Industrie IoT Anwendungsfälle und Applications

Im Großen und Ganzen ist das industrielle Internet der Dinge, auch bekannt als Industrial IoT oder IIoT, die Anwendung von Instrumenten, vernetzten Sensoren und anderen Geräten auf Maschinen und Prozesse in der Industrie.

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Laut BCG werden bis 2020 50% der Ausgaben von IoT auf die Bereiche diskrete Fertigung, Transport und Logistik sowie Versorgungsunternehmen entfallen.

Aber was treibt die Einführung von IoT in der Fertigung an? Schließlich haben die Unternehmen keine IoT Probleme - sie haben geschäftliche Probleme.

Nach Angaben von IDC ist der führende Anwendungsfall für IoT in der Fertigung der Produktionsbetrieb. Im Jahr 2016 entfielen auf diesen Bereich 102,5 Milliarden Dollar der Gesamtausgaben von 178 Milliarden Dollar.

In diesem Beitrag gehen wir auf acht spezifische Geschäftsfälle und Anwendungen in der Produktion, im Anlagenmanagement und im Außendienst ein, die die Einführung von Industrial IoT in der Produktion vorantreiben.

Industrial IoT kann Maschinen, Werkzeuge und Sensoren in der Fertigung miteinander verbinden, um Prozessingenieuren und Managern die dringend benötigte Transparenz in der Produktion zu ermöglichen. So können Unternehmen beispielsweise mit Hilfe von Sensoren wie RFID und Brechbalken automatisch verfolgen, wie sich die Teile durch die Baugruppen bewegen. Durch die Verbindung mit den Werkzeugen, mit denen die Bediener ihre Arbeit verrichten, und mit den Maschinen, die an der Produktion beteiligt sind, können die Anwendungen von Industrial IoT Aufsichtspersonen und Betriebsleitern einen Echtzeitüberblick über die Erträge ihrer Teams geben. Dieses Maß an Transparenz kann von Unternehmen genutzt werden, um Engpässe zu identifizieren, die Ursache von Problemen zu finden und schneller Verbesserungen zu erzielen.

Industrial IoT kann die Produktivität der Mitarbeiter in der Fertigung auf verschiedene Weise steigern. Beginnen wir mit den Bedienern. Mit IIoT fähigen Geräten können die Bediener Arbeitsabläufe schneller durchlaufen, ohne dass die Qualität darunter leidet. Zum Beispiel können Pick-to-Light -Geräte den Bedienern helfen, das benötigte Teil viel schneller zu finden und so ihre Zykluszeit zu reduzieren. Ebenso kann die Verwendung von IoT-fähigen Werkzeugen, wie z.B. Drehmomentschraubern, die Arbeit beschleunigen, indem sie die Einstellungen des Werkzeugs automatisch an die zu erledigende Arbeit anpassen.

Die Bediener sind nicht die einzigen, die von IIoT profitieren. Auch Prozessingenieure (sowie Fertigungsingenieure, Qualitätsingenieure und generell alle Ingenieure an vorderster Front im Betrieb) profitieren davon. Ohne IoT müssen Betriebsingenieure Daten manuell sammeln, zusammenstellen und analysieren. Ein IoT-fähiger Betrieb hingegen gibt ihnen die Möglichkeit, die Datenerfassung zu automatisieren, so dass sie mehr Zeit für die Verbesserung der Prozesse haben.

Qualitätsmanagement Systeme (QMS) sind schwer zu implementieren und zu warten. Die Industrie IoT kann dazu beitragen, die damit verbundenen Kosten zu senken, indem sie den Prozesskontrollplan automatisiert und rationalisiert. Mit Hilfe von Sensoren können Unternehmen qualitätskritische Variablen automatisch überprüfen und so den Zeit- und Ressourcenaufwand für die QMS reduzieren. Anstatt Qualitätskontrollen manuell durchzuführen, können sie IoT Sensoren verwenden, um den Prozess zu rationalisieren.

Umgebungssensoren können kontinuierlich qualitätskritische Bedingungen überwachen und das Management alarmieren, wenn Qualitätsschwellenwerte überschritten werden. In einem pharmazeutischen Betrieb kann zum Beispiel die Temperatur entscheidend für die Qualität sein. Durch den Einsatz von IoT-verbundenen Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren können Manager diese Variablen überwachen und werden sofort alarmiert, wenn sie außerhalb der erwarteten Parameter liegen.

Industrial IoT ermöglicht es Unternehmen, ihre Maschinen mit dem Internet zu verbinden. Mit dieser Funktion können Unternehmen nicht nur ihre Maschinen überwachen, sondern auch wichtige KPIs wie die Gesamtanlageneffektivität (Gesamtanlageneffektivität (OEE) ) und die Gesamtprozesseffektivität (OPE) in Echtzeit messen. Die Verfolgung dieser Kennzahlen ermöglicht es Unternehmen, die Ursachen ungeplanter Ausfallzeiten zu erkennen und zu beheben, ihre Anlagen vorbeugend zu warten und so die Maschinenauslastung im gesamten Betrieb zu erhöhen. In einem kürzlich erschienenen Artikel von McKinsey wird berichtet, dass Sensordaten, die zur Vorhersage von Geräteausfällen in einer Produktionsumgebung verwendet werden, die Wartungskosten um bis zu 40 Prozent senken und ungeplante Ausfallzeiten halbieren können.

Der Einsatz von Sensoren in Produktionsanlagen kann deren Verwaltung verbessern und damit die Betriebskosten einer Fabrik senken. Durch den Einsatz von Sensoren wie RFID Tags zur Überwachung von Anlagen können Unternehmen beispielsweise Erkenntnisse gewinnen, die ihnen helfen, die Raumnutzung zu optimieren. Eine weitere Möglichkeit, wie IoT-fähige Sensoren Unternehmen dabei helfen können, ihre Anlagen besser zu verwalten, besteht darin, sicherzustellen, dass Umgebungsvariablen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder andere innerhalb des vorgeschriebenen Bereichs bleiben. Schließlich können Unternehmen durch den Einsatz von Sensoren zur Überwachung von Maschinen Energie sparen, Kosten senken und die betriebliche Effizienz steigern, indem sie sicherstellen, dass diese innerhalb der vorgeschriebenen Arbeitsumgebung arbeiten.

IoT Sensoren ermöglichen die Überwachung von Ereignissen auf Lieferkette und bieten Zugang zu Echtzeit-Informationen durch die Verfolgung von Inputs, Ausrüstung und Produkten. RFID Tags und andere Sensoren können verwendet werden, um das Inventar zu verfolgen, während es sich auf Lieferkette bewegt. Dies verschafft Unternehmen Einblick in die Bestände und realistischere Zeitpläne für die Materialverfügbarkeit, die laufenden Arbeiten usw.. Anhand dieser Daten können Unternehmen Abhängigkeiten erkennen, den Materialfluss abbilden und die Produktionszyklen verfolgen. Diese Daten helfen Unternehmen, Probleme vorherzusehen. Außerdem werden die Bestände reduziert und der Kapitalbedarf möglicherweise verringert.

An Anwendungsfällen und Anwendungen für Industrial IoT in der Fertigung mangelt es nicht. Eine Studie von Cisco hat jedoch ergeben, dass 60 % der IoT Projekte in der Phase des Konzeptnachweises scheitern.

Für diesen Misserfolg werden oft zwei Gründe angeführt.

Erstens fehlt es den Unternehmen oft an den IoT Fähigkeiten, um diese Systeme von Grund auf zu entwickeln. Um diese Herausforderung zu meistern, können Unternehmen IoT oder Betriebsplattformen nutzen, die es Nicht-Ingenieuren ermöglichen, IoT Anwendungen zu entwickeln.

Ein zweiter Grund, warum IoT Projekte zum Scheitern verurteilt sind, ist, dass sie ROI nicht erreichen. Eine Möglichkeit für Unternehmen, dieses Problem zu lösen, besteht darin, klein anzufangen.

Anstatt zu versuchen, Ihren Betrieb vollständig mit Sensoren auszustatten, wählen Sie lieber einen bestimmten Bereich aus, den Sie in Angriff nehmen möchten. Sobald Sie in der Lage sind, eine Investitionsrendite nachzuweisen, können Sie den Umfang erhöhen. Sensoren von der Stange IoT oder Schnellstart-Kits wie das von TulipFactory Kit können Ihnen dabei helfen.

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