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IOT - Industrie 4.0 und IIC, IOT - IoT-Praxis

IoT-Visionen erfolgreich umsetzen

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Laut einer kürzlich durchgeführten Umfrage von Ovum unter mehr als 1.300 Unternehmen befindet sich die Einführung von IoT-Projekten derzeit häufig noch in einem frühen Stadium. Die am häufigsten genannten Ziele, die damit verfolgt werden, sind geringere Kosten, höhere Effizienz und bessere Wettbewerbsfähigkeit. Neue Umsatzquellen durch das Internet of Things sind dagegen für die meisten Unternehmen noch Zukunftsmusik. Doch zumindest berichten sie in der Regel von positiven Erfahrungen und planen, die Investitionen in diesem Bereich zu erhöhen.

Die größten Herausforderungen bei der Einführung von IoT-Prozessen sind demnach die Integration mit der bestehenden IT, das Ermitteln der richtigen Analyse-Prozesse, Sicherheitsbedenken und fehlende interne Kapazitäten zur Unterstützung skalierbarer Implementierungen. Dies zeigt, dass eine stärkere Integration von IoT in bestehende Geschäftsprozesse, die Entwicklung geeigneter Lösungen für analytische Modellierung und Datenmanagement sowie die Abwehr von Sicherheitsgefahren die Einführung von IoT-Lösungen beschleunigen können.

Hohes Potenzial

Die Transformation, die hierdurch möglich wird, bietet trotz der frühen Umsetzungsphase ein enormes Potenzial für Unternehmen. Daher möchten sie clevere Führungskräfte schon jetzt so schnell wie möglich durchführen. Neben der Einführung von geeigneten Technologien ist es dabei ebenso wichtig, die möglichen konkreten Vorteile zu identifizieren. So erhöhen Investitionen in die Vorplanung und die Auswahl der richtigen Komponenten die Erfolgschancen eines solchen IoT-Projekts deutlich. Darüber hinaus bietet es sich häufig an, „groß zu denken, aber klein anzufangen“. Dadurch können Unternehmen in überschaubaren Projekten schnell Erfahrungen sammeln, die sich iterativ mit zunehmender Skalierung umsetzen lassen.

Intensive Abstimmungen nötig

Von Anfang an die richtigen Entscheidungen zu treffen und anschließend auf Kurs zu bleiben, sind wichtige Aspekte eines IoT-Projekts. Um schon zu Beginn die Planung richtig zu gestalten, sollte ein Projektleiter folgende Punkte berücksichtigen:

Erstens sollte er die nötigen CXO-Genehmigungen einholen und sich mit den Verantwortlichen abstimmen. Die meisten IoT-Projekte sind abteilungsübergreifend. So trägt ein Top-Down-Ansatz dazu bei, die Entscheidungsfindung und -umsetzung zu beschleunigen. Darüber hinaus sind für ein Projekt, das Technologien und Standards verwendet, die sich noch in der Entwicklung befinden, intensive Absprachen notwendig, um die entsprechenden Mittel und die Unterstützung der Führungskräfte zu erhalten. Andernfalls ist das Risiko sehr hoch, dass das Projekt scheitert.

Außerdem sollte der Projektleiter sicherstellen, dass auch eine regelmäßige Abstimmung zwischen Fachabteilungen und IT erfolgt. Das Internet of Things ermöglicht verbesserte oder veränderte Arbeitsabläufe und Geschäftsprozesse, welche die bestehende Technologie-Infrastruktur betreffen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, sorgfältig zu planen, Verantwortlichkeiten zu teilen und gemeinsame Ziele im Auge zu behalten.

Die richtigen Daten nutzen

Schließlich sollte der Projektmanager sicherstellen, dass das richtige Datenerfassungssystem eingesetzt wird. Dazu gehört die Ermittlung der zu erfassenden Daten sowie der Aufbau eines zuverlässigen Kommunikationskanals und einer IoT-Datenplattform, die aus den Daten relevante Informationen gewinnt. Sobald die Daten auf die richtige Weise erfasst wurden, lassen sich verwertbare Erkenntnisse daraus ziehen, um fundierte Entscheidungen zu treffen. Genau dies schafft einen deutlichen Mehrwert.

Entsprechend ergeben sich folgende Best Practices für IoT-Projekte:

  • Stellen Sie sicher, dass das Projekt definierte, greifbare Ergebnisse beinhaltet. Dies trägt dazu bei, den gewünschten Zeitplan einzuhalten.
  • Seien Sie realistisch bei der Planung Ihres IoT-Projekts. Sie sollten sich darüber im Klaren sein, in welchen Bereichen die Fähigkeiten Ihres Unternehmens begrenzt sind und wo es noch viel zu lernen gibt, damit Ihr Projekt Gestalt annimmt.
  • Eine IoT-basierte Business-Transformation erfordert auch ein umfassendes organisatorisches Change Management. Die Anpassung an neue Arbeitsweisen, neue Prozesse und neue Richtlinien muss schrittweise und behutsam erfolgen, um die gewünschten Ziele zu erreichen.
  • Große IoT-Projekte betreffen häufig mehrere Teams im Unternehmen. Diese sind von Anfang an einzubeziehen, um durch eine Kultur der gemeinsamen Verantwortung den Erfolg des Projekts zu gewährleisten. Sichern Sie auch das Engagement wichtiger Führungskräfte, damit das IoT-Projekt den notwendigen Fokus sowie Unterstützung von allen Bereichen des Unternehmens erhält.
  • Bauen Sie die nötigen Partnerschaften mit Teams innerhalb Ihres Unternehmens sowie mit externen IoT-Anbietern, Experten und Beratern auf. Damit können Sie Lücken bei Wissen oder Fähigkeiten schließen.

Fazit

Die Steigerung von Geschäftsergebnissen ist ein wichtiges Ziel eines erfolgreichen IoT-Projekts. Um Ihre IoT-Vision zu verwirklichen, müssen Sie jedoch flexibel und anpassungsbereit sein. Die Herangehensweise an solche Projekte mit einem hohen Maß an Kontrolle und festen Vorstellungen wird nur zu Enttäuschungen führen. Dagegen verspricht ein offener und kooperativer Ansatz wesentlich bessere Erfolgsaussichten.

IOT - IoT-Praxis

Mit dem IoT gegen die weltweite Hungersnot

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Auf unserer Erde sind mehr als zwei Milliarden Menschen unter- oder übergewichtig oder leiden an Mikronährstoffmangel. Das bestätigt der kürzlich vorgestellte Global Nutrition Report 2017. Dies ist besorgniserregend, zumal die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) erstmals seit Jahren einen Anstieg der vom Hunger betroffenen Menschen auf 815 Millionen vermeldet. Es besteht also dringend Handlungsbedarf.

Die eigentliche Tragödie: Auf der Erde werden genug Nahrungsmittel produziert, um jeden Menschen ausreichend zu ernähren. Wie eine Studie des Potsdam-Instituts aus dem Jahr 2016 belegt, wurden 2010 sogar 20 Prozent mehr Lebensmittel hergestellt als für die Ernährung der Weltbevölkerung benötigt wurde. Bis 2050 wird dieser Überschuss voraussichtlich sogar noch erheblich steigen. Selbst in Ländern und Regionen, in denen viele Menschen unterernährt sind, gibt es genügend Nahrungsmittel. Warum haben dann aber so viele Menschen Hunger?

Kein effizientes System zur Verteilung von Lebensmitteln

Eine Hauptursache ist die fehlende Kaufkraft der hungernden Bevölkerung, außerdem fehlt es an einem System zur effizienten Verteilung der Lebensmittel. So geht ein Viertel bis ein Drittel aller Nahrungsmittel, die für den menschlichen Verzehr produziert werden, nach Angaben der Weltbank verloren oder werden verschwendet. Das sind jährlich rund eine Milliarde Tonnen Lebensmittel! Dies hat weit größere Auswirkungen als „nur“ auf den Welthunger. Würde man diese Lebensmittelabfälle einem fiktiven Land zuordnen, wäre es nach den USA und China der drittgrößte Emittent von Treibhausgasen.

Welthunger durch bessere Lieferkette eindämmen

Die Verringerung des Abfallproblems und die Entwicklung einer ausreichenden Lebensmittelversorgungskette sind Schlüsselfaktoren für die Bekämpfung des Welthungers. IoT-Technologien können dabei helfen, die Hauptursachen für die hohen Nahrungsmittelabfälle zu beseitigen. Das Internet of Things (IoT) kann bereits laufende, erfolgversprechende Initiativen unterstützen und ihnen beispielsweise eine Dateninfrastruktur in Echtzeit zur Verfügung stellen. So sind sie in der Lage, ihre Aktivitäten zu analysieren und zukünftige Investitionen sowie Entscheidungen entsprechend anzupassen.

Verbesserung des Ertrages bei Ernte und Lagerung

Etwa 30 bis 40 Prozent der Lebensmittel gehen verloren, bevor sie überhaupt auf den Markt kommen, so Schätzungen der FAO. Das stellt vor allem in Entwicklungsländern ein großes Problem dar. Das IoT ermöglicht eine kosteneffiziente Überwachung, damit Landwirte bessere Methoden für ihre Ernte und die Lagerung von Produkten auswählen können, beispielsweise beim Obst- und Gemüseanbau.

Besseres Vertriebsnetz

In Süd- und Südostasien gehen nach Schätzungen der Weltbank fast 90 Prozent der Lebensmittel bei der Lagerung oder dem Transport verloren. Eine umfassendere Überwachung und ein schneller Zugang zu Echtzeitdaten können dazu beitragen, bessere Entscheidungen zu treffen. Auch in Industrieländern kann das IoT so für ein effizienteres und produktiveres Vertriebsnetz sorgen. Beispielsweise durch die Lokalisierung eines LKWs auf der Straße, das Erkennen von Staus und das Erstellen von Ausweichrouten oder durch eine Überwachung der Zustände der Lebensmittel in den Containern. Mittlerweile gibt es bereits kommerziell nutzbare Technologien, die in diesen Bereichen eingesetzt werden.

Echtzeitdaten aus Kühlketteninfrastruktur nutzen

Durch eine lückenlose Kontrolle verderblicher und empfindlicher Lebensmittel lässt sich eine Warnmeldung auslösen, sobald die Sensoren beispielsweise eine zu hohe Temperatur in einem Container anzeigen oder ein zu hohes Verkehrsaufkommen dazu führen könnte, dass die Ware zu lange unterwegs ist. Dank der Warnmeldung lassen sich dann rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten, um den Verderb der Lebensmittel zu reduzieren und die Produktqualität zu verbessern. Das kann auch die Lebensmittelsicherheit von häufig kontaminierten Produkten gewährleisten und dazu beitragen, teure Produktverschwendungen und Rückrufaktionen zu verhindern.

Neue Einkaufsgewohnheiten in wohlhabenden Ländern

Mit besseren Einkaufsgewohnheiten ließe sich der Abfall erheblich reduzieren. Intelligente Kühlschränke können die Menge und die Qualität von Lebensmitteln erkennen. Sie sind in der Lage, Warnmeldungen oder empfohlene Bestellungen zu senden und sogar die Qualität für die zu kaufenden Lebensmittel auf Basis von Verbrauchsmustern vorzuschlagen.

Längere Haltbarkeit der Produkte

Wenn Produkte mit Sensoren ausgestattet sind, können Geschäfte erkennen, wie lange Lebensmittel noch haltbar sind. Dann lassen sich Nahrungsmittel, die noch ein längeres Haltbarkeitsdatum haben, beispielsweise im Regal weiter nach hinten legen. In dänischen Supermarktketten gibt es schon heute eine Strategie zur Reduzierung von Lebensmittelabfällen. Das IoT kann diese noch effektiver machen.

Gemeinsame Nutzung überschüssiger Nahrungsmittel

Darüber hinaus gibt das IoT an alle Beteiligten Informationen in Echtzeit weiter und fördert so deren Austausch. Dadurch haben beispielsweise Geschäfte, Hotels oder Restaurants die Möglichkeit, Lebensmittel an lokale Wohltätigkeitsorganisationen zu verteilen, anstatt diese zu entsorgen.

Ziel: Bis 2030 kein Hunger mehr

Mit der Agenda 2030, die im September 2015 auf einem Gipfel der Vereinten Nationen von allen Mitgliedsstaaten verabschiedet wurde, will die Weltgemeinschaft den Hunger bis zum Jahr 2030 beenden und eine weltweite Ernährungssicherheit gewährleisten. Die Lösung des Welthungers ist nicht nur eine ethische oder humanitäre Frage, sie korreliert auch stark mit dem globalen Wachstum und Wohlstand. Versteckter Hunger kann ein Land ein Prozent seines jährlichen Bruttoinlandsproduktes (BIP) kosten, wie eine Studie der Universität Nottingham belegt. Die jährlichen Kosten im Zusammenhang mit der Unterernährung von Kindern belaufen sich in einigen afrikanischen Ländern auf mehr als 16 Prozent des nationalen BIP, wie die Studie weiter zeigt. Das IoT kann einen entscheidenden Beitrag dazu leisten, das weltweite Hungerproblem zu lösen.

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Mit dem digitalen Zwilling zu höherer Effizienz

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Gemäß einer Prognose von Gartner wird bis zum Jahr 2021 die Hälfte aller Industrieunternehmen digitale Zwillinge nutzen und dadurch einen durchschnittlichen Effizienzgewinn von 10 Prozent erzielen. Insbesondere bei Produktionsanlagen und Prozessen, die enge Wechselwirkungen zwischen Maschinen und Mensch erfordern, werden digitale Zwillinge immer wichtiger.

Das Beste aus beiden Welten

Menschen können nur fundierte Entscheidungen treffen, wenn sie Situationen vollständig erfassen. Doch im Zeitalter des IoT werden Fertigungsanlagen und Maschinen stets komplexer und somit ist es immer schwieriger, den Überblick zu behalten. Daher liefern computergestützte Systeme Daten an Betriebsleiter, damit sie Entscheidungen auf Basis von Datenblättern oder Basisdiagrammen treffen.

Ein digitaler Zwilling kombiniert das Beste aus beiden Welten, indem er Daten in Echtzeit in einer exakten visuellen Nachbildung präsentiert. Er steigert die Effizienz der visuellen Bandbreite erheblich, indem er unkritische Informationen entfernt und Basisinformationen in einem Format verarbeitet, das leichter verständlich ist. So ermöglicht er eine flexiblere Sicht auf das System. Gleichzeitig lassen sich historische Daten oder optimale Werte mit den aktuellen Daten vergleichen, wodurch Verbesserungspotenziale identifiziert und unmittelbare Problembereiche aufgezeigt werden. Dies ermöglicht eine schnelle Entscheidungsfindung in Echtzeit.

Besseres Prozessverständnis

Zudem besitzt ein digitaler Zwilling die Fähigkeit, diese digitale Sicht auf Maschinen – unabhängig von der physischen Distanz des Betrachters – zu teilen. Das ermöglicht einer großen Anzahl von Personen den Einblick auf Produktionsanlagen – unabhängig davon, wo sie sich befinden. Darüber hinaus bietet ein digitaler Zwilling Produktmanagern, Designern und Datenwissenschaftlern ein besseres Datenverständnis. Denn sie erfahren, wie Prozesse und Maschinen funktionieren und können bessere Produkte entwerfen, effizientere Prozesse entwickeln sowie Probleme viel früher erkennen. Das spart Zeit und reduziert den Materialverbrauch bei der Erstellung physikalischer Modelle. Zudem lassen sich Differenzen zwischen Soll und Ist erkennen und eine entsprechende Ursachenanalyse durchführen.

Mit der Zeit immer wertvoller

Denken Unternehmen über den Einsatz eines digitalen Zwillings nach, sollten sie sich folgende Fragen stellen:

  • Was muss ich über meine Fertigungsprozesse wissen, damit ich Entscheidungen treffen kann? Denn das ist die Basis dafür, welche Art von Daten zu erfassen und welche Art von Visualisierungen zu implementieren sind.
  • Was sind die drei bis fünf Top-Rollen in meinem Unternehmen, für die ich in erster Linie den digitalen Zwilling will? Dadurch lässt sich effektiv klären, welche Ansichten aus den erfassten Daten erstellt werden sollen.

Anschließend entwickeln Unternehmen eine Roadmap, die den digitalen Zwilling mit der Zeit immer wertvoller werden lässt. Dies kann entweder durch Hinzufügen relevanterer Datensätze oder durch Zugriff von einer größeren von Rollen innerhalb des Unternehmens geschehen. Google Maps ist ein erfolgreiches Beispiel für einen solchen schrittweise erweiterten digitalen Zwilling. Denn die App emuliert heute Standort- und Verkehrsdaten wesentlich detaillierter und genauer als früher, da die Datenbasis stetig erweitert wurde und sich die App dadurch weiterentwickelt hat.

Fazit

Industrieunternehmen, die digitale Zwillinge besitzen, können sich durch bessere Produkte, höhere Effizienz und schnellere Release-Zyklen nachhaltige Wettbewerbsvorteile verschaffen. Der Schlüssel liegt darin, mit kleinen Projekten zu beginnen sowie die Kostenvorteile aus Nutzen und ROI zu reinvestieren, um künftig bessere oder komplettere Systeme zu entwickeln.

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Mit der richtigen Strategie ins IoT

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Von einzelnen Maschinen bis hin zu kompletten Geschäfts-Ökosystemen und Betriebsumgebungen. Trivial ist der Weg ins digitale Zeitalter jedoch nicht. Der Erfolg hängt von einer unternehmensweiten IoT-Strategie ab. Neben einer höheren betrieblichen Effizienz, mehr Agilität und der Generierung von höheren Einnahmen ist auch die Angst davor, von innovativeren etablierten Wettbewerbern abgehängt und von neuen Mitbewerbern untergraben zu werden, die treibende Kraft für die Entwicklung. Insbesondere Branchen wie das Gesundheitswesen, Produktion, Verkehr und Landwirtschaft straffen ihre Geschäftsprozesse und setzen dabei auf vernetzte Geräte. Obwohl die Vorteile des IoT auf der Hand liegen, zögern manche Unternehmen mit der Einführung. Einige haben eine abwartende Haltung und beobachten den Technologietrend zunächst, bevor sie selbst aktiv werden. Viele Unternehmen beschäftigt außerdem die Frage, wie ihr Mainframe und eine veraltete physische Netzwerkinfrastruktur neben dem IIoT bestehen kann. Denn sie können es sich auf keinen Fall leisten, kritische IT-Systeme, welche die Basis für ihre kritischen Vorgänge und Prozesse bilden, einfach abzuschalten und zu ersetzen. Doch nur ein vernetztes digitales Gesamtsystem ermöglicht es physikalischen Infrastrukturen und Maschinen, riesige Datenmengen gemeinsam zu nutzen und nahtlos mit neuen digitalen Ressourcen zu kommunizieren.

Gestiegene Sicherheitsanforderungen

Bei anderen Firmen bilden Sicherheitsbedenken den Hauptgrund für ihre Zurückhaltung. Denn fast täglich sind neue Geschichten über renommierte Unternehmen zu lesen, die Opfer von Cyberangriffen wurden. Da immer mehr Firmen bei der täglichen Arbeit vernetzte Geräte einsetzen, wächst die Angriffsfläche und damit auch das Risiko, Opfer einer Cyberattacke zu werden. Daher müssen Unternehmen ihr Internet der Dinge mit proaktiven Ansätzen schützen und neue Sicherheitsarchitekturen entwickeln. In der Praxis reicht dies von der Geräteauthentifizierung bis hin zum effektiven Schutz von Daten.

Obwohl jede Organisation einen auf ihre individuellen Bedürfnisse zugeschnittenen Ansatz verfolgen muss, gibt es viele Schlüsselaspekte, die bei der Einführung von IIoT allgegenwärtig sein sollten. Dazu gehört eine sichere Entwicklung, Datenverschlüsselung, Datenschutz und ein gut kontrolliertes Zugriffsmanagement. Es gibt keine Einheitslösung, aber diese Grundprinzipien zu berücksichtigen, sollte einen wichtigen Bestandteil der Absicherung des IIoT darstellen. Dabei werden die Standardpraktiken der Netzwerksicherheit für alle Arten von Geräten in der künftigen Welt der Hyper-Konnektivität nicht ausreichen. Daher arbeiten schon jetzt viele Instanzen wie Regierungsbehörden, Hochschulen und weltweit agierende Unternehmen zusammen, um robuste Sicherheitsmaßnahmen und Infrastrukturen zu entwickeln.

Ganzheitliche Implementierung

Sollte das Internet der Dinge wirklich die gesamte Wirtschaft verändern, müssen Unternehmen über punktuelle Investitionen in einzelne Lösungen hinausgehen und ganzheitliche, unternehmensweite Implementierungen schaffen. Dazu müssen sie eine Lösung entwickeln um die wichtigsten Herausforderungen anzugehen, indem sie die Silos zwischen Dingen, Daten, Prozessen und Mitarbeitern aufbrechen. Die Basis hierfür bildet ein IoT-Gesamtsystem, das eine robuste, sichere und skalierbare IoT-Plattform bereitstellt.

 Diese Entwicklung lässt sich nicht innerhalb weniger Wochen vollziehen, die IoT-Adoption ist vielmehr eine lange Reise. Wer diesen Weg gehen will, muss zunächst durch die Digitalisierung des Geschäftsbetriebes den Grundstein legen. Da dies keine einfache Aufgabe ist, sollte dies als langfristiges Ziel verstanden und in kleine, leicht erreichbare Schritte zerlegt werden. Gleichzeitig ist es essentiell, dass Unternehmen jeder Größe Innovationen vorantreiben und dabei ihre IoT-Budgets angesichts des experimentellen Charakters vieler Anwendungsfälle im Auge behalten. Durch IIoT-Tests lassen sich Rapid Prototyping sowie Anwendungsfälle testen und Erfolgskontrollen durchführen, bevor größere Budgets bereitzustellen sind.

Unternehmensweite Strategie ist Grundvoraussetzung

Viele Unternehmen setzen bereits auf das Internet der Dinge. Bei genauerem Blick wird aber schnell ersichtlich, dass nur sehr wenige wirklich transformative Programme gestartet haben. Die Basis des Erfolges bildet eine unternehmensweite IoT-Strategie, die einen beträchtlichen Teil der Daten aus vernetzten Anlagen auf einer einzigen Plattform zentralisiert. Nur so erreichen sie die ultimativen Ziele des IoT: organisatorische Effizienz, profitablere Geschäftsmodelle und Wettbewerbsvorteile.

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Die drei Stufen der IoT-Reife

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Die Investitionsbereitschaft in das Internet der Dinge (IoT) steigt. So prognostiziert Gartner, dass Unternehmen im Jahr 2017 964 Milliarden US-Dollar für IoT ausgeben werden. In einer kürzlich von HCL Technologies & MIT veröffentlichten weltweiten Umfrage unter IT- und Entscheidungsträgern auf Unternehmensebene gaben 81 Prozent der Befragten an, dass sie ihre „IoT-Reise“ entweder bereits begonnen haben oder planen, dies in den kommenden zwölf Monaten zu tun. Viele glauben jedoch, dass sie schon jetzt hinterherhinken. Mehr als die Hälfte der Befragten gaben an, dass sie hinterherhinken, wenn es darum geht, die IoT-Fähigkeiten voll auszuschöpfen. 43 Prozent der Umfrageteilnehmen sind sich sicher, dass sich dies negativ auf die Kunden auswirken wird. 

Immer mehr Unternehmen treten ihre IoT-Reise an. Nach einer umfassenden Planung und Ideenfindung haben sie jedoch noch einen weiten Weg vor sich, bis sie Effizienzgewinne erzielen, von Wettbewerbsvorteilen profitieren und ihre Gewinne steigern. Bis Unternehmen die Erträge aus ihren IoT-Investitionen erzielen, müssen sie drei Phasen durchlaufen.

Stufe 1: IoT-Daten zur Prozessoptimierung nutzen

In der ersten Stufe können Unternehmen Informationen von angeschlossenen Geräten auf eine sehr einfache Art und Weise sammeln und dazu nutzen, die Abläufe innerhalb einzelner Teams direkt zu verbessern. Nehmen wir einen Fuhrparkbetreiber, der Sensoren in Fahrzeugen platziert, um mechanische Ausfälle zu erkennen. Ein solches IoT-fähige Gerät ist in der Lage, ein Problem während der Entwicklung zu verfolgen und zu reagieren, bevor eine Fehlfunktion auftritt. So muss ein Fahrzeug nicht längere Zeit in die Werkstatt, Endkunden sind nicht enttäuscht, weil sie ihr Auto nicht nutzen können und der Fuhrparkbetreiber vermeidet die vermutlich höheren Kosten, die entstanden wären, wenn der Fehler tatsächlich aufgetreten wäre. Das alles wirkt sich positiv auf die Kosten und die Kundenzufriedenheit aus.

Stufe 2: Schaffung neuer Einnahmequellen

Eine kürzlich durchgeführte McKinsey-Umfrage zeigt, dass 92 Prozent der Unternehmen davon ausgehen, dass das Internet der Dinge in den nächsten drei Jahren einen positiven Einfluss auf die Geschäftsabläufe haben wird, da neue Produkte mit eingebetteten Internet-Anwendungen entwickelt werden können. Daher müssen Rahmenbedingungen für die Monetarisierung von Investitionen geschaffen werden.

Dabei sollte stets berücksichtigt werden, dass Kunden bereit sind, für Lösungen zu bezahlen, die ihre Probleme lösen oder die Bedürfnisse decken. Die Vermögenswerte oder Produkte von produzierenden Unternehmen sind nur eine Möglichkeit, um dieses Ziel zu erreichen. Je besser die Lösung ist, umso höher ist der Preis, den ein Kunde bereit ist zu zahlen. Hier kann das Internet der Dinge Katalysator für den nächsten Schritt sein: Unternehmen können viele neue Services rund um ihre bestehenden Produkte oder Technologieplattformen entwickeln und ihr Vermögen besser monetarisieren. HCL hat beispielsweise gemeinsam mit einem Großkunden im Industriebereich ein besseres End-to-End-Service-Angebot rund um Fahrtreppen geschaffen. Dazu wurden die Fahrer- und Motoren-Bereiche zusammengeführt, was zu einer besseren prädiktiven Wartung der Systeme geführt und die Anzahl der erforderlichen Exkursionen deutlich reduziert hat.

Stufe 3: Datenbasierte Einblicke zur Transformation des Unternehmens

Diese dritte Stufe der IoT-Reife führt hin zu einem breiteren Geschäftsmodell. In dieser Stufe entwickeln sich Unternehmen von einer reinen Produkt-Verkaufsorganisation zu einer Firma mit einem breiteren Lösungsangebot. Wie die HCL-IoT-Umfrage zeigt, glauben 66 Prozent der Befragten, dass die wahrscheinlichsten Vorteile von IoT eine gesteigerte organisatorische Effizienz sind. 53 Prozent gaben an, dass eine bessere Nutzung der Daten zur Verbesserung der Einblicke am wahrscheinlichsten ist. Die gleiche Stimmung spiegelt sich auch in der McKinsey-Umfrage wider. Danach gehen 62 Prozent der Unternehmen davon aus, dass die Auswirkungen des Internet der Dinge sehr hoch oder transformativ sein werden.

Wie sieht das in der Praxis aus? Ein Beispiel dafür ist ein Fahrzeughersteller, der Daten aus Telematik-Geräten verwendet, um eine individuellere Versicherungspolice zu erstellen als es Versicherer bisher gewohnt sind. Durch einen solchen Ansatz entwickelt sich eine Organisation langfristig zu einem stabilen Dienstleister, der sein Angebot den umfassenden Marktveränderungen sowie den neuen Anforderungen seiner Kunden anpasst und diese als Chance für seine eigene Entwicklung wahrnimmt.

Eine Plattform für den Erfolg

Der Schlüssel zur Erschließung all dieser Probleme ist die richtige IoT-Plattform. Damit erhalten Unternehmen einen vollständigen Überblick über die Daten, die sensorfähige Assets erzeugen. Die Beleuchtung von ‚Dark Data’ und ‚Dark Assets’ ist ein Kernvorteil einer IoT-Plattform, die es Unternehmen ermöglicht, aus Systemen und Assets umsetzbare Erkenntnisse zu gewinnen. Nur wenn diese Daten vorhanden sind, können sie aus Forschung und Entwicklung, Produktion, Supply Chain und Remote Operations demokratisiert werden, damit mehrere Unternehmensbereiche profitieren. Diese Stellschrauben führen zu Produktivitätssteigerungen, höherer Kundenzufriedenheit und steigenden Umsätzen für das gesamte Unternehmen.

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So gelingt die Einführung von IoT

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Ob Gesundheitswesen, Fertigung, Logistik oder Landwirtschaft: Fast alle Branchen nutzen inzwischen vernetzte Geräte zur Verschlankung von Prozessen und Verbesserung der Lieferkette. Nicht nur die Steigerung von Effizienz und Umsatz, auch die Angst, hinter innovativeren Wettbewerbern oder Startups zurückzufallen, treibt die Einführung von IoT-basierten Lösungen voran.

Gesamtlösung nötig

Doch dabei dürfen Unternehmen nicht Einzellösungen stückweise implementieren. Sie müssen ganzheitliche, unternehmensweite Ansätze entwickeln, die Geschäftsanforderungen durch das Aufbrechen von Silos zwischen Objekten, Daten, Prozessen und Menschen erfüllen. Dazu benötigen sie eine robuste, sichere und skalierbare IoT-Plattform.

Dabei gleicht die IoT-Einführung einer Reise. Sie beginnt mit der Digitalisierung sämtlicher Prozesse. Das ist keine einfache Aufgabe, daher sollte sie als langfristiges Ziel betrachtet und in kleinen Schritten realisiert werden. Gleichzeitig müssen Unternehmen die Kosten im Auge behalten. Dies erleichtern Testinstallationen für Rapid Prototyping und Use-Case Testing zur Bewertung der Erfolgsaussichten.

Viele Unternehmen haben zwar mit dieser Reise begonnen, doch bei genauerer Betrachtung befinden sich nur wenige auf einem Weg, der sie wirklich verändert. Der Erfolg hängt von einer unternehmensweiten IoT-Strategie ab, die den größten Teil der Daten von vernetzten Geräten auf eine Plattform zentralisiert. Nur dann erreichen sie ihre Ziele wie höhere Effizienz, profitablere Geschäftsmodelle, Wettbewerbsvorteil, Umsatzsteigerung und neue Marktchancen.

Die Sicherheitsproblematik

Neben veralteten Systemen bilden auch Sicherheitsbedenken eine hohe Hürde für die Einführung von IoT. Tatsächlich vergrößert die umfassende Vernetzung die mögliche Angriffsoberfläche. Gemäß Gartner steigt die Anzahl vernetzter Geräte von 2015 bis 2020 von 4,9 auf 26 Milliarden. Dies eröffnet Hackern viele neue Möglichkeiten. Wer dann ausschließlich auf herkömmliche Sicherheitslösungen setzt, wird einer modernen Cyberattacke eher früher als später zum Opfer fallen.

Der vorherrschende Ansatz besteht heute in der Erweiterung der aktuellen Cybersecurity-Modelle auf IoT-Geräte. Jedoch führt dies aus zwei Gründen zu erheblichen Problemen:

  • Die Prozessoren in den IoT-Geräten sind deutlich weniger leistungsfähig als in herkömmlichen Devices. Daher kann die Sicherheitslösung keine Datenbearbeitung dahin auslagern.
  • Die riesige Menge an IoT-Geräten in Kombination mit unregelmäßigen Kommunikationsmustern kann die Skalierungsmöglichkeiten vieler Cybersecurity-Komponenten überfordern. Dabei ist eine Analyse und Behebung in Echtzeit nötig, sobald eine Bedrohung entdeckt wurde.

So benötigen Unternehmen einen proaktiven Sicherheitsansatz, der sämtliche virtuelle wie physikalische Ebenen umfasst – von der Geräte-Authentifizierung bis zum effektiven Schutz der Daten. Dieser Ansatz ist vollständig anhand der individuellen Bedürfnisse zu entwickeln und sollte moderne Sicherheitslösungen enthalten wie Bedrohungsmodellierung, sichere Entwicklung, sichere Herstellung, Datenverschlüsselung, Datenschutz, Datentrennung, Zugangsverwaltung, Bedrohungserkennung, sichere Isolierung, realitätsnahe Übungen und so weiter.

Jedoch kann kein Unternehmen alleine die Security-Herausforderungen lösen. Behörden, Hochschulen, Forschungsinstitute und weltweit tätige Konzerne müssen zusammenarbeiten, um das IoT mit robusten Maßnahmen und Infrastrukturen abzusichern. Nur dann können Unternehmen langfristig vom IoT profitieren.

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Der Lebenszyklus eines IoT-Projektes

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Viele Unternehmen möchten neue Wege gehen – über alle Bereiche wie Fertigung oder Beschaffung hinweg. Mehr als die Hälfte der von HCL selektierten und befragten 250 IT-Verantwortliche in Unternehmen gab an, dass sie der unkoordinierte und isoliere Ansatz bei der Einführung des IoT bremst. Zudem sehen viele ein gewisses Technologie-Risiko, vor allem hinsichtlich der Sicherheit. Die holprige und zögerliche Einführung belegt, dass hier insbesondere das Thema „Change Management“ eine ganz entscheidende Rolle spielt. Ebenso wichtig ist, dass sich Mitarbeiter auch während der Migration jederzeit auf die zuverlässige Analyse von Daten und Prozesse verlassen können.

IoT hat hohes Potenzial

Viele Unternehmen, die bereits auf das IoT setzen, sind von dessen Potenzial überzeugt. Allerdings ist der Aufwand für die Einführung sehr hoch und einige Organisationen haben das Gefühl, dass sie die Änderungen nicht schnell genug vollziehen. Der Migrationsprozess geht sicherlich mit einigen „Schmerzen“ einher, dennoch bringt er einen großen Fortschritt. Dies zeigen Beispiele wie General Electric (GE), die bereits in vielen Bereichen IoT-Prozesse nutzen.

Drei Stufen des IoT-Projektes

Da IoT-Technologien in einer Vielzahl von Szenarien eingesetzt werden können, fokussiert sich HCL auf wenige Branchen. Dadurch kann das Unternehmen Anwendungs- und Geschäftsprozesse entwickeln, die auf die spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind und deren Wert sowie das Geschäftsergebnis sich genau definieren lassen.

Da es von großer Bedeutung ist, den Lebenszyklus eines IoT-Projektes festzulegen, untergliedert HCL die Implementierung in die drei Stufen „define, build, run“. Strategisch gibt es zwei Möglichkeiten, das IoT einzuführen: entweder durch einen „Use Case up“ oder einen „Big Bang“. Welcher Weg sich besser eignet, muss jedes Unternehmen selbst entscheiden.

Bessere Vorhersage und Planung

Ein gutes Beispiel für die erste Form sind Predictive Analytics, die eine deutlich bessere Vorhersage und Planung ermöglichen. So ist es in der Luftfahrt von essentieller Bedeutung, dass sich die Flugzeuge möglichst häufig in der Luft befinden und Passagiere oder Güter transportieren, denn damit verdienen Fluggesellschaften ihr Geld. Bei regelmäßigen Checks lassen sich zwar die Wartungszyklen am Boden genau festlegen, doch nur durch Predictive Analytics können spontane Reparaturprozesse effizient durchgeführt werden, da die nötigen Ersatzteile schon bei der Landung bereitstehen.

Die Entwicklung eines Unternehmens oder einer Branche in Richtung IoT kann durchaus einen unkontrollierten Schnellballeffekt haben – von der Anlagenebene über das Supply Chain bis hin zum Betrieb oder der Beschaffung. Unternehmen sollten dies vermeiden, indem sie bei der IoT-Migration und der Veränderung ihres Geschäftsmodells geplant vorgehen.

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IoT in Unternehmen: Wo ist das Problem?

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Viele Firmen haben Schwierigkeiten mit der Integration von IoT-Systemen in ihre aktuellen Infrastrukturen. Daher begrenzen sie deren Einführung – trotz der weltweit akzeptierten Vorteile des Konzepts. Das zeigt der von HCL Technologies in Auftrag gegeben Global IoT Report von Vanson Bourne. Mehr als 250 Entscheidungsträger in IT und Business aus verschiedenen Ländern wie Deutschland, Großbritannien, Skandinavien und den USA nahmen daran teil.

Silo – statt Gesamtlösung

Die Hälfte der Befragten kämpft mit der Einführung von IoT-Lösungen aufgrund fehlender Koordination und einem „Silo-Ansatz“. Das bedeutet, dass IoT für eine bestimmte Aufgabe statt für das gesamte Unternehmen genutzt wird. 43 Prozent der Teilnehmer glauben, dass ihre Kunden unter der verzögerten Implementierung leiden.

Gleichzeitig sagt die Mehrheit (82 Prozent), dass Unternehmen in naher Zukunft eine deutlich stärkere Marktstellung haben, wenn sie IoT-Lösungen ganzheitlich und schnell einsetzen. Für 65% führt ein IoT-basiertes Geschäftsmodell zu einer deutlich verbesserten Effizienz und höherer Kundenzufriedenheit.

Sicherheitsbedenken

Warum zögern sie dann mit der Implementierung? Für 38 Prozent liegt die Ursache in Bedenken bei Sicherheit und Datenschutz. Organisierte und mitunter staatlich gelenkte Hacker haben ihre Aktivitäten zuletzt deutlich intensiviert und dürften zunehmend auch Firmen angreifen – von Erpressungssoftware über Diebstahl geistigen Eigentums bis zum Abschalten kritischer Infrastrukturen. 

Tatsächlich sind viele IoT-Geräte schlecht abgesichert und besitzen nicht die Kapazitäten, um Sicherheitsprogramme neben ihren eigentlichen Aufgaben auszuführen. Doch einige Unternehmen arbeiten mit den Herstellern daran, stärkere Sicherheitsmaßnahmen zu entwickeln. Da es sich um ein branchenweites Problem handelt, müssen hier alle Beteiligten in einer konzertierten Aktion zusammenarbeiten.

Weitere Ursachen

Verzögerungen liegen aber auch an zu geringen Budgets, denn IoT-Systeme können sehr teuer sein und mit zunehmender Komplexität immer kostenintensiver werden. Das Konzept erfordert, dass Geräte zum Teil eines Netzwerks werden und eine vernetzte Drehscheibe die Daten korrekt verarbeitet. Der Erfolg hängt daher von einer unternehmensweiten IoT-Strategie ab, die einen Großteil der Daten von vernetzten Objekten auf einer einzigen Plattform zentralisiert. Nur damit lassen sich die Ziele von IoT erreichen.

Das bedeutet eine Abkehr von IT-Systemen, die weitgehend unabhängig funktionieren. So sind erhebliche Änderungen durchzuführen, um alte Systeme durch grundlegend neue zu ersetzen. Gleichzeitig muss die Art der Geschäftsführung verändert werden. Daher verfolgen nur sehr wenige Firmen wirklich transformative Programme. Wer diese bereits durchgeführt hat, ist aber oft von den Ergebnissen enttäuscht. So werden im Durchschnitt nur 48 Prozent der gesammelten Daten im IoT analysiert. Nach Schätzungen dauert es fünf Tage, um aus den Daten Einblicke zu gewinnen, ohne IoT sind es dagegen zehn Tage.

Blick in die Zukunft

Aufgrund dieser Herausforderungen wird klar, dass viele Unternehmen mit der Einführung von IoT-Prozessen zögern. Daher könnte trotz fallender Preise und veränderter Haltung die Transformation länger dauern als erwartet. Aufgrund der Vorteile werden jedoch ständig neue IoT-Lösungen eingeführt und die dadurch gesteigerten Einnahmen dürften für kontinuierliche Erweiterungen sorgen.

Unternehmen sollten auch bedenken, dass sie eine Verantwortung gegenüber Kunden, Partnern und Mitarbeitern haben. Falls sich die fehlende Nutzung von IoT-Lösungen als Hindernis erweist, müssen sie diese einführen, um nicht auf der Strecke zu bleiben.

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Höhere Lebenserwartung dank besserer Diagnostik

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In Zukunft werden die größten medizinischen Entdeckungen nicht mehr nur in Laboren gemacht – und sicherlich nicht mehr zufällig. Fast alle neuen Erkenntnisse basieren dann auf Data Science & Analytics. Aufgrund der Möglichkeit, große Ergebnisanalysen, Musteranalysen und Zukunftsprognosen zu erstellen, kommt der Datenanalyse eine immer wichtigere Bedeutung zu. Denn sie trägt erheblich zur Optimierung von Beurteilungen und Entscheidungen bei. Data Science & Analytics sind integrale Bestandteile des IoT. Wie eine Studie von MarketResearch.com belegt, wird der IoT-Markt im Gesundheitswesen bis zum Jahr 2020 einen Wert von 117 Milliarden US-Dollar erzeugen. Die jährliche Wachstumsrate liegt bei 30 Prozent.

Höhere Lebenserwartung

Künftig werden Datenwissenschaftler, Aggregatoren, Technologie-Riesen und Gerätehersteller deutlich enger zusammenarbeiten. Das IoT wird im Zentrum dieses Wandels stehen. Smartphones, Wearables und andere medizinische Geräte werden traditionelle Schrittzähler, Blutdruckmessgeräte, Glucometer und Kalorienzähler immer öfter ersetzen und einen entscheidenden Platz in der Diagnose-Box von Ärzten einnehmen. Dank des künftigen Gesamtsystems und den damit verbundenen Geräten lassen sich Krankheiten besser vorhersagen, verhindern oder heilen. Dadurch erhöht sich die Lebenserwartung.

Ferndiagnosen und automatisierte Gesundheits-Checkups

Dank Remote-Patient-Monitoring-Lösungen und Disease-Management-Plattformen lässt sich die Pflege durch die Vernetzung der Patienten mit ihren Ärzten und Pflegepersonen deutlich besser koordinieren. Intel hat beispielsweise gemeinsam mit der Michael J. Fox Foundation eine vernetzte Plattform entwickelt, um die Überwachung und Behandlung von Parkinson-Patienten zu verbessern. Die Lösung erfasst Patientenmuster, ist mit Wearables verbunden und überwacht Symptome, die sonst bei einer Diagnose unbemerkt bleiben.

Die „IoT-sierung“ solcher Lösungen wird darüber hinaus den Bio-Pharma-Sektor aufgrund der adaptiven klinischen Versuchsplanung und der Implementierung einer zentrierten Medikamentenentwicklung verändern. Zudem ermöglicht das IoT Ferndiagnosen und Gesundheits-Checkups, ohne dass Patienten mit chronischen Krankheiten dazu extra ins Krankenhaus müssen. Gemäß der Studie soll der Anteil der über 60-Jährigen zwischen 2010 und 2020 von 11 Prozent auf 15 Prozent steigen und nahezu eine Milliarde Menschen mit chronischen Erkrankungen müssen kontinuierlich überwacht werden. Vorhersage-Modelle und die Erkenntnisse, die künftig gesammelt werden können, werden die Überwachung von bettlägerigen Patienten dank der Selbstüberwachung erleichtern. Organisationen können ihre Prozesse vereinfachen, ihre Effizienz erhöhen und Anbieter enger mit Patienten zusammenbringen. Basis hierfür ist ein Echtzeitzugriff auf Patientendaten. So können die größten Herausforderungen im Gesundheitswesen gelöst werden: Zeit und Erreichbarkeit.

Viele Geschäftsmöglichkeiten

Der Marktbedarf und das sich entwickelnde Potenzial des IoT wird zu neuen Dienstleistungsangeboten führen, um intelligentere Plattformen aufzubauen und zu nutzen. Neue Services sowie die Technologieintegration definieren das Geschäftsmodell des Gesundheitswesens neu. Unternehmen werden in Zukunft darin konkurrieren, wer quantifizierbare Endergebnisse in Echtzeit liefern kann. Dieses Endergebnis wird dann letztendlich ausschlaggebend für die Gebühr sein.

Das erfordert eine höhere Automatisierung, bessere Vorhersagbarkeit und eine optimierte Zusammenarbeit innerhalb des Gesundheitswesens, um einen kostengünstigeren Service anbieten zu können. Beispiele hierfür sind:

  • Supply-Chain-Optimierung: Laut Cardinal Health entstehen jährlich medizinische Abfälle im Wert von rund 5 Milliarden US-Dollar aufgrund einer ineffektiven Bestands- und Supply-Chain-Versorgung. Eine Echtzeitüberwachung und -verfolgung kann Alarmmeldungen für eine automatische Nachschubversorgung der Verbraucher auslösen, um die Kosten effizienter zu gestalten.
  • Reduzierte Maschinenstillstandzeiten: Die durchschnittlichen Ausfallkosten für eine medizinische Versorgung je Ereignis belaufen sich auf etwa 690.000 US-Dollar. Laut McKinsey besteht die Möglichkeit, mit einem industriellen IoT bis zum Jahr 2025 bis zu 2,5 Billionen US-Dollar jährlich einzusparen.
  • Geringere Durchlaufzeiten durch Prozessautomation: Eine kontinuierliche Verfolgung der Patientengesundheit durch Fernüberwachung kann die Sterblichkeitsrate um etwa 45 Prozent reduzieren. Gleichzeitig haben Unternehmen aufgrund einer verbesserten Konnektivität und Prozessautomatisierung bis zu 89 Prozent weniger Durchlaufzeiten. HCL ‚IoT Works’ führt beispielsweise zu einer deutlichen Steigerung der Traktion mit den Kunden, um diese in praktische Lösungen zu implementieren. Gemeinsam mit einem Partner haben wir ein Gateway zwischen einem Kunden-Sterilisierungs- und Verifizierungsgerät entwickelt. Dieses hat dazu beigetragen, die Geräteverfügbarkeit um 27 Prozent zu verbessern, die Feldbesichtigungskosten um 18 Prozent zu reduzieren und den manuellen Datenabgleich zu eliminieren.

Jetzt ist der Zeitpunkt zu handeln!

Die Entstehung des neuen Ökosystems im Gesundheitswesen, bei dem das IoT alle Teile verbindet, bietet ganz neue Möglichkeiten. Eine höhere Effizienz und die gemachten Erfahrungen sorgen für eine höhere Vielseitigkeit. Gleichzeitig werden mit den zunehmenden sensiblen Daten, die generiert werden, auch die Bedrohungen für die Privatsphäre zunehmen. Ob eine Organisation im Gesundheitswesen erfolgreich sein wird, hängt künftig davon ab, wie gut sie das IoT versteht. Eines ist jedoch sicher: Das IoT wird dafür sorgen, dass das Gesundheitswesen nie wieder das gleiche sein wird.

IOT - IoT-Praxis

Eroberung der dritten Dimension

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Die Anbieter bringen immer schnellere und kostengünstigere Versionen von 3D-Druckern auf den Markt. Dies führt zu einer immer stärkeren Akzeptanz und einer Industrialisierung der Technik. So lassen sich dreidimensionale physikalische Produkte in die digitale 2D-Welt übersetzen und wieder zurück in die 3D-Form bringen. Dies funktioniert weltweit überall dort, wo es eine IP-Adresse und genügend Bandbreite gibt, um das digitale Modell zu übertragen. Dadurch entsteht ein deutliches Veränderungspotenzial. Wie stark und schnell es sein wird, hängt von verschiedenen Faktoren in den Bereichen Wirtschaftlichkeit, Technologie, Richtlinien und Politik ab.

Ein Blick zurück

Ein Blick in die Vergangenheit zeigt aber, dass sich in kurzer Zeit viel erreichen lässt. In der Medizin hat zum Beispiel der 3D-Druck von komplexem, lebendem Gewebe neue Möglichkeiten für die regenerative Medizin eröffnet. Mit einem besseren Verständnis dieser Technologie versuchen Forscher sogar, die natürlichen Heilmechanismen des Körpers zu beschleunigen. In der Orthopädie erzeugen sie etwa poröse Strukturen zur Unterstützung der Knochenstabilisierung. In Verbindung mit der Stammzellenforschung lassen sich damit sogar künstliche Organe herstellen, die eventuell die bisherige Transplantation überflüssig machen. Sogar komplizierte Körperteile wie das menschliche Gehirn lassen sich mit Hilfe von 3D-Technologie nachbilden. Dies erleichtert mit Hilfe von Simulationen die Durchführung komplexer chirurgischer Eingriffe.

Die Luftfahrtbranche hat ebenfalls sehr früh die 3D-Technologie eingeführt und druckt damit kleine bis große Teile, um Zeit, Material und Kosten zu sparen. Der wichtigste Vorteil für die Hersteller von Luftfahrttechnik ist aber die Gewichtsreduktion. Der 3D-Druck beschleunigt auch die Lieferkette durch die Herstellung nicht-kritischer Teile bei Bedarf für die Just-in-Time (JIT)-Produktion. Damit lassen sich verschiedene Fertigungsschritte einsparen – inklusive der dafür nötigen Werkzeuge.

Bisherige IoT-Projekte

Quelle: Airbus

In der Automobilindustrie gibt es sogar schon die ersten 3D-gedruckten Fahrzeuge auf Basis von Crowd Sourcing und Open Source – wenn auch bisher nur im Ausstellungsraum. Zum Beispiel hat Local Motors den mit Hilfe von 3D-Druck produzierten „Strati“ live auf der International Manufacturing Technology Show (IMTS) in Chicago präsentiert.

In Zukunft lassen sich sogar Roboter mit Muskelgewebe herstellen. Der mit 3D-Technik gedruckte „Bio-Bot“ der University of Illinois in Urbana-Champaign ist bereits erstaunlich flexibel in seinen Bewegungen und der Navigation. Nach diesem Durchbruch arbeiten Forscher schon an der Entwicklung von Maschinen, die mit Hilfe von Sensoren schnell auf komplexe Umwelt-Signale reagieren können.

Bisherige IoT-Projekte

Quelle: University of Illinois (illinois.edu)

Wohin führt die Entwicklung?

Die große Begeisterung für die 3D-Technologie ist durchaus berechtigt. Sie verschiebt die Produktionshoheit zu Einzelpersonen und ist deutlich flexibler als die herkömmliche Massenproduktion. Natürlich lässt sich nicht alles in 3D drucken, zumindest noch nicht, aber ein breiter Einsatz von 3D-Druckern bietet viele Vorteile, vor allem in Sachen Effizienz.

So lässt sich der Bedarf an Logistik reduzieren, da Design-Vorlagen digital übertragen werden und dies zu einer Dezentralisierung und Individualisierung der Produktion führt. 3D-Scanner unterstützen diese Entwicklung. Die schichtweise Herstellung im 3D-Drucker ermöglicht auch eine effiziente Fertigung selbst komplizierter Geometrien und vermeidet damit viel Abfall im Vergleich zu traditionellen Methoden. Durch die Senkung von Kosten und Komplexität mit Hilfe des 3D-Drucks müssen Unternehmen andere Wege finden, um ihre Produkte zu differenzieren. Zum Beispiel können sie ihre Sekundärmarkt-Dienstleistungen verbessern, etwa durch einfache und schnelle Herstellung von Ersatzteilen nach Bedarf. Durch die intuitive Nutzung bietet der 3D-Druck auch eine Lösung für den Fachkräftemangel, den insbesondere Fertigungsunternehmen mit komplexen Herstellungsmethoden beklagen.

Die Technologie eröffnet auch viele Chancen für Unternehmer, eine Idee zu einem fertigen Produkt zu entwickeln – mit deutlich weniger Abhängigkeit von kostenaufwändigen Herstellungsprozessen und einer wesentlich verbesserten Wirtschaftlichkeit. Dabei sollten sie jedoch eines berücksichtigen: Während die neue Generation der digitalen Technologien in praktisch allen Branchen den Ort der erbrachten Services weg vom Unternehmen hin zu web-basierten Angeboten verändert, hat der 3D-Druck den gegenteiligen Effekt. Er bringt den Herstellungsprozess näher zum Kunden. So wird der Konsument zunehmend zum Prosument.

Fazit

Natürlich gibt es noch zahlreiche Hürden zu überwinden, nicht zuletzt die etablierten Prozesse und Richtlinien, aber auch Fragen in Bezug auf Sicherheit, Datenschutz, geistiges Eigentum und viele weitere Aspekte. Dies verlangsamt möglicherweise die Einführung von 3D-Druck in Unternehmen. Doch gleichzeitig verlangen immer kürzere Konjunkturzyklen und sich schneller verändernde Kundenwünsche nach flexiblen, individuellen Methoden zur Herstellung von Produkten in Echtzeit.

So schätzt McKinsey das Potenzial verschiedener 3D-Anwendungen auf einen wirtschaftlichen Effekt von 230 bis 550 Milliarden im Jahr 2025. Der größte Einfluss wird dabei von Consumer-Lösungen erwartet, gefolgt von direkter Herstellung. Da immer mehr Anwendungen für den 3D-Druck entstehen, wird es auch interessant sein, wie Branchen die dadurch entstehenden Möglichkeiten in Zukunft einsetzen und weiterentwickeln. Schließlich wird fast jeder Sektor die 3D-Technologie nutzen, um Innovationen schnell und effizient in die Realität umzusetzen.