Plattformauswahl IoT-Plattform, IIoT-Plattform oder MES: Was ist der Unterschied?

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Die vernetzte Fertigung basiert in großen Teilen auf digitalen Plattformen. Wo liegen aber die Unterschiede zwischen IoT-, IIoT-Plattformen und MES? Was die verschiedenen Lösungen ausmacht und wie Sie die richtige auswählen.

Zurzeit gibt es weltweit über 620 IoT-Plattform-Anbieter. Es gibt generalisierte IoT-Plattformen, industrielle IoT-Plattformen (IIoT) und Manufacturing Execution Systems (MES) für Industrieunternehmen. Einige Anbieter liefern maßgeschneiderte IoT-Lösungen, die an Ihren industriellen Anwendungsfall angepasst werden können. Andere sind bereits für IIoT optimiert. Was ist also der Unterschied? Dieser Artikel soll die Unterschiede zwischen diesen Angeboten aufzeigen und darstellen, wie Sie die richtige Lösung für Ihr Unternehmen finden können.

Welche Ziele verfolgt IIoT

IIoT befasst sich mit massivem Scale-Out-IoT in industriellen Umgebungen und der Konnektivität über verschiedene Assets wie Maschinen und Industrie-PCs. Das Ziel? Die kombinierten Kräfte von IoT-Technologien und Datenanalysen werden auf verschiedene Fertigungs- und andere industrielle Prozesse angewendet, um zu automatisieren, vorherzusagen, die Produktivität zu steigern und Prozesse zu rationalisieren. IIoT hilft Herstellern, Engpässe mithilfe von Big Data und maßgeschneiderten IoT-Lösungen zu beseitigen.

Der Unterschied zwischen IoT- und IIoT-Plattformen

Im weitesten Sinne ist eine IoT-Plattform eine mehrschichtige Technologie, welche die Bereitstellung und Verwaltung von angeschlossenen Geräten innerhalb des IoT-Ökosystems erleichtert. IoT-Plattformen werden oft als Middleware-Lösungen bezeichnet, da sie als Bindeglied zwischen den von Edge-Geräten gesammelten Daten und den Endbenutzeranwendungen fungieren.

Eine IIoT-Plattform deckt im Wesentlichen ein ähnliches Spektrum an Fähigkeiten ab wie die generalisierte IoT-Plattform, ist jedoch für industrielle IoT-Anwendungsfälle und die mit industriellen Umgebungen verbundenen Anforderungen optimiert. Die industrielle IoT-Plattform besteht aus einer Reihe integrierter Softwarefunktionen, die die Entscheidungsfindung im Asset Management, die betriebliche Sichtbarkeit und die Steuerung von Anlagen verbessern, die Infrastruktur optimieren und die Verwaltung von Geräten in anlagenintensiven Industrielandschaften ermöglichen.

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Anforderungen für IIoT-Plattformen

Die industrielle IoT-Plattform kann in vielen Formen auftreten: als Technologie-Suite, als offene Plattform, als Anwendungsplattform oder als DIY-IIoT-Enabler, bei dem Industrieunternehmen die Infrastruktur und die Werkzeuge erhalten, um ihre eigenen Lösungen zu entwickeln. Die Quintessenz ist, dass IIoT-Plattformen umfassendere Lösungen sind. Sie funktionieren als ein System, das sowohl die Hardware-Komponenten, die bis in den Shopfloor reichen, als auch die Software-Anwendungen umfasst. Was die IIoT-Plattform also tatsächlich von der allgemeinen IoT-Plattform unterscheidet, ist der Umfang des Angebots, der spezifische Branchenfokus und die Beachtung von industriellen Sicherheitsstandards.

In diesem Sinne müssen IIoT-Plattformen besonders robust sein. Von ihnen wird erwartet, dass sie Tausende von angeschlossenen IoT-Geräten verwalten, schnell skalieren, jederzeit einen nahtlosen Datenfluss sicherstellen und massive Mengen an IoT-Daten verwalten. Sie müssen flexibel genug sein, um sich mit Maschinen und Geräten vieler verschiedener Anbieter zu verbinden, und sie müssen die Entwicklung von smarten Algorithmen auf IoT-Geräten unterstützen.

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Fähigkeiten und Anwendungsfälle für IIoT-Plattformen

Die End-to-End-IIoT-Plattform sollte folgende Fähigkeiten aufweisen:

• Fähigkeiten zur Datenerfassung;

• Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M);

• IIoT-Geräteverwaltung;

• IIoT-Datenmodellierung, fortgeschrittene Analytik, Datenvisualisierung;

• Unterstützung der IoT-App-Entwicklung;

• Industrielle Sicherheitsstandards;

• Ermöglichung der IoT-Kollaboration/soziale Funktionen.

Typische IIoT-Anwendungsfälle in der Fertigung, die von IIoT-Plattformen behandelt werden, sind:

• Fabrikautomatisierung für eine bessere betriebliche Effizienz;

• Standortverfolgung für Teile, Inventar oder Werkzeuge;

• vorausschauende Wartung, Maximierung der Fehlertoleranz.

Die IIoT-Plattform vs. MES

In den letzten 30 Jahren waren MES (Manufacturing Execution Systems) der traditionelle Weg zur Rationalisierung von Abläufen bis hinunter in die Fertigung. Sie verwalten industrielle Anlagen, sammeln Daten und stellen die Rückverfolgbarkeit in einer industriellen Umgebung sicher.

MES helfen industriellen Herstellern demnach dabei, Prozesse zu verfolgen und zu dokumentieren, einen Überblick über die Abläufe in der Fertigung zu erhalten und Transparenz über die Anlagen zu schaffen. Einige der kritischen Funktionalitäten, die von MES abgedeckt werden, sind Datenmanagement, Change Management, Analytik, Berichte und Dashboards, Terminplanung, Betriebsunterstützung sowie Kernfunktionen der Fertigung wie Datenerfassung, Nachverfolgung und Arbeitspläne.

Wie unterscheiden sich IIoT-Plattformen also von MES? Schauen wir uns zwei Kriterien genauer an – Zentralisierung und Offenheit.

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Dezentralisierung vs. zentralisierte Systeme

Als eher traditioneller Ansatz sind MES zentralisierte Lösungen. Sie neigen dazu, auf Schwierigkeiten zu stoßen, wenn sie außerhalb ihrer Hauptfunktionalitäten agieren müssen. Eine IIoT-Plattform hingegen dient als ‚transversale Middleware‘. Sie ist der Knotenpunkt, der Sensoren/Geräte, Anwendungen/Dienste und Plattformnutzer/Entwickler miteinander verbindet.

IIoT-Plattformen sind flexibler, da sie tendenziell Microservice-basiert und dezentralisiert sind. Sie bestehen in der Regel aus Kommunikationssoftware zur Überwachung, Fehlerfindung und Verwaltung der angeschlossenen IoT-Geräte, des Netzwerks und der Datenströme. Darüber hinaus verfügen einige IIoT-Plattformen über Analysefunktionen sowie Unterstützung für die Entwicklung von IoT-Apps.

Offene Plattform vs. Herstellerabhängigkeit

MES sind in der Regel herstellerspezifisch und proprietär, so dass industrielle Hersteller nur mit den Modulen ihres Anbieters arbeiten können. Die Hersteller haben wenig Kontrolle über die Anwendungen, die sie entwickeln und einsetzen. Dies kann die Entwicklung neuer Werkzeuge für spezifische Aufgaben oder Prozesse einschränken. An dieser Stelle werden IIoT-Plattformen benötigt.

IIOT-Plattformen können Nutzen von MES maximieren

MES sind in Industrie 4.0-Umgebungen immer noch weit verbreitet. Jedoch sind MES — trotz ihres guten Rufs und ihrer langen Tradition — mit gewissen Einschränkungen verbunden. Einige argumentieren für ihre Erprobtheit gegenüber IIoT-Plattformen. Andere glauben, dass traditionelle Manufacturing Execution Systeme bald vollständig durch dezentrale IIoT-Plattformen ersetzt werden.

Die Wahrheit liegt irgendwo dazwischen. IIoT-Plattformen können als Ergänzung genutzt werden, um den maximalen Wert aus einer bestehenden MES-Lösung herauszuholen. Und ein Best-of-Both-Worlds-Ansatz kann die gewünschten Ergebnisse liefern: Die Integration einer IIoT-Plattform zur Maximierung der Erträge aus einer MES-Investition ist die logische Entscheidung.

* Zornitsa Dimitrova arbeitet als Head of Content bei Record Evolution GmbH.

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