Remote-Services mit mobiler M2M-Technik
Industrie 4.0 ist bereits Realität
Das Thema "Industrie 4.0" gilt vielfach noch als Zukunftsvision, die bislang nur in Pilotprojekten und Insellösungen realisiert ist. Dies liegt daran, dass der Begriff oft auf die Vernetzung der Produktionsprozesse reduziert wird. Dabei ist mehr damit gemeint: die Schaffung neuer Wertschöpfungsketten durch die Vernetzung aller Prozesse in Produktion und Service. So verstanden ist Industrie 4.0 bereits Realität: in der weltweiten Ferndienstleistung, -wartung und -reparatur.
Technisch möglich wird Industrie 4.0, indem das "Internet der Dinge" und das "Internet der Daten und Dienste" zusammenkommen. Die Schlüsseltechniken des Internets der Dinge sind Machine to Machine (M2M), Cyber-Physical Systems (CPS) und Industry Control Systems (ICS). Gemeinsam mit Embedded Systems, neuen Sensoren und standardisierten Kommunikationsprotokollen entstehen die nahezu unbegrenzten Speicher- und Netzkapazitäten des Internets der Daten und Dienste. In diesem Umfeld geht es um hochverfügbare Netze, neue Applikationen, Mobility, Big Data und Cloud Computing. Die technischen Prozesse ebnen dabei den Weg zu den drei grundsätzlichen Voraussetzungen für Industrie 4.0:
Maximale Vernetzung: Geräte, Maschinen, Bauteile, sogar Mitarbeiter und Kunden können weitgehend automatisch miteinander kommunizieren. Big Data kann Muster in den Daten erkennen und zur Prozessoptimierung nutzbar machen.
Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel erwartete Fehlerbilder vor Auftreten des Schadens vorhersagen, und damit die Kosten für Ausfall, Reparatur, Personal- und Zeitaufwand deutlich reduzieren.
Identifikation des Individuums in der Masse: Die Systeme sind leistungsfähig und präzise genug, um einzelne Teile im Wertschöpfungsprozess anzusteuern. So wird die Optimierung einzelner Rädchen im Getriebe möglich, was die Wertschöpfungskette neu und besser gestaltet. Schnelle Anpassungen an geänderte Rahmenbedingungen sind damit realisierbar.
Automatisierte Entscheidungen: Werkstücke können automatisch beim nachfolgenden Produktionsschritt melden, was als Nächstes mit ihnen geschehen soll. In der Produktion wird dadurch die Herstellung von kleinen Serien oder sogar Unikaten günstiger. Im Betrieb können Geräte selbst den Monteur alarmieren, bevor sie ausfallen. Die Voraussetzungen für Industrie 4.0 sind gegeben. Ab sofort können nicht nur "Smart Factories" entstehen, sondern auch "smarte" Produkte, die alle erforderlichen Informationen über ihre Produktanforderungen besitzen. Der Wandel betrifft die gesamte Produktlebensdauer - nicht nur die Herstellung, sondern auch den Betrieb - wie die nachfolgenden Beispiele demonstrieren.
Industrie 4.0: Beispiele aus der Praxis
Schon heute ermöglichen es beispielsweise die M2M-Lösungen von Vodafone den Unternehmen, Wertschöpfungsketten im Sinne der Industrie 4.0 zu gestalten. Dies zeigen Anwendungen in den Bereichen Ferndienstleistung (Remote-Service), Fernwartung (Remote Maintenance) und Fernreparatur (Remote Repair).
Beispiel "Aufzug": Der Aufzughersteller Kone sorgt dank M2M-Lösungen dafür, dass sich Menschen sicher, organisiert und bequem durch urbane Gebäude bewegen können. "Smarte" Aufzüge informieren den Betreiber beziehungsweise Hersteller der Aufzüge mithilfe einer "Remote Monitoring and Control Service"-(RMCS-)Lösung über ihren Zustand und ihre Nutzung. Dank übersichtlich strukturierten Daten können die Betreiber nicht nur Probleme erkennen, bevor es zu Ausfällen kommt. Auch kann das Service-Team seine Wartungsaktivität auf den tatsächlichen Zustand der Aufzüge abstimmen und das jeweils benötigte Ersatzteil und Werkzeug rechtzeitig organisieren.
Die M2M-Lösung funktioniert über eine Mobilfunkverbindung. Daher lassen sich die Aufzüge mit den vorgeschriebenen Notrufverbindungen ausstatten, ohne dass sie ans Festnetz angeschlossen werden müssen. Dies spart Baukosten und erleichtert die Planung. Dank der globalen M2M-SIM-Karte, die sich in ein vorhandenes Mobilfunknetz einbucht, lässt sich der Aufzug sofort in Betrieb nehmen. Diese globale SIM gestattet es dem Aufzughersteller, weltweit mit einem einzigen Mobilfunkvertrag alle Systeme anzubinden. Dank Vernetzung lassen sich die einzelnen Aufzüge von der Zentrale individuell ansteuern, und der Aufzug kann sogar selbstständig "entscheiden", wann er einen Monteur benötigt.
Beispiel "Gabelstapler": Ein führender deutscher Gabelstapler-Hersteller hat mit dem Mobilfunkbetreiber ein Informationssystem für das Stapler-Management entwickelt. Die Daten von Gabelstapler-Flotten werden dabei standortübergreifend und international gesammelt, zentral beobachtet und ausgewertet. Jeder Gabelstapler sendet Informationen darüber, wann er benutzt wird und von wem. Er teilt mit, in welchem Zustand er ist und ob er gerade einen Unfall hatte. Das System erhöht dabei nicht nur die Betriebssicherheit, sondern vor allem die Verfügbarkeit der Stapler. Es übermittelt Service-Berichte, zählt Betriebsstunden und stellt sie in Zusammenhang mit den Aufträgen. Kurz: Die Lösung schafft die Voraussetzungen für automatische Kostensenkung und Produktivitätssteigerung.
Praxis
Beispiel "Reinigungsgeräte": Ein weltweit agierender Hersteller von professionellen Reinigungsgeräten hat mit Unterstützung des Mobilfunkbetreibers ein System entwickelt, mit dem Reinigungsunternehmen den Zustand und Einsatz ihrer Geräte überwachen können. Damit lässt sich die vertraglich vereinbarte, rechtzeitige Reinigung von Fluren, Räumen und Gebäuden dokumentieren und nachweisen. Zusätzlich werden die Maschineninformationen genutzt, um mögliche technische Probleme zu erkennen. Ferner senden die Reinigungsgeräte automatische Hinweise, wenn sie nicht benutzt werden wie in der Einsatzplanung vorgesehen. Die automatische Ortung der Geräte dient dem Nachweis der Reinigung, aber auch der schnellen Lokalisierung eines Ersatzgeräts im Fehlerfall. Auch dieses Beispiel zeigt, wie sich durch Vernetzung, individuelle Ansteuerung und automatische Entscheidungen Kosten senken und die Produktivität erhöhen lassen.
Diese Industrie-4.0-Beispiele aus dem Bereich Remote-Services zeigen, dass die Zusammenarbeit von Industrie und Mobilfunkbetreibern schon sehr gute Ergebnisse erbringt. Doch die Entwicklung steht erst am Anfang, nach und nach werden auch Industrieunternehmen mit langfristigem Investitionshorizont die neuen Möglichkeiten entdecken und nutzen. Positiv wirkt dabei, dass die deutsche Bundesregierung ein Förderprogramm im Umfang von 200 Millionen Euro aufgelegt hat.
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