Große Chancen für deutsche Unternehmen

IoT-Projekte richtig umsetzen

Das Internet der Dinge birgt große Chancen für deutsche Unternehmen. Kern eines Industrial-Internet-of-Things-Projekts (IIoT) ist dabei die Plattform, die Sensoren und Analyseanwendungen verknüpft. Doch die Auswahl ist angesichts des unübersichtlichen Markts nicht einfach.

In der Industrie 4.0 und bei IoT-Projekten haben Unternehmen immer eine große Vielzahl an Anbietern gleichzeitig.

In der Industrie 4.0 und bei IoT-Projekten haben Unternehmen immer eine große Vielzahl an Anbietern gleichzeitig.

Kurz vor dem Durchbruch, so sieht das Marktforschungsunternehmen IDC das Industrial IoT in Deutschland. Laut der Studie „Internet of Things in Deutschland 2018“ planen gut 70 Prozent der 444 untersuchten Unternehmen mit mehr als 100 Mitarbeitern ein neues IoT-Projekt. Doch es gibt noch Hürden zu überwinden. Mehr als ein Drittel (36 Prozent) der Teilnehmer räumen Startschwierigkeiten ein, etwa die hohe Komplexität bei der Auswahl von Techniken und Anbietern.

„Die Unternehmen müssen verstehen, dass sie in der Industrie 4.0 und bei IoT-Projekten immer eine große Vielzahl an Anbietern gleichzeitig haben“, betont Bernd Groß, Vice President IoT und Cloud Business Unit bei der Software AG. „So ist es für Industriefirmen nicht besonders sinnvoll, eine Lösung nur für einen einzelnen Maschinentyp einzukaufen. In der Cloud setzt sich diese Vielfalt fort, schließlich möchten die Unternehmen die bereits vorhandene Software weiternutzen.“ Deshalb ist der Einsatz einer möglichst umfassenden IoT-Plattform empfehlenswert, die unterschiedliche Anbieter sowohl auf der Seite der Datenerhebung als auch der Weiterverarbeitung unter einen Hut bringt.

Allerdings fällt die Auswahl bei einigen hundert Plattformen auf dem Markt nicht leicht. Wichtige Eckpunkte bei der Entscheidung für einen Anbieter sind schnelle Einsetzbarkeit, Skalierbarkeit sowie eine offene Plattformarchitektur, die eine Einbindung vorhandener Systeme erleichtert. Entscheidend ist dabei eine möglichst hohe Effizienz durch automatisierte Prozesse. Einige Plattformen wie Cumulocity IoT bieten integrierte Überwachungsfunktionen, sodass Geräte und Maschinen ohne vorherige Programmierung in einer grafischen Oberfläche gewartet oder Daten analysiert werden können. Diese Möglichkeiten erleichtern Pilotprojekte in der Industrie. Nicht zuletzt wird die vorausschauende Wartung dadurch leichter möglich, inzwischen eine Standardanwendung in der Industrie 4.0.

Die IoT-Plattform steht im Zentrum


Die IoT-Plattform erfüllt eine Kernfunktion im Rahmen des Internets der Dinge und der Industrie 4.0. Sie verbindet die Maschinen mit dem Internet, sichert sie ab, analysiert die Daten, sendet Steuerbefehle und bietet Schnittstellen für den Zugriff durch Anwendungen und andere Systeme. Deshalb sollte eine leistungsfähige IoT-Plattform drei wichtige Kriterien erfüllen:

Erstens sollte sie mandantenfähig sein. Das Industrial IoT erlaubt neue, nutzungsbasierte Abrechnungsmodelle, die eine Multi-Mandanten-Architektur voraussetzen. Damit lassen sich die Daten auf der Datenbankebene pro Endkunde vollständig trennen. Dies ist auch angesichts der EU-Datenschutz-Grundverordnung ein entscheidender Punkt. So gewährleisten Unternehmen maximale Datensicherheit, obwohl sie nur eine Single-Plattform-Architektur nutzen. Das heißt auch, dass die Betriebskosten von der Anzahl der Endkunden entkoppelt sind.

Zweitens sollte sie den Datenaustausch zwischen einer Vielzahl an Partnern ermöglichen, etwa in einer intelligenten Lieferkette. In diesem typischen Industrie-4.0-Szenario erhalten alle Zulieferer und Weiterverarbeiter die für sie notwendigen Daten, die sie in ihren eigenen IT-Systemen einsetzen und auswerten. Dafür muss genau festgelegt werden, auf welche Weise die verschiedenen Organisationseinheiten auf die Daten zugreifen können und wer welche Daten erhält. Nur so werden ausschließlich die unbedingt notwendigen Daten übertragen.

Drittens sollte die Plattform höchste Sicherheitsstandards verwirklichen. Dies bedeutet zunächst auf Infrastrukturebene, dass eine Plattform auf die Sicherheit eines Tier-4-Rechenzentrums zurückgreift. Auf Anwendungs- und Geräteebene sind Verschlüsselung sowie Authentifizierung und Autorisierung aller Komponenten und Benutzer wichtig. Das Stichwort lautet hier: Geräteidentitäten. Dabei sind Maschinen den menschlichen Benutzern gleichgestellt und werden individuell mit Rechten ausgestattet. Sie erhalten allerdings lediglich minimale Rechte, um die Auswirkungen eines Einbruchs in ein Gerät zu reduzieren. Ebenso sollten Geräte physisch gesichert werden und keinerlei offene Ports in einem Netz außerhalb der Anlage anbieten, um keine Angriffsfläche zu bieten.

Agilität ist wichtig


„In diesem Zusammenhang ist es überlegenswert, die einzelnen Maschinen nicht direkt zu vernetzen, sondern die Verbindungen über ein IoT-Gateway abzuwickeln“, betont Bernd Groß. Denn wegen der unkalkulierbaren Latenzzeiten für Verbindungen können nicht alle Anwendungen als reine Cloud-Services verwirklicht werden. Vor allem bei der Zustandsüberwachung von Maschinen sind rasche Reaktionen auf bestimmte Warnmeldungen notwendig, etwa bei Überhitzung oder starkem Druckverlust.

Hierzu ist eine Analyse der Daten in der Nähe der zu überwachenden Anlagen erforderlich. Dabei wird von „Edge Computing“ gesprochen, da sich die entsprechenden Geräte am Rand des Internets befinden. Intelligente Gateways übertragen die Daten in die Cloud und führen bereits erste Analyse-Anwendungen aus – etwa zur schnellen Reaktion auf Fehler, aber auch zur Verringerung der übertragenen Datenmengen.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 05/2018. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

Die aufgezeigten Anforderungen machen deutlich, dass IT-Projekte weder nebenbei noch auf die Schnelle entwickelt werden können. Trotzdem ist Agilität sehr wichtig – in jeder Projektphase, nicht nur bei der eigentlichen Lösungsentwicklung. Zunächst sollte ein Pilotprojekt gestartet werden. Dabei geht es nicht darum, eine perfekt abgestimmte IoT-Anwendung, sondern ein sogenanntes „Minimum Viable Product (MVP)“ zu gestalten. Es sollte alle notwendigen Kernfunktionen verwirklichen und als „Proof of Concept“ den potentiellen Wert der Lösung demonstrieren. Agile Methoden gelten in diesem Zusammenhang als erprobte Hilfsmittel, um möglichst rasch Ideen zu entwickeln und umzusetzen. So hilft beispielsweise Design Thinking bei der Entwicklung von innovativen Ideen, Scrum unterstützt die Entwicklung und die Lean-Startup-Methode beschleunigt den Markteintritt. Jedes Projekt im Rahmen des Industrial IoT sollte diese Werkzeuge einsetzen.

Bildquelle: Thinkstock/iStock

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