Was kommt als Nächstes für das industrielle IoT? Das Wachstum der intelligenten Fabrik

Der Einsatz des IoT im industriellen Markt hat zur Entstehung der Smart Factory geführt. Das industrielle IoT (IIoT) ermöglicht es jeder Maschine, Daten über ihren eigenen Betrieb und Status zu sammeln und diese Informationen dann mit dem gesamten Netzwerk zu teilen. Die Daten schaffen ein Echtzeitbild, das alle Aspekte der Smart Factory zeigt.

Die smarte Fabrik

Das IIoT, mit seiner Fähigkeit zur Sammlung und Weitergabe von Daten, ermöglicht es der intelligenten Fabrik, als eine einzige Einheit zu agieren. Leistungsänderungen oder unerwartete Nachfrageschwankungen können zentral behandelt werden, wodurch die Fabrik äußerst flexibel und reaktionsfähig wird. Darüber hinaus bietet die Datensammlung von jeder Maschine eine frühzeitige Warnung vor Wartungs- und Engpassproblemen, sodass potenzielle Probleme frühzeitig erkannt werden können, um Maßnahmen zu ergreifen und Unterbrechungen zu minimieren.

Die Struktur oder Topologie der Smart Factory spielt eine entscheidende Rolle für deren Betrieb. Die Struktur kann als eine Reihe von Ebenen beschrieben werden, wobei die oberste Ebene die Unternehmensebene ist. Innerhalb dieser Ebene befinden sich alle Systeme, die das Geschäft verwalten und steuern, von Vertrieb und Marketing bis hin zu Logistik und Wartung. Auf dieser Ebene wird der Gesamtablauf der Organisation durchgeführt.

Unterhalb der Unternehmensebene befindet sich die Steuerungsebene. Diese umfasst die Systeme, die die Anforderungen aus der Unternehmensebene empfangen und in einen Arbeitsplan umwandeln, um sicherzustellen, dass die Rohstoffe am richtigen Ort sind und die Bediener bereitstehen.

Auf der untersten Ebene befindet sich die Geräteebene – die Werkhalle, in der alle Maschinen betrieben werden. In einer traditionellen Fabrik vor dem Zeitalter des IIoT (Industrial Internet of Things) wären diese Maschinen alle lokal gesteuert worden. Erfahrene Bediener hätten sichergestellt, dass die Prozesse reibungslos ablaufen, mit wenig Interaktion mit dem Rest des Betriebs.

Das neue Rohmaterial

Das IIoT verbindet all diese Maschinen auf der Geräteebene und teilt Daten sowohl untereinander als auch mit den höheren Ebenen des Unternehmens. Somit ist information neben anderen Rohstoffen wie Stahl und Kunststoff entscheidend für den Betrieb der intelligenten Fabrik geworden.

Auch die Maschinen der Geräteebene entwickeln sich weiter. Das Wachstum des Einsatzes von Robotik auf dem Fabrikboden ist ein weiterer Grund für die verstärkte Digitalisierung des Fertigungsbereichs.  Dies hat zu einer weiteren Innovation der intelligenten Fabrik in Form von Edge Computing geführt.

Für datenintensive Anwendungen wie Robotik bringt Edge Computing die Möglichkeit, Daten näher an ihrem Erfassungsort zu speichern und zu verarbeiten. Mit der zunehmenden Verbreitung von IoT-fähigen Geräten stehen Nutzer vor der Herausforderung, die große Menge an Daten zu bewältigen, die diese erzeugen. Durch die Verringerung der Entfernung zwischen der Datenquelle und dem Ort der Verarbeitung können Nutzer die Verzögerung oder Latenz reduzieren, die durch die Übertragung von Daten über lange Strecken entsteht. Dies wird entscheidend für Anwendungen sein, die in Echtzeit agieren müssen, und es ermöglicht den Nutzern, die Kosten für zentrale oder cloudbasierte Server zu senken.

Konnektivität unter rauen Bedingungen

Das Wachstum von Edge-Computing-Geräten deutet darauf hin, dass komplexe Elektronik ihren Weg auf die Werkshallen findet. Die industrielle Umgebung ist ein rauer Ort, geprägt von gefährlichen Atmosphären, aggressiven Chemikalien und schädlichen Abfallprodukten. Selbst Industrien, die auf sterile Umgebungen angewiesen sind, wie die Lebensmittelvorbereitung und die Pharmaindustrie, verwenden Maschinen, die während ihres Betriebs Wärme und Vibration erzeugen. Es ist wichtig, dass Designer diese Bedingungen berücksichtigen, wenn sie Komponenten auswählen.

Die Molex Squba-Steckverbinder-Serie wurde speziell entwickelt, um eine abgedichtete Konnektivität unter den rauen Bedingungen des Industriemarktes zu gewährleisten. Mit einer Stromstärke von bis zu 14,0A, einem kompakten Design und Dichtungen, die einen IP68-Schutz bieten, ist die Squba-Serie ideal für Leistungsanwendungen auf der Fabriketage, einschließlich der neuesten Industrieroboter.

Eine weitere Voraussetzung für die intelligente Fabrik sind Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikationen. Glücklicherweise trifft das Wachstum des IoT auf die Einführung der 5G-Wireless-Technologie, die einen neuen und äußerst flexiblen Ansatz für das Netzwerk der intelligenten Fabrik ermöglicht. Molex stellt eine Reihe von hochleistungsfähigen Präzisions-RF-Steckverbindern sowie Leiterplatten- (PCB-) montierte Antennenlösungen her, um die Entwicklung einer Vielzahl von elektronischen Geräten mit integriertem 5G-Anschluss zu unterstützen.

Das IIoT bietet Herstellern neue Arbeitsmethoden. Es wird erwartet, dass der Markt für Smart Factories und dazugehörige Geräte in den nächsten Jahren jährlich um mehr als 9 % wächst.¹ Mit dieser spannenden Technologie werden Industrien neue und bestehende Nutzer sehen, die ihre Einrichtungen anpassen, um die Vorteile zu nutzen, die sie mit sich bringt. Wenn Sie sich für die Zusammenarbeit mit Arrow und Molex für elektronische Komponenten entscheiden, stellen Sie sicher, dass Sie an der Spitze dieser neuen industriellen Revolution stehen.