Die vierte industrielle Revolution

Es gab drei grundlegende industrielle Revolutionen. Das erste war die Dampfmaschine, das zweite das Fließband für die Massenproduktion und das dritte die Geschwindigkeit von Computern. Heute findet eine vierte Revolution namens Industrie 4.0 statt. Industrie 4.0 nutzt IoT (Internet of Things) und IoS (Internet of Systems), um die Fertigung durch maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz zu verbessern. Mit dieser Revolution gehen nicht nur neue Technologien einher, sondern auch die Notwendigkeit, zu lernen, wie man sie effizient und verantwortungsbewusst nutzt. Klaus Schwab hat es vielleicht am besten ausgedrückt:„Wir müssen eine umfassende und weltweit geteilte Sichtweise entwickeln, wie Technologie unser Leben beeinflusst und unser wirtschaftliches, soziales, kulturelles und menschliches Umfeld neu gestaltet. Es gab nie eine Zeit größerer Verheißungen oder größerer Gefahr.“

Potenzielle wirtschaftliche Auswirkungen für das IoT bis 2025 (in Billionen)

Quelle:Analyse des McKinsey Global Institute

Das Internet der Dinge wird bis 2025 zwischen 9 Billionen und 11,1 Billionen wirtschaftlichen Auswirkungen haben. Zwei Drittel des Wertes werden durch B2B generiert. Der am schnellsten wachsende Markt für die Zukunft des IoT ist Industrie 4.0. Hier sind einige Technologien, die diese Revolution beeinflussen werden…

5G-Netzwerke

Eine der ersten Fragen, die sich die Leute stellen, wenn sie 5G kennenlernen, ist, wie schnell es wirklich ist. Die Geschwindigkeit reicht von 10 Gbit/s bis zu 20 Gbit/s. Im Vergleich dazu ist 4G nur 1 Gbit/s. Um zu veranschaulichen, wie schnell 20 Gbit/s sind, können Benutzer 600 MB Video in etwa 34 Sekunden herunterladen, während 4G 2,3 Minuten dauern würde. 5G wird über nahtlose offene Roaming-Funktionen zwischen Mobilfunk und WLAN verfügen. Benutzer können draußen und drinnen in Verbindung bleiben, ohne sich erneut authentifizieren zu müssen? 5G wird MIMO (mehrere Eingänge, mehrere Ausgänge) ermöglichen. Dies bedeutet, dass ein Gerät mehrere Sender haben kann, die Daten empfangen und übertragen können. Derzeit baut 5G Non-Standalone auf der bestehenden 4G-Infrastruktur auf. Allerdings sollte 5G Standalone bis 2022 allgemein verfügbar sein. 5G wird unsere Welt verändern. 5G wird nicht nur die Geschwindigkeit erhöhen und die Latenz reduzieren, sondern auch Innovationen schaffen, die mit 4G nicht möglich gewesen wären. Höhere Geschwindigkeiten ermöglichen eine schnellere Verbindung von geschäftlichen IoT-Geräten.

Künstliche Intelligenz

Die Hersteller sammeln jährlich 2 Exabyte an Betriebsdaten. Diese Informationen stammen von Sensoren, die in Motoren, Fördersystemen und 5-Achs-Maschinen eingebaut sind. Deshalb ist maschinelles Lernen so wichtig. Die Rohdaten müssen in nützliche Informationen umgewandelt werden. Business Intelligence IoT transformiert diese Daten mit künstlicher Intelligenz – zum Beispiel analysierte Echtzeit-Standortdaten, um Planungs-, Prognose- und umsetzbare Informationen bereitzustellen. Der erste Schritt in der KI bestand darin, kritische Anwendungsfälle wie Produktqualitätsprüfung und Bedarfsplanung zu finden, aber heute reicht das nicht aus. Mit KI kümmern sich intelligente Maschinen mit Predictive Maintenance um sich selbst. Das bedeutet, dass die Maschine in der Lage ist, ihre eigenen Probleme zu beheben, bevor ein Problem auftritt. Derzeit werden KI-Prototypen in Live-Engineering-Umgebungen platziert. Diese Prototypen, „die Echtzeit-Live-Daten sammeln“, werden in aktuelle Fertigungssysteme integriert, um neue Ideen zu testen, zumindest bis der Durchsatz für eigenständige KI-Systeme erfolgreich nachgewiesen werden kann. Eine der größten Herausforderungen bei KI sind die soliden Grundlagen von Data Governance und KI/Datentalenten. Kritische Anwendungsfälle werden sich weiterhin schnell ändern, weshalb es wichtig ist, ein Framework einzurichten, das kritische Anwendungsfälle schnell definieren und darauf reagieren kann.

Robotik

Ob Sie es wollen oder nicht, Robotik kann ein Maß an Qualität, Genauigkeit und Produktivität ermöglichen, das die menschlichen Fähigkeiten übersteigt (selbst in gefährlichen Umgebungen). Tatsächlich haben dunkle Fabriken (in denen Herstellungsprozesse vollständig automatisch abgewickelt werden) bereits ihren Weg in die Fertigungsindustrie. Das bedeutet nicht, dass die Notwendigkeit des Menschen vollständig verschwinden wird. Kollaborative Robotik (oder Cobots) wird allmählich zu einer Alternative in der Fertigung und wird voraussichtlich ein großer Disruptor für KMU sein. Der Marktwert der Cobots soll bis 2025 9,7 Milliarden erreichen. Diese Art der Robotik wird es Maschine und Mensch ermöglichen, zusammenzuarbeiten. Obwohl Cobot wie das Gegenteil von IIoT klingen mag, ist es tatsächlich ein großer Schritt nach vorne. Insbesondere der Cobot der Stufe sechs, bei dem nicht nur eine enge Interaktion zwischen Mensch und Roboter stattfindet, sondern der Roboter auf einer mobilen Plattform steht und überall in der Fertigungsanlage bewegt werden kann. Mit mobilen Assets ist auch Asset-Tracking erforderlich.

Edge-Computing

Cloud Computing hat drei grundlegende Servicemodelle:SaaS, PaaS, IaaS. Seine Anwendung auf die Zukunft der Fertigung erfolgt jedoch in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit. Wie bereits erwähnt, sammeln Hersteller jährlich 2 Exabyte an Daten. Und es wird starkes Cloud-Computing erfordern, um diese Daten in Informationen umzuwandeln, die für schnelle evidenzbasierte Entscheidungen verwendet werden können. Die Herausforderung bei der Umwandlung von Daten in Informationen liegt in der Rechenleistung. Hier hilft Edge Computing. Es reduziert die Latenz, indem es die Cloud vermeidet und bringt das Edge-Netzwerk über eine dezentrale Computing-Infrastruktur näher an das Gerät. Mit Edge Computing können Sensoren das lokale Wetter oder den Standort des Geräts in Echtzeit mitteilen. Laut Gartner werden „herkömmliche Rechenzentren bis 2025 tot sein.“

Die Zukunft der Industrie 4.0

Kein Weg ist ohne Hürden, und es gibt mehrere Hindernisse, die Hersteller überwinden müssen, bevor Industrie 4.0 zum Mainstream werden kann. Diese Herausforderungen treten in vielen Formen auf, wie zum Beispiel Datenschutz und Sicherheit oder die Installation der neuen Technologie. Derzeit befinden sich die meisten Hersteller in der Testsaison. Sie schichten neue Sensoren und KI-Prototypen auf die bestehende Infrastruktur. Hier bei Link-Labs sind wir auf kosteneffizientes Indoor- und Outdoor-Asset-Tracking und RTLS spezialisiert, das die Berichterstattung und Analyse bietet, um diese Daten zur effizienten Verwaltung Ihrer Prozesse zu nutzen. Wenn Sie Hilfe bei einem Schritt in die Zukunft des Fertigungs-IoT benötigen, kontaktieren Sie uns bitte für weitere Informationen.