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Die Schaltzentrale für vernetzte Maschinen

Der Bedarf an Speicher und Rechenzentren wächst ständig (Quelle: Deutsche Telekom)

Der Bedarf an Speicher und Rechenzentren wächst ständig (Quelle: Deutsche Telekom)

01  Egal ob es um die Lokalisierung von Geräten oder die Remote-Steuerung von Maschinen geht: Die Cloud der Dinge erschließt neue Potenziale

01  Egal ob es um die Lokalisierung von Geräten oder die Remote-Steuerung von Maschinen geht: Die Cloud der Dinge erschließt neue Potenziale

02  Da vernetze Lösungen komplex sind und eine umfangreiche Datenkommunikation erfordern, bietet die Deutsche Telekom mit der Open Telekom Cloud ein sicheres Infrastructure-as-a-Service-Angebot auf der Basis von Openstack

02  Da vernetze Lösungen komplex sind und eine umfangreiche Datenkommunikation erfordern, bietet die Deutsche Telekom mit der Open Telekom Cloud ein sicheres Infrastructure-as-a-Service-Angebot auf der Basis von Openstack

Bis 2020 werden mehr als 20 Milliarden Geräte und Dinge miteinander vernetzt und online sein. Da stellen sich gleich mehrere Fragen: Wer hält das alles ­zusammen? Wie wird das gesteuert? Wohin kommunizieren alle diese Dinge? Als Schaltzentrale für vernetzte Maschinen bietet sich die Cloud der Dinge an.

Am südöstlichen Stadtrand von Bielefeld ist die Digitalisierung bereits in vollem Gange. Hier, im scheinbar beschaulichen Ostwestfalen, setzt der Nähmaschinenhersteller Dürkopp Adler auf die Vernetzung seiner Maschinen, mit denen weltweit Schuhe, Lederwaren, Polstermöbel oder Autositze produziert werden. „In den letzten Jahrzehnten ist der Anteil elektronischer Komponenten bei Industrienähmaschinen schnell vorangeschritten“, sagt Markus Richter, Leiter Entwicklung und Konstruktion des Unternehmens. „Heute sind die Maschinen ohne Software nicht mehr denkbar.“ Das macht die Maschinen nicht nur schlauer, sondern auch anfällig für Konfigurations- und Programmierfehler. „Diese Fehler lassen sich aber in der Regel aus der Ferne beheben“, unterstreicht M. Richter.

Fernzugriff auf Maschinen
Gemeinsam mit der Deutschen Telekom und den Software-Experten von Cumulocity fand Dürkopp Adler eine Lösung, mit der das Unternehmen künftig im Störfall aus der Ferne direkt auf seine Maschinen zugreifen kann – statt mit viel Verzögerung und hohen Kosten einen Techniker vor Ort zu entsenden. Für den Mittelständler aus Bielefeld ein großer Fortschritt. Denn die Nähmaschinen von Dürkopp-Adler sind in der ganzen Welt im Einsatz, etwa in Bangladesch – mehr als zehn Flugstunden vom Sitz des Bielefelder Unternehmens entfernt. „Wir müssen bald nicht mehr wegen jeder Störung um die ganze Welt reisen – das spart Zeit und Geld“, hebt M. Richter hervor.
So wie Dürkopp Adler können künftig viele Unternehmen von der Digitalisierung profitieren. Ob Handwerksbetriebe mit wenig Beschäftigten, Mittelständler oder Konzerne, ob im Maschinenbau, der Automobil- und Chemieindustrie oder im Einzelhandel: Die Chancen durch die Digitalisierung sind enorm. Laut einer Studie der Unternehmensberatung McKinsey kann das Internet der Dinge einen weltweiten wirtschaftlichen Mehrwert von bis zu 11 Bio. $ im Jahr 2025 schaffen. Dem aktuellen IHK-Unternehmensbarometer zufolge können bereits heute 41 % der Betriebe ihre Umsätze durch die Digitalisierung erhöhen. „Dank IT können in der Fabrik der Zukunft Arbeitsprozesse intelligenter organisiert, Kapazitäten besser ausgelastet und Wartungsfenster vorausschauender geplant werden“, berichtet Wolfgang Dorst, Bereichsleiter Industrie 4.0 beim IT-Verband Bitkom. „Durch die insgesamt effizientere Organisation fallen in der vernetzten Fabrik auch weniger Kosten an. Das haben viele Unternehmen bereits erkannt.“ Entsprechend wird vernetzt, was vernetzt werden kann. Das Marktforschungsinstitut Gartner prognostiziert, dass bereits bis 2020 weltweit mehr als 20 Mrd. Geräte vernetzt sind.

Daten sind die neuen Rohstoffe des 21. Jahrhunderts
Kurz vor der letzten IT-Messe Cebit rief Bundeskanzlerin Angela Merkel die deutschen Unternehmen denn auch dazu auf, sich mehr dabei anzustrengen, ihre digitalen Techno­logien zu modernisieren. Daten, sagte A. Merkel, seien „die Rohstoffe des 21. Jahrhunderts“.
Um diese Schätze zu heben und die Chancen auf ein derart rasantes Wachstum einer vernetzten Wirtschaft zu nutzen, gilt es für Unternehmen wie Dürkopp Adler Antworten auf neue Fragen zu finden: Wie lassen sich diese Maschinendaten überhaupt messen, konsolidieren und sinnvoll analysieren? Wie kann man einen vernetzten Maschinenpark verwalten? Wie werden Software-Updates eingespielt? Und wie lassen sich Daten verschiedener Geräte miteinander verknüpfen und in die bestehende IT-Umgebung einspeisen?

Maschinen-Esperanto
Cloudbasierte und anwendungsorientierte Administrationsplattformen liefern die passenden Antworten. Ins Spiel kommen hier etwa auch Anbieter wie die Deutsche Telekom. Deren Cloud der Dinge-Starterpaket (Bild 1) ermöglicht einen denkbar einfachen ersten Schritt in die Welt der Digitalisierung. Die zuverlässigen Netze des Bonner Konzerns sind für die Vernetzung der Maschinen geradezu prädestiniert, hinzu kommen hochsichere Rechenzentren und standardisierte Plattformen. Die Cloud der Dinge schafft die Daten heran und fungiert gewissermaßen als sicheres Rohstofflager. Gleichzeitig macht sie die Verwaltung und Steuerung vernetzter Geräte möglich, ohne in die bestehende IT des Unternehmens einzugreifen. Und sie sorgt dafür, dass ältere und neuere Maschinen mittelbar untereinander kommunizieren können. Denn eine der größten Herausforderungen der Digitalisierung ist es, die unterschiedlichen Sprachen der verschiedenen Systeme in ein maschinelles Esperanto zu übersetzen, damit das Werkstück problemlos mit der Fertigungsstraße, dem Lager und dem Lieferwagen plaudern kann.
Mit Cloud der Dinge Data Basic Analytics lassen sich auch die wertvollen Daten der Nähmaschinen von Dürkopp Adler logisch verknüpfen und in Echtzeit auswerten. Die nachfolgende Analyse der Betriebsdaten zeigt beispielsweise genau, wann welche Komponenten verschlissen sind. Techniker können die Maschine so vorausschauend warten, Schäden an der Maschine vermeiden und Produktionsausfälle minimieren.

Kontrolle in Echtzeit
Um die Maschinen zum Reden zu bringen, werden sie mit einem Mobilfunkmodem ausgestattet. Die Inbetriebnahme ist recht einfach: Ein Monteur spielt zunächst ein Update der Steuerungssoftware ein und verbindet anschließend die Ein- und Ausgänge der Maschine mit den Ein- und Ausgängen des Modems. Im nächsten Schritt registriert er das Modem im Webportal der Cloud der Dinge. Danach ist das Gerät in der Lage, Betriebsparameter der Maschine an die Cloud der Dinge zu senden und gleichzeitig Kontrollbefehle zu empfangen – über das Mobilfunknetz, ohnehin eines der Kerngeschäfte der Deutschen Telekom. Eine verschlüsselte Datenübertragung sichert den Schutz der Daten (Bild 2).
Nutzer überblicken nun nach einem passwortgeschützten Log-in in einer Weboberfläche verschiedenste Maschinendaten. Auf diese Weise werden etwa der Status der angebundenen Maschinen in Echtzeit kontrolliert und Messwerte visualisiert. Zudem können Firm- und Software aktualisiert werden. Möglich ist es auch, Alarmmeldungen per Push-Benachrichtigung direkt an das Smartphone schicken zu lassen. Für einen M2M-Start auf Probe lassen sich in einem Pilotversuch auch zunächst nur wenige Geräte vernetzen. Mit Mobilfunk als Übertragungsweg und der Cloud als Speicherort lässt sich das Maschinennetz beliebig und problemlos anpassen. Dank spezieller M2M-Tarifmodelle sind die IT-Kosten zudem gut kalkulierbar.

Einfacher Einstieg in die vernetzte Industrie
Auch Dürkopp Adler hat die Digitalisierung mit einem Pilotprojekt in Angriff genommen. Ein Mittel, durch das selbst kleinen mittelständischen Betrieben der Einstieg in die vernetzte Industrie gelingen kann. Schließlich existiert mittlerweile eine Vielzahl von Lösungen für klar umrissene Anwendungsbereiche – etwa Telematiklösungen für transparente Transportprozesse oder Telemetrielösungen zur Fernwartung. Durch Fortschritte in der Sensortechnik, sinkende Modulpreise und günstige mobile Datenverbindungen sind sie in den vergangenen Jahren immer erschwinglicher geworden. Die Kosten der Lösungen orientieren sich dabei größtenteils an der Anzahl der vernetzten Geräte. Mittelständler testen die neue Generation an Lösungen dadurch ohne hohen Investitionsaufwand risikolos. Bestehende Geräte werden zum Beispiel mit einem speziellen Industrie-4.0-Paket der Deutschen Telekom einfach nachgerüstet.
Ein unkomplizierter Übergang, der Unternehmen nicht nur am Stadtrand von Bielefeld den Weg in die Digitalisierung ebnet. Wer diesen Weg nicht mitgeht, hat künftig schlechte Karten. „Ändern oder untergehen“ überschreibt aus gutem Grund das Beratungsunternehmen A.T. Kearney eine aktuelle Studie zur Wertschöpfung von morgen. „Wir müssen gänzlich Neues wagen“, sagt A.T. Kearney Zentraleuropachef Martin Sonnenschein. „Wenn Unternehmer sich in aller Radikalität mutig auf die Zukunft einstellen, können sie gewinnen.“ (no)

Ingo Marten ist Leiter Cross Industries & IOT Services von T-Systems in Bonn. ingo.marten@t-systems.com

Ingo Marten ist Leiter Cross Industries & IOT Services von T-Systems in Bonn. ingo.marten@t-systems.com