IIoT für den Mittelstand: q.beyond an NRW-Spitzencluster für Industrie 4.0 beteiligt
Viele kleine und mittlere Unternehmen scheuen noch vor dem Einsatz von Industrie-4.0-Technologien zurück. Um dem Mittelstand den Weg in die Digitalisierung seiner Produktion zu ebnen, hat das Land NRW Wissenschaftler und Praktiker mit einem Forschungsprojekt beauftragt. q.beyond wurde in dieses Spitzencluster berufen und wir freuen uns sehr, unsere Expertise für Industriethemen, das Industrial Internet of Things (IIoT) und Edge-Computing dort einbringen zu dürfen.
Spitzencluster: Johannes Schmitt (Mitte) nimmt von NRW-Minister Andreas Pinkwart (re.) und dem SPIN-Vorstandsvorsitzenden Thomas Bagus (li.) den WIN4KMU-Förderbescheid für q.beyond entgegen. Bild: © SPIN Ruhr
„Wegbereiter in die Industrie 4.0 für kleine und mittlere Unternehmen“ (WIN4KMU) nennt sich das Forschungsvorhaben, an dem wir beteiligt sind. Es wird vom Land NRW finanziert und ist auf drei Jahre angelegt. Hochkarätige Projektpartner von Rhein und Ruhr kommen hier zusammen: Neben q.beyond sind die SHS plus GmbH – ein auf die kunststoffverarbeitende Industrie spezialisiertes Beratungshaus mit Sitz in Dinslaken – sowie der Lehrstuhl für Produktionssysteme der Ruhr-Uni Bochum und das Institut für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen an dem Projekt beteiligt.
Fokus: Produktionsprozesse im Mittelstand
Unternehmen können die Vorteile der innovativen Technologien aus der Industrie 4.0 in vielen Fällen nicht nutzen, denn in der heterogenen Systemlandschaft vieler Fertigungsunternehmen agieren die IT-Anwendungen oftmals als Insellösungen, die nur Einzelbereiche oder spezifische Anwendungsfälle adressieren. Die Einzelanwendungen können zudem in den meisten Fällen nicht miteinander kommunizieren: Es sind kaum oder keine aktuellen Standardschnittstellen vorhanden.
Doch vor allem im Mittelstand gibt es häufig das Problem, IT-Fachkräfte zu finden, die für solche Schnittstellen sorgen und Industrie-4.0-Lösungen implementieren und warten können. Die Unternehmen scheuen vor der Komplexität und den Kosten zurück und verzichten auf die Vorteile von Industrie 4.0. Allerdings hängt auch die Wettbewerbsfähigkeit der KMU zunehmend vom Einsatz digitaler Lösungen ab. Im WIN4KMU-Projekt werden wir daher untersuchen, wie solche Hürden abgebaut werden können.
Unser Ziel ist, praxistaugliche Lösungen zu erarbeiten, mit denen KMU möglichst einfach und kostengünstig an die Industrie 4.0 herangeführt werden können. Als Anwendungsgebiet wurde die kunststoffverarbeitende Industrie gewählt, die durch einen hohen KMU-Anteil geprägt ist: Zirka 70 Prozent der Unternehmen in dieser Branche hat weniger als 100 Beschäftigte.
Vorteile cloudbasierter Plattformen nutzen
Im Vordergrund des Projekts steht die Extraktion von Maschinendaten und deren Übermittlung an eine Cloud via Internet und Mobilfunk (5G) sowie die Nutzung dieser Daten. Ziel ist, die Produktionsprozesse so zu digitalisieren, dass die Fertigung letztlich papierlos ablaufen kann. Dazu wird eine branchenneutrale Industrial-Internet-of-Things-Plattform (IIoT-Plattform) aufgebaut, deren Implementierung mit geringem Aufwand verbunden sein soll.
Ein wesentlicher Vorteil einer solchen IIoT-Plattform besteht darin, dass sie als Hardware-nahe Systemumgebung realisiert wird:
- Die unterschiedlichen Anwendungen werden innerhalb der Produktionsumgebung, teilweise direkt an der Maschine, platziert. Dank dieses Edge-Computing-Ansatzes müssen die erfassten Daten nicht erst an eine höhere Server-/Cloud-Ebene übertragen werden und sind deshalb schnell nutzbar.
- Die Verwaltung der unterschiedlichen Konnektoren wird über bereits existierende Software-Applikationen umgesetzt, was die Entwicklung von übergeordneten Server-Strukturen überflüssig macht.
- Bestimmte Prozesse der Datenverarbeitung können direkt an der Maschine durchgeführt werden, so dass die Datenhoheit komplett beim Unternehmen bleibt.
q.beyond sorgt für Edge Computing und 5G
Die q.beyond AG übernimmt im Projekt WIN4KMU die Integration der verschiedenen Software-Bestandteile auf Edge- und Shopfloor-Ebene sowie die Hardware-nahe Entwicklung der Demonstratoren zur Datenerfassung und Visualisierung mit Hilfe von Dashboards. Ferner sind wir für die prototypische Realisierung der mobilen Kommunikation mittels 5G verantwortlich.
q.beyond beschäftigt sich bereits seit etlichen Jahren mit Edge-Computing-Lösungen im produzierenden Gewerbe. Ein wesentlicher Punkt ist dabei das Thema Retrofit: die Digitalisierung alter Industriemaschinen, die teilweise schon seit Jahrzehnten laufen. Auch sie können mit der passenden Software-Lösung vernetzt werden. Während neue Maschinen und Steuerungsanlagen bereits modernste Technologien nutzen, um zum Beispiel Produktionsdaten zu erfassen, müssen für Bestandsanlage erst Schnittstellen geschaffen werden. Allein in Deutschland gibt es Industrie-Bestandsanlagen im Wert von 2.000 Milliarden Euro, die weitestgehend noch nicht vernetzt sind und nicht ans Internet der Dinge angeschlossen sind.
Weiterlesen über Industrie 4.0, IIoT und Innovationen für das produzierende Gewerbe
- WIN4KMU – Wegbereiter in die Industrie 4.0
- SPIN Ruhr (Spitzencluster für industrielle Innovationen e.V.)
- Nordrhein-Westfalen fördert fünf Projekte des Spitzenclusters Industrielle Innovationen (Pressemitteilung des Landes NRW)
- Produzierendes Gewerbe bei q.beyond