Smart Manufacturing und IoT: Treiber der nächsten industriellen Revolution

Smart Manufacturing, angetrieben vom Internet der Dinge (IoT), steuert die Industrie in ein neues Zeitalter von Produktivität und Innovation. 2016 schätzte IDC, dass der Fertigungssektor satte 178 Milliarden Dollar (152,89 Mrd. Euro) in IoT-Lösungen investierte – doppelt so viel wie der Transportsektor, das zweitgrößte IoT-Vertikal. Laut MarketsandMarkets wird der globale Smart-Factory-Markt bis 2022 auf 205,42 Milliarden Dollar projiziert, wachsend mit einer CAGR von 9,3 % von 2017 bis 2022.

In dieser hart umkämpften Landschaft liefern IoT-fähige Smart Factories End-to-End-Visibility von Assets, Prozessen und Produkten. Diese Visibility treibt gestraffte Operationen, maximierte Produktivität und stärkeren ROI. Der Schlüssel liegt in der Vernetzung von Ausrüstung, Integration heterogener Industriedaten und Sicherung von Systemen über den gesamten Equipment-Lebenszyklus hinweg.

Seit über zwei Jahrzehnten ist Gemalto ein vertrauenswürdiger Partner, der Enterprises hilft, ihre Operationen mit IoT-Technologie zu verbinden, zu sichern und zu monetarisieren. In diesem Dossier teilen wir bewährte Best Practices für Unternehmen, die bereit sind, Industry 4.0 anzunehmen.

Was ist Smart Manufacturing und wie hängt es mit IoT zusammen?

Smart Manufacturing ermöglicht Fabrikmanagern, Daten automatisch zu erfassen und zu analysieren, informierte Entscheidungen zu treffen und Produktion zu optimieren. Sensoren und Maschinen übertragen Daten via IoT-Konnektivitätslösungen, die auf dem Shopfloor deployed sind, in die Cloud. Die Daten werden dann mit kontextuellen Informationen kombiniert, analysiert und mit autorisierten Stakeholdern geteilt.

Durch Nutzung sowohl verkabelter als auch drahtloser Konnektivität ermöglicht IoT Echtzeit-Monitoring und Management von Prozessen, was schnelle Anpassungen an Produktionsplänen erlaubt. Diese Fähigkeit reduziert Waste dramatisch, beschleunigt Durchsatz und verbessert Yield und Produktqualität.

Das Ersetzen der traditionellen hierarchischen Shopfloor-Struktur durch ein offenes, flaches, voll-vernetztes Modell verknüpft R&D, Supply-Chain und Manufacturing und schaltet Vorteile über Performance, Qualität, Kosten und Ressourcenmanagement frei. Smarte Produkte füttern Daten zurück in die Fabrik, ermöglichen Echtzeit-Qualitätsdetektion, Design-Anpassungen und informierte Feature-Evolution basierend auf tatsächlicher Konsumentennutzung.

Wie entwickelt sich der Fertigungsmarktplatz?

Der Sektor wird durch den unerbittlichen Schwung der 4. Industriellen Revolution, angetrieben durch IoT, umgestaltet. Technologische Durchbrüche beschleunigen schneller denn je, was Leader zwingt, Design und Produktion neu zu denken. Neben IoT sind Artificial Intelligence, Machine Learning und Virtual Reality bereit, Fertigung weiter zu transformieren.

Weltklasse-Hersteller in China, den USA und Europa haben Initiativen gestartet, um ihren Wettbewerbsvorteil in Smart Manufacturing zu stärken. Diese Nationen engagieren sich in einem globalen Wettstreit um Industry-4.0-Führerschaft.

Alle Fertigungssegmente profitieren: Diskrete Fertigung – Autos, Möbel, Flugzeuge – gedeiht durch Konnektivität, während Prozessfertigung – Massenprodukte nach präzisen Rezepten – von verbesserter Anlagenüberwachung, Supply-Chain-Visibility und verbesserter Traceability profitiert.

Warum ist Sicherheit ein riesiges Anliegen im Smart Manufacturing?

Fertigung führt nun Infrastruktur-Cybercrime an, verantwortlich für ein Drittel aller Angriffe. Legacy-Anlagen wurden nicht mit Cybersicherheit im Sinn gebaut, und Angreifer sind raffinierter geworden. Wenn Fabriken IP-basierte, IoT-vernetzte Systeme adoptieren, erweitert sich die Angriffsfläche, was jeden Verbindungspunkt potenzieller Interferenz, Remote-Intrusion, IP-Diebstahl und Datenmanipulation aussetzt.

Während viele traditionelle Security-Tools nützlich bleiben, sind sie oft nachgerüstet statt eingebaut. Hersteller müssen defensive Maßnahmen in Legacy-Ausrüstung einbetten und eine Security-First-Architektur für neue, hochmoderne Anlagen annehmen.

Sicherheitsbedenken haben die Adoption von IoT-Innovationen und Geschäftsmodellen gebremst, die Wettbewerbsfähigkeit steigern könnten. Unternehmen, die zurückbleiben, werden Schwierigkeiten haben, gegen zukunftsorientierte Peers anzukommen, die diese Herausforderungen head-on angehen.

Was sollten Industrie-Akteure beim Transformieren zu Smart Manufacturing berücksichtigen?

Wettbewerbsfähig zu bleiben erfordert Partnerschaften mit Automatisierungsanbietern und Systemintegratoren, die bestehende Fabriken upgraden oder neue von Grund auf bauen können. Führende Partner integrieren Sicherheitsarchitektur in die Wertschöpfungskette und erkennen sie als Differenzierungsmerkmal an.

Hersteller sollten Integratoren, Entwickler und Technologiepartner mit bewährter Track Record in Verbinden, Sichern und Monetarisieren von Smart Manufacturing Systemen engagieren. Diese Experten können die Auswahl der passendsten Konnektivität leiten – verkabelt, Wi-Fi, Bluetooth, RFID, LoRa, LTE-M oder IoT-Terminals – basierend auf spezifischen Use Cases.

Sicherheit muss proaktiv adressiert werden. Gemaltos Secure Elements und Hardware Security Modules (HSMs) generieren und verteilen Geräteidentitäten, authentifizieren Nutzer und Applikationen und schützen Daten at Rest und in Transit. Der Trusted Key Manager (TKM) sichert Credentials für LoRa und Non-Cellular IoT-Geräte, was skalierbare, vertrauenswürdige Deployments ermöglicht.

Software-Monetarisierung – Lizenzierung, IP-Schutz und variable Feature-Pricing – verlangt ebenfalls robuste Sicherheit, besonders da industrielle Geräte zunehmend komplexe Software einbetten.

Wie sollten Stakeholder ihre Smart Manufacturing Facilities sichern?

Sicherheit sollte von Tag eins an in jede Schicht der Fertigungssysteme eingewoben sein, um resiliente Produktion und Verteidigung gegen Cyber-Bedrohungen zu gewährleisten. Keine einzelne Lösung passt für alle; stattdessen müssen Hersteller mit Experten kollaborieren, um Geräte, Netzwerke, Daten und die Software, die IoT Smart Factories antreibt, zu schützen. Gemalto bietet End-to-End-Sicherheit über alle Konnektivitätsoptionen – von Cellular bis LPWAN bis Fixed Networks.

Das Potenzial von Smart Manufacturing ist riesig und sollte nicht durch Sicherheitszweifel begrenzt werden. Leader müssen Vertrauen aufbauen, indem sie bewährte, hochperformante Lösungen wählen, die flexibel bleiben und Over-the-Air-Updates unterstützen, um sich entwickelnden Bedrohungen über den langen Equipment-Lebenszyklus hinweg zu begegnen.