kenntnisse und Fähigkeiten und ggfs.             stützenden Technologien zu sondieren und deren An-
                                                                   auch den Willen haben, den Veränderungsprozess mit-          wendbarkeit und Marktreife zu bewerten. Möchte man
                                                                   zugestalten. Die anfallenden Aufgaben und Funktionen         beispielsweise an einem Montagearbeitsplatz die Inter-
                                                                   werden auf Basis situativer und spezifischer Stärken         aktion des Werkers, der beide Hände voll hat, mit den

                                                                   14           IoT Wissen Kompakt
015_ITP_Internet of Things WK_2019.pdf 19.08.2019 10:45 Seite 15

       IT-Systemen neu definieren, wären beispielsweise An-
       sätze wie Gesten-, Sprach- und Blicksteuerung sowie
       weitere Alternativen zu prüfen. Soll die Datenerfassung
       optimiert werden, könnten
       statt des klassischen Hand-

                                                                                                                               Bild: BMAS, in Anlehnung an Hirsch-Kreinsen 2016
       scanners ein smarter Hand-
       schuh mit integriertem Scanner
       oder eine Datenbrille als Erfas-
       sungsgehilfe eingesetzt werden.

       Prototyp-Entwicklung

       Der Prototyp in dieser Phase
       geht schon deutlich über den
       Prototypen in der Design-Thinking-
       Phase der Strategie-Entwicklung hi-
       naus. Es handelt sich jedoch noch nicht
       um ein Proof of Concept. Bei der Prototyp-Entwicklung       ren müssen. Idealerweise wird dies graphisch in einem
       geht es darum, die funktionalen Aspekte der Idee zu         Prozessdiagramm dargestellt. Die bildliche Darstellung
       testen, eine volle Integration in das Back-End-System       hilft, abteilungsübergreifend ein einheitliches Verständ-
       oder ähnliches ist hier noch nicht notwendig. Es soll       nis vom finalen Prozess zu erhalten. Nach Auswahl der
       veranschaulicht werden, wohin die Reise gehen soll und      entsprechenden Technologien und Systeme wird der
       ob das Konzept generell funktionieren könnte. Man           Projektplan mit den notwendigen Meilensteinen abge-
       spricht hier auch von einem Minimum Viable Product          stimmt. In den meisten Fällen empfiehlt sich hier eine
       (MVP, minimal überlebensfähiges Produkt) – es geht          agile Projektmethodik zu verwenden, um rechtzeitig auf
       also um die Grundfunktion. An dieser Stelle ist es wich-    Änderungen reagieren zu können. Je nach Umfang
       tig, die Rückmeldungen der Anwender einzuholen. Die         kann es hier auch notwendig sein, zunächst ein Proof
       Entwicklung des Prototypen geschieht somit auch ite-        of Concept an einer Maschine oder Linie umzusetzen,
       rativ in mehreren Schleifen. Prototypen eigenen sich        um das Konzept im Live-Betrieb zu testen, bevor es am
       zudem dafür, um möglichen ‘Geldgebern’ der späteren         Standort oder global ausgerollt wird. Ab hier greifen
       Realisierungsphase den Fortschritt zu präsentieren.         weitere Projektmanagementmethoden mit jeweils eige-
                                                                   nen Vorteilen – aber auch Fallstricken. Auf jeden Fall
       Realisierung und Go-Live                                    sind Fertigungsbetriebe in diesem Moment inmitten
                                                                   ihrer digitalen Transformation.                        ■
       In der Realisierungsphase, geht es nun darum, die Idee
       in den Live-Betrieb zu überführen. Jetzt gilt es zu vali-
       dieren, wann welche Systeme miteinander kommunizie-                               www.t-h.de

                                                                                                 Autor

                                                                   Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Ulf Kottig ist
                                                                    Senior Marketing Manager bei der
                                                Trebing & Himstedt Prozeßautomation GmbH & Co. KG.

                                                                                                                         15
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            Systemplattformen
                                                                                                     Bild: ©Ekkasit919/iStockphoto.com

            Für ein besseres Produkt

            Welchen Nutzen haben
            digitale Plattformen?
            Der Plattformbegriff ist stark durch unsere Alltagswahrnehmung geprägt, in der Ebay,
            Uber oder Amazon selbstverständlich genutzt werden. Der Industrie geht es bei solchen
            Infrastrukturen nicht nur um den Erwerb oder den Absatz von Produkten und Dienstleistungen.
            Plattformen helfen immer öfter dabei, die eigenen Erzeugnisse zu verbessern.

            D    ie gängigste Definition von digitalen Plattformen
                 bezieht sich vor allem auf die Verknüpfung von un-
            terschiedlichen Akteuren und auf die daraus entstehen-
                                                                       kurz. Vielmehr müssen Unternehmen solche Aspekte
                                                                       der Plattformökonomie adaptieren, die für das Unterneh-
                                                                       men einen tatsächlichen Mehrwert bieten.
            den Vorteile gegenüber anderen Interaktionsformen.
            Dieses Verständnis ist stark durch das Bild der Platt-     Grundlegendes
            formökonomie geprägt. Zu deren prominentesten Bei-         Verständnis entwickeln
            spielen gehören u.a. Airbnb oder Uber. Diese unterschei-
            den sich jedoch in einem wesentlichen Aspekt von den       Produzierende Unternehmen sollten daher zunächst ein
            Herausforderungen, denen sich produzierende Unter-         grundlegendes Verständnis dafür entwickeln, wie sie
            nehmen in Deutschland gegenübersehen. Während sie          einen Nutzen aus digitalen Plattformen ziehen können.
            gewachsen sind, ohne jegliche physische Assets zu be-      Dabei sind IoT-Plattformen, über die Maschinen und Pro-
            sitzen, stellen produzierende Unternehmen immer noch       dukte mit dem Internet verküpft werden, eine der interes-
            physische Produkte her. Wenn Unternehmen also dazu         santesten Plattformausprägungen. Das Internet of
            geraten wird, an der Plattformökonomie teilzuhaben und     Things verspricht eine horizontale Vernetzung von digi-
            digitale Plattformen zu nutzen, greift der beschriebene    talisierten Produkten und Personen, die über eine Infra-
            Vernetzungsansatz verschiedener Akteursgruppen zu          struktur (Plattform) zum Datenaustausch und zur Daten-

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017_ITP_Internet of Things WK_2019.pdf 19.08.2019 10:58 Seite 17

       analyse realisiert wird. Unternehmen haben so die Mög-
       lichkeit, Benutzer- und Produktnutzungsinformationen zu
       generieren, physische Produkte auf Basis von Nutzungs-
       analysen zu verbessern und den Nutzern weitere Dienst-
       leistungen anzubieten.

       Software vs. Plattform

       Viele Unternehmen preisen ihre Software als Plattform-
       lösung an. Dabei handelt es sich jedoch weniger um
       Plattformen im Sinne der Plattformökonomie, sondern
       um Tools, die die kollaborative Zusammenarbeit der
       Mitarbeiter, auch über Abteilungs- und Unternehmens-
       grenzen hinweg, unterstützen. Die Bezeichnung Platt-
       form ist in diesem Zusammenhang allerdings nicht
       ganz von der Hand zu weisen.                                                                 Bild: ©everythingpossible/stock.adobe.com

       Verschiedene Lösungen integrieren                          sen jedoch abteilungs- und produktlebenszyklusphasen-
                                                                  übergreifend verschiedene Herausforderungen bewältigt
       Um den Trend vom dokumentenbasierten Arbeiten hin          werden. Dazu gehören etwa ein verbessertes Wissens-
       zum modelbasierten Arbeiten auch software- und work-       management und die Wiederverwendung von CAD-Bau-
       flowseitig zu fördern, bedarf es im Unternehmen genau      teilen, um kürzere Entwicklungszeiten zu ermöglichen.
       definierter Ablageorte für Daten und Informationen, die    Im Produktionsprozess sollten per Predictive Analytics
       gemeinschaftlich genutzt werden. Dabei liegt die Heraus-   die Gesamtverfügbarkeit der Produktion erhöht und
       forderung darin, die verschiedenen Plattformlösungen       durch systemgestützte Change Management-Prozesse
       miteinander zu integrieren und das Unternehmen zu          kurzfristige Produktänderungen umgesetzt werden kön-
       einer lernenden Organisation zu befähigen. Dies bedeu-     nen. Und im Aftersales sollten durch datenbasierte Ser-
       tet, dass das Unternehmen durch den Einsatz von geeig-     vices ein Mehrwert für den Kunden entstehen. Gleichzei-
       neten Technologien und organisationalem Lernen in die      tig dienen diese Daten wiederum der Verbesserung der
       Lage versetzt wird, sich den verändernden Rahmenbe-        Produkte. Um den Plattformtrend nicht zu verschlafen,
       dingungen in Bezug auf die Organisation, Produktion, In-   sollten sich Unternehmen mit den unterschiedlichen
       frastruktur und Produkte ständig anzupassen.               Technologien am Markt befassen und dann entscheiden,
                                                                  welche Plattformen sich für den Einsatz im eigenen Un-
       Unterschiedliche Herausforderungen                         ternehmen am besten eignen.                          ■

       Bestehende Plattformen bieten bisher meist Lösungen
       zu einzelnen Herausforderungen – in Unternehmen müs-                   www.fir.rwth-aachen.de

                                                                                              Autor

                                                                    Martin Bremer ist Projektmanager
                                                                    bei FIR e.V. an der RWTH Aachen.

                                                                                                                          17
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                              ATR Software GmbH                                                                                        - Anzeige -

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                              Mit skalierbaren und erweiterbaren Technologien
                              von der Maschine bis zum ERP

                                                                                        zur Verfügung zu stellen, sondern integriert zusätzlich
                                                                                        Intelligenz in die Aufzeichnung. Hierdurch kann bereits
                                                                                        sehr schnell die Datenqualität überprüft werden,
                                                                                        Unregelmäßigkeiten erkannt werden und die Sensor-
                                                                                        datenströme zu aussagekräftigeren Kennzahlen
                                                                                        verrechnet werden. So entstehen aus aufgezeichneten
                                                                                        Sensorinformationen Informationen, welche neue
                                                                                        Potentiale für die Produktion ermöglichen.

                                                                                        InnoMES – Wandlungsfähiger
                                                                                        Allrounder durch Microservices

                                                                                        Auf der Ebene der Produktionsteuerung integriert sich
                                                                                        InnoMES nahtlos in jede Produktion. Durch eine
                                                                                        geschickte Aufteilung der Funktionalitäten kann die Soft-
                                                                                        ware das gesamte Spektrum von schlanker Shopfloor-
                                                                                        lösung bis hin zu vollumfänglichem Produktionsleitsystem
    Bild: atr Software GmbH

                                                                                        darstellen. Durch die modulare Softwarearchitektur kann
                                                                                        ATR schnell vorhandene Funktionalitäten mit speziali-
                                                                                        sierten, kundenspezifischen Wünschen zusammen -
                                                                                        bringen. Unser großer Fundus an Services entlastet
                                                                                        Mitarbeiter und Maschinen in der Produktion und
                                                                                        ermöglicht den Fokus auf das Wesentliche.
                              Durch die intelligente Kombination von Maschinen -
                              anbindung und Produktionssteuerung ermöglichen die        Das Zusammenspiel –
                              Produkte von ATR Software eine Komplettabdeckung          Qualität aus einer Hand
                              von der Maschine bis zum fertiggestellten Auftrag. Mit
                              unserem Blick aufs Ganze optimiert ATR Produktions-       ATR erhöht als Solution Provider - von der Maschine bis
                              prozesse um eine effiziente, transparente und zuver-      zum ERP - die Transparenz und Flexibilität der Produktion.
                              lässige Produktion zu gewährleisten. Durch den Fokus      In enger Kooperation mit der Forschung bieten wir
                              auf das Prinzip Modularität lassen sich die Produkte,     branchenübergreifende, gewinnbringende Lösungen.
                              auch als Teilkomponenten, nahtlos in eine bestehende
                              Produktionslandschaft integrieren.

                              Das ATR Gateway –                                         Kontakt
                              KI auf kleinstem Raum                                     ATR Software GmbH
                              Eine innovative Produktion beginnt bereits auf Sensor-    Marlene-Dietrich-Straße 5
                              ebene. Das ATR Gateway ermöglicht nicht nur die           89231 Neu-Ulm
                              Erfassung und Speicherung von Sensordaten um sie          Tel.: +49 731 2620 950 • Fax: +49 731 9809 9516
                              anschließend weiterführenden Services in der Produktion   info@atr-software.de • www.atr-software.de

                              18           IoT Wissen Kompakt
019_ITP_Internet of Things WK_2019.pdf 19.08.2019 11:08 Seite 19

             camLine                                                                                                    - Anzeige -

             InFrame Synapse Equipment Connector:
             Kosten für IIoT-basierte Maschinenintegration um bis zu
             75 Prozent reduzieren
             Das A und O für eine Optimierung der Fertigungsprozesse und den künftigen Markterfolg
             besteht darin, sämtliche Anlagen des Maschinenparks im Sinne des IIoT und von Industrie 4.0
             einfach, schnell und zu überschaubaren Kosten zu vernetzen. Das gelingt mit dem InFrame
             Synapse Equipment Connector (EQC) von camLine.
       Bild: camLine

                                                                         Der InFrame Synapse Equipment Connector (EQC) von
                                                                         camLine macht damit Schluss. Die innovative Integrations-
                                                                         software ermöglicht Fertigungsunternehmen, nicht IIoT-
                                                                         fähige Anlagen nach dem Plug&Play-Prinzip schnell und
                                                                         einfach mit einer Schnittstelle auszustatten und an ihr
                                                                         MES anzubinden. Dank offener Schnittstellen lässt sich
                                                                         EQC mit jedem MES verknüpfen, ob von camLine oder
                                                                         einem anderen Hersteller, und er kann zudem mit allen
                                                                         gängigen Maschinensteuerungen (SPS) kommunizieren.
                                                                         Umgekehrt profitieren aber auch Anlagenhersteller, die
                                                                         mit EQC ohne großen Aufwand standardkonforme oder
                                                                         individuelle Schnittstellen für ihre Maschinen realisieren
                                                                         und preiswert zur Verfügung stellen können.

                                                                         Bis zu 75 Prozent weniger Kosten
             InFrame Synapse Equipment Connector mit Schnittstellen
                                                                         Da die Erstellung von Schnittstellen per Konfiguration
             Fertigungsunternehmen kommen in Zeiten des digitalen        erfolgt statt durch Programmierung, reduziert das die
             Wandels nicht darum herum, den ganzen Maschinenpark         Kosten enorm, zum Teil um bis zu 75 Prozent. Das ist ein
             im Sinne eines Industrial Internet of Things (IIoT) zu      echter Mehrwert genauso wie der geringe Aufwand bei
             vernetzen und in das vorhandene Manufacturing               der Schnittstellenimplementierung und der MES-
             Execution System (MES) zu integrieren. Nur so wird das      Anbindung. camLine unterstützt die Kunden dabei mit
             Produktionsgeschehen vollständig transparent. Das ist die   einem Know-how, das auf über 30 Jahren Erfahrung
             Voraussetzung, um im Shopfloor weiteres Optimierungs-       beruht und auch in EQC eingeflossen ist. Als Mitglied im
             potenzial zu heben, die Produktivität zu steigern und ein   Halbleiter- und Fotovoltaikverband SEMI wirkte camLine
             Tracking und Tracing zu etablieren, aber auch für eine      aktiv an der Entwicklung von Schnittstellenstandards
             effizientere und genauere strategische Planung.             (SECS/GEM) mit.

             Anlagen per Plug&Play                                       https://www.camline.com/de/produkte/inframe-sy-
             IIoT-fähig machen                                           napse/inframe-eqc.html
             Hier gibt es großen Nachholbedarf, da die Maschinen-
             parks oft über Jahre gewachsen sind und auch aus            Kontakt
             Anlagen bestehen, die keine IT-Schnittstelle haben und      camLine Dresden GmbH
             nicht IIoT-fähig sind. Die nachträgliche Entwicklung und    Frank Bölstler, Geschäftsführer
             Programmierung von Datenschnittstellen zur Anbindung        +49 351 4188 51-0
             solcher Maschinen an ein MES ist zeitaufwendig und mit      info@camLine.com
             hohen Kosten verbunden.                                     www.camline.com

                                                                                                                                19
020_ITP_Internet of Things WK_2019.pdf 19.08.2019 11:15 Seite 20

                                                     COSMO CONSULT Gruppe                                                                                           - Anzeige -

                                                     Ideen für die smarte Fabrik
                                                     Mit mehr als 1.000 Mitarbeitern an 40 internationalen Standorten – davon 14 in Deutschland
                                                     – gehört die COSMO CONSULT-Gruppe zu den weltweit führenden Anbietern Microsoft-
                                                     basierter Branchen- und End-to-End-Businesslösungen.
                                                                                                                                           Apps zur Betriebssicherheit oder
                                                                                                                                           das sensorbasierte Tracking von
                                                                                                                                           Maschinen und Ersatzteilen. Weil
                                                                                                                                           die Digitale Transformation nicht
                                                                                                                                           nur die technische Seite, sondern
                                                                                                                                           auch Unternehmensorganisation,
          Bild: ©Westend61Premium/shutterstock.com

                                                                                                                                           Denk- und Arbeitsweisen verändert,
                                                                                                                                           ist die Bandbreite von Internet of
                                                                                                                                           Things (IoT)-Projekten hoch. Mit
                                                                                                                                           multidisziplinarisch besetzten Pro-
                                                                                                                                           jektteams ist COSMO CONSULT in
                                                                                                                                           der Lage, alle Aspekte der Digital-
                                                                                                                                           isierung fachlich zu begleiten und
                                                                                                                                           zu realisieren.

                                                                                                                                            Ein typisches Industrie 4.0-Projekt
                                                     Gemeinsam mit namhaften Industriepartnern begleitet              setzt das Software- und Beratungshaus gemeinsam mit
                                                     COSMO CONSULT Unternehmen bei der Digitalen                      dem Fraunhofer IFF und Technologiepartnern wie Micro-
                                                     Transformation und entwickelt zukunftsweisende                   soft, Bosch und Telent um: der Smart Industry Park. Ziel
                                                     Industrie 4.0-Lösungen. Hierfür setzt das Software- und          ist es, neue IoT-basierte Geschäftsmodelle und Services
                                                     Beratungshaus auf ein breites Portfolio, das neben               für große Industrieparks zu entwickeln. Das Spektrum
                                                     Enterprise Resource Planning (ERP)-Systemen auch                 reicht dabei von Umweltschutz und
                                                     Lösungen zu Data & Analytics, Customer Relationship              intelligenter Logistik bis hin zu Smart
                                                     Management (CRM), Office, Teamwork, Dokumenten-                  Assets und lückenloser Überwa-
                                                     management und zum Internet of Things (IoT) umfasst.             chung im Kontext von Predictive
                                                                                                                      Maintenance.
                                                     Denk- und Arbeitsweisen verändern
                                                     Digitalisierte Fertigungsbetriebe sind in der Lage, schneller,
                                                     effizienter und flexibler zu produzieren. Die Digitalisierung
                                                     beseitigt Systembrüche, unterstützt Arbeitsteilung,
                                                     mehrstufige Lieferketten und moderne Beschäftigungs-
                                                     modelle. Sie liefert Informationen, um neue Produkte zu
                                                     entwickeln oder vorhandene smarter und intelligenter zu
                                                     machen. Für eine solche smarte Fabrik hat COSMO                  Kontakt
                                                     CONSULT bereits heute den passenden Baukasten: Egal,             COSMO CONSULT Gruppe
                                                     ob es dabei um intelligente Maschinen, Tags, Sensoren            Schöneberger Straße 15
                                                     oder Cloud-Lösungen für die Produktionssteuerung geht            10963 Berlin
                                                     – die Technologien sind bereits ausgereift und praxis -          Tel.: +49 30 343815-0
                                                     erprobt. Gute Beispiele sind Lieferantenportale, mobile          www.cosmoconsult.com • info@cosmoconsult.com

                                                     20            IoT Wissen Kompakt
021_ITP_Internet of Things WK_2019.pdf 19.08.2019 13:00 Seite 21

                                                                                                               - Anzeige -
       Telekom Deutschland GmbH

       Prepaid-Tarife für einfache IoT-Konnektivität
       Rundum sorglos ins Internet der Dinge
       Wenn es schnell und unkompliziert gehen soll, bietet die Telekom mit der Konnektivitäts-
       lösung Business Smart Connect seit August 2019 passende Tarife für IoT-Projekte. Mit
       vorkonfigurierten SIM-Karten zum Festpreis und einem Zugang zum Serviceportal können
       Entwickler von IoT-Anwendungen und Anbieter vernetzter und smarter Produkte schnell
       und sorglos ins Internet der Dinge einsteigen.

       Smarte vernetzte Funkrauchmelder retten Leben –
       in Wohnhäusern, Krankenhäusern, großen Geschäfts-
       und Bürogebäuden oder Lagerhallen. Neben dem
       akustischen Signal senden die mit dem IoT (Internet of
       Things) verbundenen Geräte den Alarm auf das Smart-

                                                                                                                             Bild: Deutsche Telekom
       phone oder direkt an die Feuerwehr. Bei Fehlalarmen
       lassen sich die Melder über eine App ausschalten.
       Vernetzte Rauchmelder übermitteln Wartungsproto-
       kolle. Gebäudemanager profitieren von Over-the-air-
       Updates. Künftig reichen Herstellern derartiger Geräte
       wenige Mausklicks, um das eigene IoT-Projekt schnell      lässige Mobilfunkverbindungen mit bester Verfügbarkeit.
       und unkompliziert zu vernetzten. IoT-Lösungsanbieter      Damit die Anwendung sowohl für den Hersteller als auch
       buchen das passende Angebot einfach über den              den Nutzer den wirtschaftlichen Anforderungen genügt,
       Webshop der Telekom.                                      sind bei der Tarifauswahl volle Kostenkontrolle und
                                                                 -transparenz gefragt. Business Smart Connect bietet
       Tarife für verschiedene Anwendungen                       passende All-Inclusive-Tarife für jedes IoT-Projekt ohne
       Business Smart Connect umfasst verschiedene All-          versteckte Kosten, egal ob smartes Abfall-Management,
       Inclusive-Tarife mit geringeren Datenvolumen von 6        Güter-, Qualitäts- oder Fahrzeug-Tracking, im Smart
       bis zu 30 MB, die beispielsweise beim Betrieb von ver-    Home oder in Wearables.
       netzten Rauchmeldern benötigt werden. Für Fahrzeuge
       oder Maschinen hält die Telekom Tarife mit größeren       Datenvolumen zum Festpreis
       Datenmengen von 300 bis 3.000 MB bereit. Zusätzli-        Kunden zahlen je nach Datenvolumen und Nutzungs-
       ches Datenvolumen lässt sich online jederzeit nach -      zeitraum einen Festpreis. Das Angebot reicht von
       bestellen. Zum Paket gehören voraktivierte SIM-Karten     36 Monaten (M2M-Connect) bis zu 50 Monaten (LPWA-
       und ein Serviceportal, um die Karten zu verwalten. Eine   Connect). Jeweils drei Tarife in den Größen S bis L
       Premiere ist das Roaming in den Sensoren- und             stehen in den entsprechenden Netzen zur Auswahl.
       Maschinennetzen (NarrowBand-Internet of Things) der       Kunden steht dafür das komplette Mobilfunknetz der
       Telekom Landesgesellschaften. Dazu zählen aktuell         Telekom zur Verfügung: von 2G über LTE bis zum
       Österreich, die Niederlande, Ungarn, die Slowakei, die    Maschinen- und Sensorennetz NarrowBand-IoT.
       Tschechische Republik und Griechenland. Business
       Smart Connect lässt sich zurzeit in 28 EU-Mitglieds-
       staaten nutzen. Kunden können Multiformat-Karten          Kontakt
       oder Karten wählen, die fest im Gerät verbaut werden.     Telekom Deutschland GmbH
                                                                 Landgrabenweg 151 • 53227 Bonn
       Volle Kostenkontrolle und -transparenz                    Tel.: +49 800 33 01300
       IoT-Anwendungen wie zum Beispiel ein Low Cost Tracker     www.iot.telekom.com
       benötigen zur Datenübertragung vor allem eines: zuver-    www.smart-connect-shop.iot.telekom.com

                                                                                                                       21
022_ITP_Internet of Things WK_2019.pdf 19.08.2019 11:17 Seite 22

                                                        Minimum Viable Product

                                                        Rapid Prototyping
                                                        Der schnelle Weg zum Produktentwurf
                                                        Ein IoT-Projekt umzusetzen ist schwer. Vor allem wenn es an Vorstellungsvermögen fehlt, wie
                                                        eine Idee am Ende aussehen soll. Rapid Prototyping hilft, genau das früh zu vermitteln und
                                                        kann so gleich auf mehreren Ebenen Akzeptanz für das Projekt schaffen.
          Bild: ©Viacheslav Iakobchuk/stock.adobe.com

                                                        D    ie Vernetzung im Zuge des Internet of Things bzw.
                                                             Industrial Internet of Things scheint beinah unbe-
                                                        grenztes Wachstumspotenzial zu besitzen. Diverse Pro-
                                                                                                                     genauso abschrecken wie der ungewisse Markterfolg
                                                                                                                     und der damit verbundene Return on Investment. Im un-
                                                                                                                     günstigen Fall bleiben Ideen einfach auf der Strecke.
                                                        zesse in der Produktion, Logistik oder im Management         Rapid Prototyping kann hier einen Ausweg bieten.
                                                        lassen sich so automatisieren, um Betriebsstörungen zu
                                                        minimieren und kosteneffizient zu produzieren. Auch          Fehlende Akzeptanz
                                                        neue Geschäftsmodelle werden ermöglicht und neue Ak-
                                                        teure drängen in den Markt. Die Anreize für Innovationen     Eines der Hauptprobleme im Innovationsprozess ist die
                                                        und neue IoT-Anwendungsfelder sind somit extrem hoch         fehlende Akzeptanz neuer Ideen in Unternehmen.
                                                        – die Eintrittshürden für die Umsetzung eines erfolgrei-     Selbst wenn Freiräume für kreative Ideenfindung ge-
                                                        chen IoT-Projekts sind es jedoch ebenso. Initiale Investi-   schaffen werden und der Austausch von verschiede-
                                                        tionskosten für Fachpersonal und Infrastruktur können        nen Abteilungen gefördert wird: Am Ende stehen einer

                                                        22           IoT Wissen Kompakt
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