Ohne die Vernetzung aller intelligenten Maschinen in einer Fabrik kann keine Smart Factory entstehen. Doch die Umsetzung dieser Vernetzung birgt viele Herausforderungen.
Im Rahmen der vierten industriellen Revolution, der Industrie 4.0, entstand die intelligente Fabrik. Ihr Ziel ist es, durch die Zusammenarbeit von Maschine und Mensch die Produktion flexibler, effizienter und nachhaltiger zu gestalten. Eine Smart Factory besteht aus intelligenten Maschinen, wie Roboter, die alle untereinander vernetzt sind. Das bedeutet Fliessbänder gehören der Vergangenheit an – jetzt sind Verarbeitungsstationen an der Reihe. Jede Station hat Maschinen, die eine gewisse Aufgabe der Produktionskette ausführen. Ein Produktträger führt das zu fertigende Produkt von einer Station zur Nächsten, wie es der Herstellungsprozess vorgibt, bis das Produkt fertiggestellt ist.
Die Vernetzung ermöglicht es, dass die einzelnen Maschinen an den Stationen für sich arbeiten und Daten selbstständig sammeln und analysieren. Nur die effektiv benötigten Daten werden dann an Nachbarsysteme weitergegeben. Damit werden die einzelnen Maschinen zu Komponenten im Internet der Dinge, weshalb dieses zu einem der Schlüsselthemen bei der Vernetzung wird. Alle Komponenten der Fabrik sind über das Internet miteinander verbunden. Diese Art von Vernetzung bringt grosses Potential für das Unternehmen, aber auch so grosse Herausforderungen bei der Umsetzung. Hier sind die Top 3 der Stolpersteine, wenn es um die intelligente Vernetzung geht.
Stolperstein 1: Sicherheit
Das Internet der Dinge öffnet einem Unternehmen viele Türen. Aber diese Türen müssen mit guten Schlössern ausgestattet sein, damit keine Aussenstehenden durchspazieren können.
Oft findet eine unzureichende Verschlüsselung des Netzwerks statt oder Sicherheitsupdates werden nicht regelmässig gemacht, da sie mit einem grossen Aufwand verbunden sind. Durch die dadurch entstehenden Lücken können Angreifer auf die Geräte, Maschinen und Daten in einem Unternehmen zugreifen und Schadprogramme platzieren. Die Folgen sind verheerend für die Firma.
Es ist wichtig, dass ein Unternehmen über die eigenen Schwächen Bescheid weiss und diese rechtzeitig eliminieren oder zumindest reduzieren kann.
Stolperstein 2: Datenübertragung
Eine Herausforderung von IoT ist die grosse Menge an gesammelten Daten der vernetzten Maschinen. Die heutige Netzwerkinfrastruktur erreicht schnell ihre maximale Kapazität bei der Übertragung. Wenn ein Mensch mit oder neben einer Maschine arbeitet, so ist dieser auf die Echtzeitübertragung angewiesen. Kommt der Mensch zu nahe an die Maschine und gefährdet seine Sicherheit, so müssen Sensoren nicht nur schleunigst erkennen, sondern auch in Echtzeit diese Information an den Computer weiterleiten, der die Maschine sofort anhält.
Abhilfe schafft hier das neue 5G-Funknetz. Das Netz der 5. Generation ist schneller, hat eine geringere Latenzzeit, eine grosse Bandbreite und eine Flexibilität, die aktuelle Funknetze nicht haben. Diese Eigenschaften ermöglichen nicht nur eine Übertragung von viel grösseren Daten zur gleichen Zeit, sondern auch eine Echtzeitübertragung.
Stolperstein 3: Edge Computing
Edge Computing entstand durch die Weiterentwicklung von IoT. Zwar gehört Edge Computing nicht unmittelbar zur Vernetzung, aber hat einen grossen Einfluss darauf. Mit diesem Konzept geschieht die Datenübertragung nicht mehr im Rechenzentrum, welches sich in der Cloud befindet, sondern an den Geräten am Rand des Netzes. Dies würde einen kürzeren Datenübertragungsweg bedeuten, verursacht aber Probleme, da die bestehenden Netzwerkinfrastrukturen nicht für diese Art von Datenflüssen ausgelegt sind. Die gestellten Anforderungen bezüglich Durchsatz und Latenz können so mit den bestehenden Strukturen häufig nicht erfüllt werden, da die Daten einen langen Weg über kleine Bandbreiten nehmen müssen.
Zukunft von Smart Factory
Die Smart Factory und die intelligente Vernetzung werden sich weiter entwickeln. Bis heute brachte uns die intelligente Fabrik Fertigungsroboter für die Produktion, selbstfahrende Autos und Drohnensteuerung in Echtzeit. Was sie uns weiter bringen wird, ist unklar. Doch eines kann vermutet werden: Es wird mit einer hohen Wahrscheinlichkeit etwas Revolutionäres für unsere Gesellschaft sein.
Erfolgreiche Umsetzung der Smart Factory
Ein gutes Beispiel für ein Unternehmen, welches das Potential der Smart Factory erkannt und trotz der Herausforderungen für sich gewonnen hat, ist die Audi AG. Sie produzieren ihre Autos effizienter, nachhaltiger und mit einer höheren Qualität als bisher.
https://youtube.com/watch?v=qCgRSJZiloE
