Kommentar

Einstieg in das IoT – Sensoren sinnvoll für die Industrie 4.0 einsetzen

Nach wie vor herrscht in vielen Unternehmen Unsicherheit darüber, wie ein guter Einstieg in das IoT gelingen kann. Rike Ermeling, Produktmanagerin bei reichelt elektronik, erklärt, wie IoT-Neulinge mit den richtigen Sensoren durchstarten können.

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Der Trend hin zu zukunftsfähiger Optimierung der Industrie ist ungebrochen und angesichts volatiler Lieferketten umso dringlicher. Laut Statista nutzten 2021 bereits 62 Prozent der deutschen Unternehmen spezielle Anwendungen für Industrie 4.0. Eine große Hürde ist zumeist ein Fachkräftemangel in den Unternehmen. Auch, wenn vor der Implementierung bestimmte Kriterien, wie Interoperabilität oder Nachrüstbarkeit bei bestehenden Systemen, erfüllt sein müssen, ist der Einsatz von modernen Sensoren in vielen Bereichen sinnvoll und tragen zur Wertschöpfung bei.

Smarte Fühler für bestimmte Fälle

Nicht für alle Unternehmen und für jede Maschine lohnt sich die Aufrüstung mit Sensoren. Doch die Bandbreite an Einsatzgebieten ist groß und bietet unzählige Möglichkeiten: Implementiert man Sensorik, wie beispielsweise Füllstandssensoren, in der Produktion, können Probleme mit Maschinen durch vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) anhand von relevanten Parametern verhindert werden. Verschleiß wird früh erkannt und eine Wartung kann rechtzeitig erfolgen. Ebenso stellt die Verwendung neuer Maschinen immer einen Risikofaktor für den reibungslosen Produktionsablauf dar. Passende Sensoren bieten hier Kontrollsicherheit und halten mögliche Störungen oder Ausfälle minimal.

Auch abseits der Produktion können die intelligenten Fühler gute Dienste leisten, wie zur smarten Überwachung von Räumen. Je nach Bedarf kann beispielsweise die Raumtemperatur, der CO2-Gehalt oder auch die Luftfeuchtigkeit gemessen werden. Hilfreiche Werte, um eine ideale Betriebsumgebung für Server zu gewährleisten oder für einen Büroarbeitsplatz nach ergonomischen Maßstäben zu sorgen.

Grundvoraussetzungen für den Einsatz von Sensoren

Die grundlegende ­Frage, die sich Unternehmen stellen müssen, lautet: Können die vorhandenen Maschinen mit den gewünschten Sensoren nachgerüstet werden? Bei den meisten neueren Modellen ist das längst kein Problem mehr, dennoch lohnt sich die Überprüfung. Zunächst muss die relevante Messgröße bestimmt werden, je nach Einsatz kann das sowohl die Umgebungs-, Vibrations- und Bewegungsdaten als auch für den Prozess sehr spezifische Daten umfassen. Zusätzlich sollte geprüft werden, ob die Maschinen bereits über die benötigte Sensorik und Schnittstellen (z.B. Ethernet) verfügen oder ob diese extern nachgerüstet werden müssen. Ebenso ist abzuklären, wie mehrere Maschinen vernetzt werden sollen (z.B. physisch oder drahtlos).

Bei der Bestimmung des konkreten Anwendungsgebiets vor der Implementierung sollte ein besonderes Augenmerk darauf liegen, welchen Nutzen das Unternehmen aus der Analyse der gewonnen Daten ziehen kann. Diese Antwort hat auch Auswirkungen auf die nächste Voraussetzung für einen erfolgreichen Start in das Internet of Things (IoT): Um die Unmengen an Daten, die Sensoren im Einsatz sammeln, sinnvoll nutzen zu können, braucht es eine entsprechende Netzinfrastruktur, Bandbreite und Analyseplattform. Auf dieser werden die Daten gesammelt, konsolidiert und mit Hilfe von KI ausgewertet – erst dann können wertvolle Erkenntnisse geschöpft werden.

Sind diese Fragen geklärt, richtet sich der Fokus auf die Datensicherung. Laut Statista sind Datenschutz-Anforderungen das größte Hemmnis für den Industrie-4.0-Einsatz in deutschen Unternehmen – zusammen mit fehlenden finanziellen Mitteln. Oft können Plattformanbieter auch hier unterstützen und eine sichere Verwahrung der Daten gewährleisten. Dennoch ist es ratsam, sich zunächst eingehend mit den Datenschutzregelungen für das eigene Unternehmen auseinanderzusetzen.

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Erste Schritte ins IoT

Ausgehend von der Frage, für welche Anwendungen konkrete Rückschlüsse gezogen werden sollen, werden die relevanten Kenngrößen bestimmt. Daten aus Messungen von Neigung, Winkel, Druck, Strom, Temperatur, etc. können beispielsweise Einsichten für Prozessoptimierungen oder zur Automatisierung der Anwendung liefern.

Daher bieten sich für den Einstieg besonders Umgebungssensoren (z.B. für CO2, Temperatur und Luftfeuchtigkeit), Bewegungssensoren, Füllstandsensoren oder landwirtschaftliche Sensoren (z.B. für pH-Werte oder Bodenfeuchte) an. Bei der Wahl der richtigen Sensoren sind auch die Konnektivitätseigenschaften zu beachten. Ebenso ist zu bedenken, dass die angeschafften Sensoren untereinander und mit zukünftigen Maschinen oder Fühlern interoperabel sein sollten, um eine reibungslose Datenanalyse zu gewährleisten.

Wie geht es weiter?

Grundsätzlich gilt es, den Einsatz von Sensoren erst einmal an einem klar umrissenen Pilot-Prozess anzuwenden. So können die Kosten und die Komplexität gut beherrscht werden, und etwaige Anpassungen sind leichter vorzunehmen. Eine Erweiterung kann dann schrittweise geschehen. Leitfragen für eine Ausweitung des Sensoreinsatzes und weitere Anschaffungen im Unternehmen, sollten die zukünftigen Anforderungen an das IoT sein. Wie werden sie sich entwickeln? Erst wenn durch eine erprobte Anwendung Klarheit über den Nutzen für das eigene Unternehmen herrscht, lässt sich auch der zukünftige Mehrwert der Technologie absehen.

Rike Ermeling

reichelt elektronik -

Produktmanagerin

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