Newsletter / E-Magazin

Spezialisten nach dem Co-Innovation-Prinzip verzahnen

KI und Edge kooperativ projektiert

Durch Datenverarbeitung am Netzwerkrand können KI-Systeme in Echtzeit auf Anomalien im Maschinenpark reagieren und Kosten sparen. Um die Spezialisten für Hardware, Vernetzung, KI und weitere Software effizient zusammenzubringen, hat sich der Ansatz Co-Innovation bewährt.

(Bild: Smart Systems Hub GmbH)

Laut Grand View Research umfasste der Edge Computing-Weltmarkt im Jahr 2020 bereits 4,68 Milliarden Dollar und wird sich bis zum Jahr 2028 nahezu verzehnfachen. Die Entwicklung erklärt sich nicht zuletzt daraus, dass sich Edge-Konzepte als Schlüsseltechnologie für Digitalisierungsstrategien auf den Weg zur Industrie 4.0 herausgestellt haben. Viele Argumente sprechen dafür, sich weder völlig auf reine Cloud-Lösungen, noch allein auf eigene lokale Rechenzentren zu verlassen. Gerade wenn ein Unternehmen Aufgaben automatisieren, Produktivitätsreserven erschließen und resilienter gegen äußere und innere Störungen werden will.

Predictive Maintenance und integrierte Fertigung

Beispiele für Edge-Anwendungsszenarien sind der nachträgliche Ausbau eines Industriebetriebes hin zu einer – dezentral durch künstliche Intelligenz organisierten – Computerintegrierten Produktion (Computer Integrated Manufacturing, kurz CIM) oder die Integration vorausschauender Wartung (Predictive Maintenance, kurz PM). Beide Szenarien machen es in der Regel notwendig, Maschinen, Transportsysteme, Regeltechnik, Lose, womöglich auch einzelne Werkstücke mit eigener Sensorik und einem gewissen Maß an Eigenintelligenz nachzurüsten (Retrofit).

Einstieg mit günstiger Hardware

Damit dies möglich ist, wird die Software auf den Endgeräten ausgeführt und auch Daten werden auf den Devices gespeichert. Besonders leistungsfähige Hardware ist deshalb einer der Grundpfeiler für Edge Computing. Diese industrietauglichen Devices sind mittlerweile für niedrige dreistellige Beträge zu haben, was den Einsatz auch für kleinere Unternehmen rentabel macht.

Wie Sie smarter automatisieren

Prozesse optimieren und Kosten senken? Bildanalysen mit KI können dabei wertvolle Hilfe bieten. Auf der automatica in München stellt IDS neue Produkte und Möglichkeiten vor. Erhalten Sie hier einen Einblick, was das Unternehmen an Stand B5.203 zeigen wird.‣ weiterlesen

Sichere Daten und kurze Latenzen

Vor allem in Zusammenspiel mit KI-Technologien, 5G-Vernetzung und dem Einsatz künstlicher neuronaler Netze auf Sensorsystem-Ebene sind durch den Edge-Ansatz Anwendungen möglich mit:

kurzen Latenzzeiten, da die Signale geringe Distanzen zurücklegen,
Echtzeit-Reaktion auf Anomalien,
schneller Vorverarbeitung von Sensordaten,
Entlastung des IT-Budgets, da nur bereits aggregierte Daten übertragen werden,
höherer Ausfallsicherheit durch dezentrale Systeme,
Datenhaltung auf dem Firmengelände,
weniger Datenlast in den Netzen,
Offline-Verfügbarkeit.

Um Edge-Infrastrukturen zu betreiben, gilt es für Produzenten jedoch einige Anforderungen zu adressieren. Sie müssen:

lokale Infrastrukturen und IT-Kapazitäten errichten,
einheitliche Schnittstellen, Daten- und Übergabeprotokolle in allen Ebenen des IoT-Stacks implementieren,
dem Risiko von inkonsistenten und unsicheren Edge-Teillösungen begegnen.

Formen der Zusammenarbeit

Einige große IT-Anbieter können zwar Edge-basierte Lösungen aus einem Guss liefern. Als produzierendes Unternehmen darauf eigene Lösungen zu implementieren, kann jedoch durchaus viel Zeit kosten und andere Nachteile mit sich bringen. Viele Firmen setzen daher bei komplexen Edge-Konzepten in der Werkhalle auf Co-Innovationsprozesse mit kleineren IT-Unternehmen, auch um die Projekte zu beschleunigen. In dieser Form der Zusammenarbeit definieren Produzent und IT-Partner Funktionsmuster, Prototypen oder ein ‘Produkt mit minimalen Eigenschaften’ (MVP) zunächst gemeinsam. Vor allem mit Blick auf die Integration in die IT-Umgebung des Herstellers hilft es anschließend, die Aufgaben in einem Architektur-Schaubild zu visualisieren. Dieser ‘IoT Stack’ sollte die verschiedenen IoT-Technologieoptionen, die Schnittstellen, Geräte und Plattformen als Ebenen und Schichten darstellen und so die weitere Arbeit strukturieren helfen. In einem konkreten Fall (mehr dazu ab Seite 62) ging es um eine Infrastruktur zur vorausschauenden Wartung von Ventilen in einer Reinstwasser-Umgebung. Dort wurden folgende Ebenen erfasst und gegebenenfalls verschiedenen Projektbeteiligten zugeordnet:

Intelligente Bestellprozesse

Die innovativen Retarus Cloud Services für Integration und Automatisierung machen Prozesskommunikation agiler, sicherer und zuverlässiger.‣ weiterlesen

Sensor-Ebene – Vibrationssensoren und Miniatur-Mikrofone für die Erfassung der Ventilgeräusche
Sensorsystem- und Edge-Ebene – die Sensorplattform eines Startups, die einen Teil der Edge-Intelligenz und KI-Algorithmen an Bord realisiert
Datenübertragung – WLAN und Ethernet, auf 5G-Funk vorbereitet
KI-Ebene – komplexere KI-Aufgaben und Analysen, von einer jungen Softwareschmiede hardwarenah geschrieben
Visualisierungsebene – Dashboard eines großen Digitalunternehmens
Cloudebene – Verknüpfung mit zentralen Clouddiensten, um die am Netzwerkrand vorverarbeiteten Daten sowie die Machine Learning-Algorithmen zu übertragen

Diese Art der Kooperation hat sich bewährt, um praxistaugliche Edge-Lösungen schnell auf den Weg zu bringen. Der Schlüssel liegt im passgenauen Mix an Spezialisten, die ein präzise konturiertes Projekt gemeinsam und zielstrebig nach vorne bringen.

Datum:21. Oktober 2021

Autoren:Hans Klingstedt ist Senior Project Manager Business Development & Co-Innovation bei Smart Systems Hub GmbH

Themen: Industrie 4.0 / IoT

Webseite: www.smart-systems-hub.de

Das könnte Sie auch interessieren:

Additive Fertigung und Produktionstechnik
Sprecher für Formnext-Rahmenprogramm gesucht

Für die 3D-Druckmesse Formnext im November 2023 sucht Veranstalterin Mesago noch Sprecher. Anwender können sich bis Ende Juni mit ihren Beiträgen vorstellen. Hintergrund ist das überarbeitete Messekonzept, in dem drei Vortragsbühnen für intensiveren Austausch zwischen Anbietern und Anwendern sorgen sollen.‣ weiterlesen

Umfrage ‚IT & Sustainability – Reifegradindex 2023‘
Nachhaltigkeit ist wichtig, gehandelt wird später

Neun von zehn Firmen halten CO2-Neutralität zwar für wichtig. Doch über 50 Prozent der befragten Unternehmen verschiebt dafür nötige Investitionen ins nächste Jahrzehnt, haben die Marktforscher von PAC in einer Umfrage unter 150 Entscheidern in Fertigung und Logistik ermittelt. ‣ weiterlesen

Laser World of Photonics und World of Quantum
Photonik und Quantentechnologien im Fokus

Zeitgleich zur Automatica vom 27. bis 30 Juni trifft sich auch die internationale Photonikbranche in München, wo die Laser World of Photonics stattfindet. Die Messe informiert mit ihrem Rahmenprogramm über aktuelle Trends der Branche, vermittelt Wissen, bietet jungen Talenten eine Bühne und lässt Raum für den persönlichen Austausch mit Experten. ‣ weiterlesen

VDMA zum Auftragseingang im April
Maschinen- und Anlagenbau startet schwach ins Frühjahr

Die Bestellungen im Maschinen- und Anlagenbau gingen im April um 20 Prozent gegenüber Vorjahr zurück, meldet der VDMA. Schon im März lag der Wert sechs Prozent im Minus ‣ weiterlesen

Partner-Netzwerke

Microsoft-Partner

Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
SAP-Partner

Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.

Reihe Wissen Kompakt

MES Manufacturing Execution Systems

Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
ERP und CRM

Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
KI Künstliche Intelligenz

Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
IIoT Industrial Internet of Things

Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.