IIoT: Das Nervensystem der Digitalisierung

IIoT (Industrial Internet of Things) etabliert sich als zentrales Element der digitalen Transformation. Es verheißt mehr Umsatz, eine höhere Produktivität, weniger Kosten und die Aussicht auf neue Geschäftsmodelle.

Es begann 1990 mit einem Toaster. Zwei Computerwissenschaftler bedienten ihn während einer Konferenz via Internet. Vom „Internet of Things“ war damals noch nicht die Rede. Der Begriff fiel erst neun Jahre später. Kevin Ashton vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) bezeichnete damit passive RFID-Tags (Funketiketten), die kontaktlos ausgelesen werden konnten. Ein Jahr später überraschte der Elektronikkonzern LG mit der Vision des vielfach zitierten internetfähigen Kühlschranks, der auf „Vorratslücken“ aufmerksam macht.

Danach beschleunigte sich der Siegeszug der mit dem Internet verbundenen Geräte. Schon 2008 „tummelten“ sich mehr davon im Web als Menschen auf der Erde. Und dieses Jahr erwartet Gartner etwa 20 Milliarden IoT-Geräte weltweit. Statista geht sogar von über 30 Milliarden aus, die dann bis 2025 auf 75 Milliarden anschwellen sollen. Smart TVs, Wearables und Überwachungskameras machen dabei den Löwenanteil aus.

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Die stehen bei Unternehmen natürlich nicht auf der Wunschliste. Das IoT speziell für den industriellen Einsatz (IIoT) verfolgt gänzliche andere Ziele mit deutlich höheren Ansprüchen. Nach der IDG-Studie „Internet of Things 2020“ sollen sie letztlich in eine kostengünstigere Produktion (34 Prozent) und effizientere Fertigungsprozesse (30 Prozent) münden. Dazu kommen Wünsche nach kürzeren Rüstzeiten, geringeren Energiekosten und längeren, ausfallfreien Maschinenlaufzeiten durch vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance).

Eine aktuelle Studie von Computerwoche und CIO zeigt, dass bereits gut die Hälfte der Unternehmen (51 Prozent) hierzulande IIoT-Projekte umgesetzt hat. Letztes Jahr lag der Wert noch bei 39 Prozent. Und es gibt mittlerweile keine Firma mehr ohne IoT-Aktivitäten. Wichtigste Kriterien für die Erfolgsmessung sind nach wie vor eine höhere Produktivität (55 Prozent), gefolgt von Kostensenkungen (46 Prozent) und steigenden Umsätzen (41 Prozent).

Was die IIoT-Anwendungen angeht, löst der Studie zufolge mit 40 Prozent die Qualitätskontrolle den langjährigen Spitzenreiter „Vernetzte Produktion“ (37 Prozent) ab. Danach folgen Smart Connected Products und Verkaufssteuerung mit jeweils 35 Prozent. Den Rest teilen sich Logistik, Gebäude-Management und Predictive Maintenance.

Einer ReportLinker-Studie vom August diesen Jahres zufolge belief sich der globale IIoT-Markt im Jahr 2019 auf 313. 27 Milliarden US-Dollar. Bis 2025 soll er bei einem CAGR von 12,3 Prozent auf 607. 73 Milliarden wachsen. Die Auswirkungen der Corona-Pandemie sind dabei im Gegensatz zu früheren Analysen mit eingerechnet.

Das IIoT-Wachstum speist sich aus einer Reihe von Trends und verstärkt seinerseits selbst bestehende Trends.

1. Edge Computing
   Die Unmengen der von IIoT-Geräten und Sensoren gelieferten Daten überfordern herkömmliches Cloud Computing. Deshalb die Verlagerung von Rechenleistung und Datenanalysen an die Netzwerkränder. Das minimiert Latenzzeiten, verbessert die Performance und spart Geld. Ende 2018 setzten branchenübergreifend 12 Prozent aller befragten Unternehmen Edge Computing ein, in Deutschland liegen sie mit 24 Prozent deutlich darüber (IDC-Studie, September 2019).
2. Digital Twins
   Nach Gartner verwenden 75 Prozent der Unternehmen, die auf IIoT zurückgreifen, bereits Digital Twins oder sind dabei sie zu etablieren. Die virtuellen Repräsentationen physikalischer Geräte bis hin zu ganzen Produktionsumgebungen erlauben Echtzeit-Simulationen von Diensten, Produkten und Prozessen.
3. Künstliche Intelligenz (KI), Machine Learning (ML)
   Erst die nahtlose Verbindung von KI, ML und IIoT macht aus Unternehmen datengesteuerte, prozessorientierte Organisationen. Denn das massive Datenaufkommen von Sensoren, Ausgabegeräten und Fertigungselementen ist nur sinnvoll und auch beherrschbar, wenn KI und ML daraus automatisiert und intelligent echten Mehrwert „schürfen“. Drei Viertel der befragten deutschen Unternehmen setzt bereits auf Machine-Learning-Anwendungen oder führt diese gerade ein (IDG Research, Februar 2020).
4. Security
   Sicherheit ist das A und O, wenn IIoT- Devices in der industriellen Fertigung Einzug halten sollen, denn die rasante Vernetzung vergrößert die potenzielle Angriffsfläche für Cyberkriminelle. Datenschutzbedenken nennen 37 Prozent der befragten Unternehmen an erster Stelle als Argument gegen einen umfassenden IoT-Einsatz (IDG/TÜV/SÜD, Januar 2020).
5. 5G
   IIoT wird dank 5G-Technologien entscheidend an Boden gewinnen, denn sie versetzen Unternehmen in die Lage große Datenmengen um ein Vielfaches schneller und in Echtzeit verarbeiten, etwa bei integrierten Cloud-Manufacturing-Lösungen. Aber auch dem Edge Computing verschafft der neue Mobilfunkstandard einen zusätzlichen Schub. Im Jahr 2021 wollen bereits 73 Prozent der befragten Unternehmen 5G für IIoT einsetzen (IDC, September 2019).

Knowledge Base

COMPUTERWOCHE/CIO: IoT-Studie 2020
https://www.computerwoche.de/a/firmen-profitieren-zunehmend-von-iot

Magenta AT Whitepaper: Wie Unternehmen fit werden für IoT und Industrie 4.0
https://businessblog.magenta.at/iot-whitepaper

IDG/TÜV SÜD: Internet of Things 2019/2020
https://www.tuvsud.com/de-de/-/media/de/cyber-security/pdf/allgemein/marketing/studie_internet-ofthings_2019_2020.pdf