Industrial Internet / Industrie 4.0 / AIoT

Industrial Internet, Industrie 4.0, AIoT

Internet of Things

Wertschöpfung auf Basis von digitalen Abbildern

Das Internet of Things (IoT) steht für die branchenübergreifende Vernetzung wertschöpfender Prozesse mittels Internettechnologie, in Produktionskontext wird diese Veränderung als Industrie 4.0 bezeichnet, im industriellen Umfeld als Industrial Internet of Things (IIoT). Das IoT basiert auf der Schaffung digitaler Abbilder, diese bilden die Realität in der Virtualität ab und schaffen damit die Grundlage für die fortschreitende Digitalisierung. Die Daten digitaler Abbilder unterscheiden sich von klassischen Stamm- oder Planungsdaten insofern, als dass sie vor allem den Zustand des realen Objekts, auch Asset genannt, sowie Abhängigkeiten verschiedener Messwerte in Form digitaler Modelle abbilden. Der Zustand des digitalen Abbilds lässt sich mithilfe von Funktionen und Services beeinflussen, die Änderung des digitalen Zustandes wird wiederum auf das reale Objekt übertragen. Das Wertschöpfungspotenzial digitaler Abbilder besteht insbesondere darin, dass über digitale Abbilder die Steuerung komplizierter Prozesse und anderer Abläufe möglich wird, dies wird als Service bezeichnet. Dieses Prinzip wird nachfolgend am Beispiel einer Tiefkühltruhe dargestellt.
Das Ferdinand-Steinbeis-Institut hat im Rahmen so genannter „Micro Testbeds“ kooperative Ökosysteme mit größeren und kleineren Unternehmen gestaltet. Diese kooperativen Ökosysteme nutzen internetbasierte Vernetzung auf Basis offener Standards, um branchenübergreifend und partnerschaftlich neue Wertschöpfungs­szenarien zu identifizieren und umzusetzen.
Unter Einbezug von Handwerk und Mittelstand hat das Ferdinand-Steinbeis-Institut über 20 kooperative Ökosysteme aufgebaut und wissenschaftlich begleitet. Die Erfahrungen haben gezeigt, dass durch die Kombination der Geschäftsfähigkeiten verschiedener Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen und den Austausch von Daten virtueller Abbilder ein zusätzlicher Nutzen für die beteiligten Unternehmen entstehen kann, der bislang noch nicht zugänglich war. Auf Basis der kooperativen Nutzung von virtuellen Abbildern konnten stets mehrere Nutzenszenarien und daraus potenzielle Wertschöpfungsmodelle für das Ökosystem generiert werden. Am Beispiel der Tiefkühltruhe entstehen durch das digitale Abbild und die damit zur Verfügung stehenden Daten neue Prozesse mit alten wie auch neuen Partnern. Hierdurch wird ein komplett neuer Nutzen für den Verbraucher und damit neue Wertschöpfungspotenziale für diverse Unternehmen generiert.
Wie kann das in der Praxis aussehen? Das Energieunternehmen des Tiefkühltruhenbesitzers stellt beispielsweise durch das virtuelle Abbild einen von der Norm abweichenden, erhöhten Stromverbrauch an der Tiefkühltruhe fest, kontaktiert den Verbraucher via E-Mail oder Smartphone-App und schlägt mehrere Wartungsdienstleister in der Umgebung vor oder bietet gar an einen direkt zu senden. Der Schaden für den Endverbraucher lässt sich auf ein Minimum reduzieren, denn die Lebensmittel in der Tiefkühltruhe verderben nicht, das Energieunternehmen bietet einen zusätzlichen Service im Auftrag des Tiefkühltruhenherstellers und der Wartungsdienstleister bekommt zeitnah den Auftrag. Dieses Prinzip wird in der nachfolgenden Abbildung schematisch dargestellt.
Diese Szenarien sind bereits heute ohne eine aufwendige Umstrukturierung der IT bei allen beteiligten Partnern möglich. Essenziell für die Umsetzung dieser Wertschöpfungsszenarien ist dabei eine gewisse Offenheit der beteiligten Unternehmen im Datenaustausch. Welche Potenziale sich für unterschiedliche Rollen im Kontext von IoT ergeben, zeigt dieser Forschungsbeitrag.

Smarte Realität

Neben dem Internet der Dinge (IoT) ist auch Artificial Intelligence (AI) ein wichtiger Grundpfeiler der digitalen Transformation, insbesondere für Hersteller und Betreiber von physischen Anlagen. Die Kombination von AI und IoT (=AIoT) ermöglicht es, wirklich intelligente, vernetzte Produkte und Lösungen zu bauen und bietet auf der Ebene der Services einen großen Mehrwert.
Weitere Informationen zu AIoT und Beispiele für AIoT Good Practices finden Sie hier.
Der Forschungsbereich Industrial Internet, Industrie 4.0 und AIoT unterteilt sich in die Bereiche: