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Industrie 4.0 oder das Industrial Internet of Things (IIOT)

Industrial Internet of Things

Das Internet der Dinge ist aus der IT-Berichterstattung nicht mehr wegzudenken. Jeder einzelne Gegenstand eines “Internet of Things” ist eindeutig durch eine individuelle Internetadresse (URL) gekennzeichnet, kann über das Internet angesprochen werden und mit angeschlossenen Informationssystemen interagieren. Generell sollte man zwischen Konzepten für den Verbraucher (IoT) und für die Industrie (IIoT) unterscheiden. Dieses Zukunftsprojekt wird in Deutschland üblicherweise unter dem Begriff “Industrie 4.0” zusammengefasst, während die Vereinigten Staaten den Begriff “Industrial Internet of Things” (IIoT) prägen. Während es beim Verbraucher-orientierten IoT-Konzept um Personen, Haushaltsgeräte, Unterhaltungselektronik, Autos, Computer und um viele andere Objekte aus dem täglichen Leben geht, so dreht es sich bei der Industrie 4.0 um Fabriken, Maschinen, Produktionseinrichtungen oder komplette Sensornetzwerke. Das IIOT ist ein Konzept, dass zur Optimierung der betrieblichen Effektivität und industriellen Produktion beitragen und somit weiteres Wachstum und international verbesserte Wettbewerbsbedingungen für Unternehmen schaffen soll. Führende Stimmen in der Industrie sehen den Trend zur Digitalisierung, darunter die intelligente Vernetzung einzelner Maschinen bis hin zu ganzen Produktionsstätten, als natürliche Evolution der Branche. Zugleich sprechen zahlreiche Experten, insbesondere in der weltweiten Wirtschaft, jedoch von einer neuen industriellen “Revolution”. Cisco geht in einem kürzlich veröffentlichten Bericht davon aus, dass bis zum Jahr 2020 50 Milliarden Geräte mit dem Internet verbunden sein werden. Im Moment sieht die Lage noch ganz anders aus, mehr als 99 % aller Dinge in der physischen Welt sind noch nicht mit dem Internet verbunden. Allerdings werden Vernetzungen über das Internet durch die zunehmende Zusammenführung einer immer größeren Anzahl von Menschen, Prozessen, Daten und Dingen in den nächsten Jahren immer wichtiger werden. Ein rasantes Wachstum das immense Möglichkeiten bietet – für Einzelpersonen, Unternehmen und ganze industrielle Branchen. Auf dem Weg in die industrielle Zukunft Die Wirtschaft steht an der Schwelle zur vierten industriellen Revolution. Durch das Internet getrieben, wachsen reale und virtuelle Welt zu einem Internet der Dinge zusammen. Das sogenannte industrielle Internet verknüpft dabei lernfähige Maschinen, Big Data Technologien, Sensortechnik, Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation und Automatisierungstechnik, die schon seit Jahren im industriellen Umfeld koexistieren. Die treibende Kraft und der innovative Gedanke dahinter ist, dass Smarte Maschinen (Smart Machines) besser und genauer sein können als Menschen beim akkuraten gewinnen, aufzeichnen und kommunizieren von riesigen Datenmengen. Diese Daten ermöglichen es Unternehmen, wesentlich schneller auf ineffiziente Vorgänge oder Probleme zu reagieren und Zeit zu gewinnen beim Vorantreiben von Business Intelligence (BI) Prozessen. Kunden und Geschäftspartner sollen direkt in Geschäfts- und Wertschöpfungsprozesse eingebunden und die Produktion kann mit hochwertigen Dienstleitungen verbunden werden. Mit intelligenteren Monitoring- und Entscheidungsprozessen sollen Unternehmen und ganze Wertschöpfungsketten in nahezu Echtzeit gesteuert und optimiert werden können. So hält IIoT unter anderem großes Potential bereit für eine verbesserte Qualitätskontrolle, Nachhaltigkeit und Umweltschutz sowie Möglichkeiten der Supply Chain-Verfolgung, -Agilität und -Effizienz. Industrie 4. und neue Forschungsfelder Mit dem Aufstieg des Industrial Internet steht die Welt vor einer neuen Ära von Innovationen und Veränderungen. Das Bildungsministerium für Forschung und Bildung (BMBF) sieht unter anderemfolgende Schwerpunkte für die Industrie 4.0:

  • IT-Systeme: Intelligente Softwaresysteme sind Innovationstreiber in allen wesentlichen Wirtschaftszweigen und können ein wesentlicher Wettbewerbsfaktor für Unternehmen auf dem Weltmarkt bedeuten. Schwerpunkte sind: eingebettete Systeme; simulierte Realität mit den Themen Grid-Anwendungen, virtuelle/erweiterte Realität, Simulation, Informationslogistik und Softwareentwicklungen für Höchstleistungsrechner;
  • Kommunikationssysteme: Privates Umfeld, Wirtschaft, Kultur und Politik – moderne Kommunikationstechnologien durchdringen längst alle Bereiche unseres Lebens. Das Internet und immer mehr auch das mobile Internet ist unverzichtbare Basis für zentrale Wirtschaftsbereiche wie Finanzen, Produktion und Dienstleistungen. Schwerpunkte sind: Neue Technologien für künftige Kommunikationsstandards; neue Anwendungen, insbesondere Assistenzsysteme; neue Dienste für die Geschäftskommunikation und das Gesundheitssystem; kognitive drahtlose Kommunikationssysteme zur Deckung des zukünftigen Bandbreitenbedarfs; Internet der Zukunft; autonome Sensorsysteme zur selbstständig vernetzten Kommunikation; Zukunftstechnologien wie Netzwerkinformationstheorie, polymerbasierte Kommunikationssysteme und integrierte Photonik.
  • IT-Sicherheit: Mit immer stärker vernetzten Informations- und Kommunikationssystemen steigt auch die Anzahl und Professionalität von Angriffen von außen. Es gilt, mögliche Problemfelder frühzeitig zu identifizieren und geeignete Lösungsansätze für eine sichere IT-Zukunft zu entwickeln, damit Unternehmen sich den Fragen der Cybersicherheit langfristig stellen können. Schwerpunkte sind: Entwicklung von überprüfbaren und durchgehend sicheren IT-Systeme; neue Ansätze bei der Analyse und Absicherung von IKT-Systemen; Gewährleistung von Sicherheit in unsicheren Umgebungen; Schutz von Internet-Infrastrukturen; Security by Design; Identifikation von Schwachstellen; Quantenkommunikation zum sicheren Austausch von Daten; Rahmenbedingungen und Technologien für eine neue Kultur des Vertrauens und der Privatsphäre im Internet.

Das IIoT wird ohne Zweifel unser Leben in Zukunft immer mehr verändern. Die engere Vernetzung der digitalen Welt mit der Welt der Maschinen birgt das Potenzial für tiefgreifende Veränderungen der globalen Industrie und infolgedessen für viele Aspekte des täglichen Lebens, einschließlich der Art und Weise, wie viele von uns leben und arbeiten. Bildquelle: C. Nöhren  / pixelio.de