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Technologische Trends: Was steckt hinter den Begriffen Industrie 4.0, IoT und Co.?

Die Industrie ist das Fundament unserer Wirtschaft und befindet sich aktuell in einer industriellen Revolution auf dem Weg zur Industrie 4.0. Neben Innovationen und Technologien, die neu eingesetzt werden, etablieren sich auch neue Geschäftsmodelle auf dem Markt und bestehende Prozesse werden neu gedacht. Das künftige Arbeiten wird immer mehr von großen und komplexen Datenmengen geprägt sein, aber auch von Automatisierungen und Vernetzungen von Fertigungsanlagen, Prozessen und Systemen. Erfahren Sie, was die Veränderungen der vierten Industrie sein werden und wie Sie eine performante IT-Infrastruktur entlang Ihrer Wertschöpfungskette dabei unterstützen kann.

1 Der Begriff Industrie 4.0

Allgemein beschreibt Industrie 4.0 das Zusammenspiel und die Vernetzung innerhalb der Fertigung und die dafür erforderlichen Prozess-Schritte. Einfacher formuliert: Die Digitalisierung der industriellen Fertigung. Das Ziel ist eine erhöhte Produktivität, indem Prozesse und Maschinen vernetzt werden. Hierdurch entstehen große Datenmengen, die zukünftige Verbesserungen ermöglichen können. Die gesamte Vernetzung und Generierung der Daten erfolgt durch den Einsatz moderner IT-Infrastrukturen, die mit kommunikationstechnischen Lösungen arbeiten.

2 Ziele und Anwendung

Das primäre Ziel der Industrie 4.0 ist die effiziente Verbindung von Fertigungsanlagen, den Arbeitsabläufen und den Produkten, die hergestellt werden. Die Kombination aller Komponenten innerhalb der industriellen Fertigung ermöglicht somit in Echtzeit eine Datenanalyse und Systeme können teilweise automatisiert reagieren. Damit dies funktioniert, sind Maschinen mit Sensoren ausgestattet, die Daten generieren und den Informationsaustausch über die IT-Landschaft ermöglichen. Ein wichtiger Schritt in dieser Entwicklung ist der Aufbau einer Smart Factory, einer komplett digitalisierten Fabrik.

Die Produktion innerhalb der Industrie 4.0 soll auf das nächste Level gebracht werden, indem durch den Einsatz der IT und der Vernetzung der gesamte Prozess einfacher, schneller und effizienter erfolgt. Dies betrifft ganze Produktionslandschaften, die digitalisiert und flexibler sind und daher auch eine einfache Anpassung an Kundenwünsche zulassen. Auch künftige Lieferketten werden mit Algorithmen arbeiten und können automatisch Fehlermeldungen generieren, die zur Optimierung des Lieferprozesses beitragen.

Zu Beginn erfordern die Umstellungen und Veränderungen höhere Investitionen in Anlagen, die jedoch langfristig zu Schnelligkeit und Kostenersparnissen führen. Ein Nachteil ist, dass umfangreichere Anpassungen komplizierter und zeitaufwändig sein werden.

Neben der Produktion und Lieferung profitieren auch Kund:innen im Rahmen der Industrie 4.0. Unternehmen lernen diese innerhalb der vierten Industrie neu kennen. Entlang der gesamten Wertschöpfung werden Daten generiert und analysiert. Auf der Website, bei der Kontaktaufnahme sowie bei spezifischen Einzelanfertigungen. Dies führt zu neuen Möglichkeiten, die Bedürfnisse der Kund:innen entlang der gesamten Customer Journey zu befriedigen. 

3 Themen der Industrie 4.0

Mit dem Begriff Industrie 4.0 werden viele neue Technologien und Trends verbunden, die sowohl als Erfolgstreiber gelten, jedoch aber auch eine unternehmensweite Transformation erfordern. Hier ein Überblick zu den aktuellen Einflussfaktoren:

Internet of Things (IoT)

Der Kern des Internets der Dinge ist die Vernetzung von Geräten und digitalen Lösungen über das IP-Netz (Internet). Hierzu zählen neben neuen Technologien auch Sensoren, die Daten sammeln und die Kommunikation über das Internet ermöglichen. Die Daten werden dann über den vorhandenen Internet-Access ausgetauscht.

Industrial IoT

Speziell innerhalb der Industrie gibt es die Form Industrial IoT. Diese strebt einen verbesserten Austausch der Daten über den gesamten Prozess der Fertigung an, von den eingesetzten Maschinen bis hin zum Personal. Die neuen Möglichkeiten der Datenanalyse erlauben auch komplexere Analysen und mehr Kontrolle. Dadurch können Prognosen genauer erfolgen und Risiken vermieden werden.

Big Data

Daten treiben das heutige Business und mit Big Data werden zunehmend größere und komplexere Datenmengen erzeugt. Die Verarbeitung und Analyse der Daten erfordert auch neue Technologien, um aussagekräftige Erkenntnisse zu gewinnen.

Robotik

Innerhalb der Industrie wird die Robotik für eine effizientere Automatisierung unerlässlich sein.  Dies liegt daran, dass die Kund:innen von heute immer mehr Individualität der Produkte erwarten und das immer schneller. Ohne Automatisierungen kann diese Nachfrage nicht erfüllt werden. Daher bietet die Robotik für die Fertigung enorme Vorteile, die mit Machine Learning bis zur Selbstständigkeit führt.

Künstliche Intelligenz (KI)

Innerhalb der vierten Industrie spielt KI für die Produktion und Logistik eine wichtige Rolle. Anhand von Mustern wird dem Computer das menschliche Denken erlernt sowie das selbstständige Lernen. Eine im Einsatz befindliche KI entwickelt sich permanent weiter. Mit jeder Datenauswertung und den daraus resultierenden Mustern optimiert sie ihre Arbeit. Daher benötigt die Implementierung einer KI zu Beginn Zeit, bis die vorhandenen Daten zielführend verarbeitet werden.

Cloud Computing 

Im Cloud Computing ist die Infrastruktur (Rechenressourcen) virtuell über das Netzwerk erreichbar. Diese lässt sich nach Bedarf skalieren und flexibel an die Bedürfnisse anpassen. Der große Vorteil ist neben der Erreichbarkeit auch die Abrechnung nach Nutzung und somit völlige Kostentransparenz. Diese Skalierbarkeit und Flexibilität sind für die dahinterstehende IT-Landschaft innerhalb der Industrie 4.0 wertvoll und ermöglichen jederzeit Anpassungen der IT an die neuen Anforderungen.

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4 IT-Infrastruktur

Die Unternehmens-IT funktioniert nur, wenn alle Ressourcen aufeinander abgestimmt sind und hier kommt der Begriff IT-Infrastruktur ins Spiel. IT-Service-Provider wie TelemaxX bieten zahlreiche Möglichkeiten für die Weiterentwicklung der Unternehmens-IT.  Mit der IT-Infrastruktur erfolgt das Management der gesamten IT-Landschaft, die aus den folgenden Komponenten bestehen kann:

Hardware

Bei der Hardware handelt es sich um die technischen und haptisch anfassbaren Elemente der IT-Infrastruktur. Dies können Rechenzentren, Server sowie Festplatten sein. Die Unterbringung der Hardware erfolgt meist in einem eigenen Serverraum, doch gerade innerhalb der Industrie 4.0, die hohe Anforderungen an die IT hat, kann Colocation in einem Rechenzentrum die bessere Wahl sein. Vor Ort wird permanent die Klimatisierung und Stromverfügbarkeit sichergestellt, wodurch es zu keinen Störungen der IT-Infrastruktur kommt. Colocation ist möglich durch den Einsatz von Racks, Höheneinheiten oder einem eigenen Cage auf der Rechenzentrumsfläche.  Hier können Server eingebaut werden, bei denen es sich um leistungsstarke Computer handelt, die auch durch einen IT-Service-Provider gewartet und eingerichtet werden können.

Software

Damit Mitarbeiter:innen auch arbeiten können, benötigen sie eine Software wie Anwendungsprogramme und auch ein Betriebssystem.

Internet & Telefonie

Industrie 4.0 sammelt und übermittelt Daten über das IP-Netz, was einen verfügbaren und performanten Business Internetzugang erfordert. Wichtig ist, dass der Zugang über die notwendige Bandbreite verfügt und sowohl vor Cyberangriffen geschützt als auch für mehr Sicherheit redundant aufgebaut ist. Die Abbildung der Redundanz kann durch redundante Wegeführung oder auch durch Hardware-Redundanz erfolgen. Ebenfalls Teil der IT-Landschaft ist die Business-Telefonie, bei der Voice over IP zum Standard wurde. Durch den Einsatz von SIP-Trunk wird die Kommunikation auf ein neues Level gehoben und man spricht auch von der Telefonie „im Netz der nächsten Generation“.

Security

Da innerhalb der Industrie 4.0 und Big Data immer mehr Daten generiert werden, ist die optimale Sicherheit im Netzwerk entscheidend. Hier gibt es zahlreiche Möglichkeiten:

  • Firewalls
  • VPN-Verbindungen
  • Private Clouds
  • DDoS

Eine erfolgreiche IT-Infrastruktur kennzeichnet sich vor allem durch eine hohe Verfügbarkeit der Hardware und Systeme sowie durch ein Sicherheitskonzept zum Schutz vor Cyberangriffen oder auch Systemausfällen aufgrund von fehlenden Wartungen.

5 Fazit

Die Industrie entwickelt sich weiter und mit der Industrie 4.0 ist kein Ende in Sicht. Unternehmen müssen sich auf neue Herausforderungen einstellen und ihre IT-Landschaft permanent weiterentwickeln, um neue Chancen ergreifen zu können. An dieser Stelle kann die Zusammenarbeit mit einem IT-Service-Provider hilfreich sein, der die eigene IT mit den immer weiter ansteigenden Aufgaben und Anforderungen unterstützt. Kennzeichnend für die neue Industrie sind Automatisierungen, große Datenmengen und Vernetzungen, die mit dem richtigen Zusammenspiel der eigenen IT erfolgreich genutzt werden können. Dadurch sichern sich Unternehmen mit der richtigen IT-Strategie zukünftig Wettbewerbsvorteile und wirtschaftlichen Erfolg.

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