Vernetzte Maschinen & Anlagen

Digitalisierung im Maschinen- und Anlagenbau – Herausforderung und Chancen

Die Digitalisierung verändert die gesamt Wertschöpfungskette. Dank Internet of Things (IoT) wissen Unternehmen jederzeit über den Ort und Zustand Ihrer Maschinen- und Anlagen Bescheid. Mittels Predictive Maintenance können Störungen bereits im Vorfeld erkannt und beseitigt werden. Durch die Vernetzung aller Maschinen, Anlagen und Computer werden wertvolle Informationen gesammelt und es kann sogar in Echtzeit auf Veränderungen reagiert werden. 

Bild: Vernetzte Maschinen und Anlagen

Diese ideale vernetzte Welt hat viele Namen: Industrie 4.0, Digitalisierung, digitale Transformation, industrielles Internet der Dinge (IIoT), smart connected products oder auch Smart Industry. Bereits 2015 erkannten Roland Berger und BDI in der Studie „Digitale Transformation in der Industrie“, dass der Maschinen- und Anlagenbau durch die Digitalisierung ein Wertschöpfungspotenzial von 89 Mrd. Euro besitzt. Eine unglaubliche Summe, wenn man bedenkt, dass der Maschinen- und Anlagenbau in Deutschland laut Statista 2020 einen Umsatz von ca. 204 Mrd. Euro erwirtschaftete. Für Unternehmen bedeutet das aber auch immense Wachstumsmöglichkeiten.

Auf Herstellerseite ist die Digitalisierung im Maschinenbau bereits weit fortgeschritten. Eine der größten Herausforderung bleibt aber die Vernetzung und der störungsfreie Betrieb der Anlagen.

Wie weit ist die Digitalisierung von Maschinen und Anlagen?

Die repräsentative Umfrage „Trendstudie Digitalisierung“ 2020 von Bitkom Research im Auftrag des IT-Dienstleisters Tata Consultancy Services (TCS) zeigte, dass der Maschinen- und Anlagenbau alles andere als „engstirnig“ und „ewiggestrig“ ist. Denn: 93 % der Maschinen- und Anlagenbauer sind offen für digitale Technologien und Neuerungen. Damit sind sie führend unter den deutschen Schlüsselbranchen.

Dennoch nutzen zwar 47 % der Unternehmen Robotik, aber bisher nur 22 % IoT und nur 14 % Künstliche Intelligenz.

Vernetzte Systeme – ein großes „Gehirn“

Das wichtigste für den Maschinen- und Anlagenbau ist aber die Vernetzung und die Automatisierung. Vernetzte Systeme – durch z. B. IoT, Knowledge Graph, ERP-Software, IoT-Plattformen usw. – kommunizieren miteinander und funktionieren wie ein großes „Gehirn“, das alles sieht und erkennt. Dank Automatisierung und Künstliche Intelligenz ist dieses Gehirn in der Lage, mögliche Engpässe, Störungen oder Ausfälle von Maschinen und Anlagen rechtzeitig zu erkennen und diese selbständig zu beseitigen.

Natürlich ist diese Vernetzung nicht von heute auf morgen realisierbar, sondern muss aufgrund der technischen Komplexität schrittweise angegangen werden.

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Herausforderungen im Maschinen- und Anlagenbau?

Industrieunternehmen stehen heutzutage vor vielen Herausforderungen: Cyber-Kriminalität, Industriespionage, Lieferengpässe bzw. unterbrochene Lieferketten, die Produktion immer komplexerer Produkte in kürzeren Zyklen; individuelle Kundenwünsche, gesetzliche Auflagen, Dokumentationen uvm.

Doch bevor Unternehmen von der Digitalisierung profitieren und diese Herausforderungen meistern können, müssen die Grundlagen gelegt werden.

Weg von Insellösungen – hin zur umfassenden Vernetzung

Viele IT-Werkzeuge in der Industrie sind Insellösungen und nicht gedacht, mit anderen Systemen zu kommunizieren. Vor allem bei der Nutzung von IoT ist es wichtig, dass IT und OT – die Betriebstechnologien zur Überwachung der Maschinen und Geräte – miteinander vernetzt werden. Viele alte Geräte sind über 30 Jahre alt und besitzen nicht einmal eine CPU. Zusätzlich sollen Sensoren integriert werden, die sich z. B. an Orten befinden, wo es keine kontinuierliche Stromversorgung gibt. Aus diesem Grund ist das Finden und Auswählen der passenden Edge-Geräte und dem IoT-Gateway sowie dem Gerätemanagement ebenfalls eine Herausforderung.

Damit eine umfassende Vernetzung (Ende-zu-Ende) gelingt, benötigen alle Maschinen, Geräte, Anwendungen und Sensoren passende Schnittstellen. Erst danach sind alle Komponenten in der Lage miteinander zu kommunizieren und Daten auszuwerten.

Aber auch Geschäftspartner, Lieferanten und Kunden spielen eine enorme Rolle. Alle Beteiligten müssen in der digitalen Infrastruktur technologisch eingebunden werden, damit die Kommunikation nicht unterbrochen wird.

Warum das Ganze?

Stellt man sich die Kernfrage, warum man den Maschinen- und Anlagenbau überhaupt digitalisieren sollte, trifft man immer wieder auf zwei Aussagen:

  • Mehr Effizienz &
  • Kostenersparnis

Letztendlich geht es darum, die Produktivität, die Auslastung und die Verfügbarkeit der Maschinen und Anlagen zu optimieren. Wie können die Maschinen effizienter arbeiten, sodass sie Kosten einsparen?

Doch das ist erst der Anfang: Denn smarte, vernetzte Produkte bieten dem Unternehmen mehr Flexibilität, können neue Geschäftsfelder und Services erschließen und bieten viele neue Möglichkeiten für Anlagenbauer, Händler und Maschinennutzer.

Eins ist klar: die Produkte von morgen werden smart und vernetzt sein. Die Frage ist nur, ob Ihr Unternehmen dabei ist.

- Markus Kohlbacher, OEM-Experte, t-matix

Welche Vorteile ergeben sich für den Maschinen- und Anlagenbau?

Die Maschinen- und Anlagenbau-Branche profitiert davon, indem sie digitale Services für Ihre Kunden anbieten können, z. B. Monitoring, Fernwartung, Remote Management und Over-the-Air-Software-Updates von Maschinen, Geräten und Anlagen. Auf diese Weise profitiert der Anlagenbauer genauso wie das produzierende Unternehmen.

Servitisierung & After-Sales

Vor allem werden Unternehmen immer mehr zum langfristigen Partner ihrer Kunden. Statt dem einmaligen Verkauf von Maschinen und Geräten bieten sie nun After Sales Services an. Viele dieser Services werden „on demand“ angeboten und Kunden müssen nur noch für das bezahlen, was sie tatsächlich benötigen. Dadurch bleibt der Kunde finanziell flexibel, während z. B. der Anlagenbauer oder Händler sein Geschäftsmodell erweitern kann.

Die Vorteile durch Digitalisierung für den Maschinen- und Anlagenbau:

  • Echtzeitdatenbasierte Analyse
  • Neue Geschäftsmodelle und Produkte durch Servitization
  • Dank Predictive Maintenance weniger Störungen und teure Maschinenausfälle
  • Mehr Kontrolle und Übersicht (durch Einbindung von ERP und Business Analytics)
  • Kosteneinsparungen
  • Höhere Produktqualität
  • Kürzere Produkteinführungszeiten (Time-to-Market)
  • Kostengünstige On-demand-Services für Kunden
  • Bessere Kundenbindung dank individueller Lösungen

Kurz gesagt: Unternehmen arbeiten effizienter und können dank der Digitalisierung ihr eigenes Portfolio erweitern und viele neue digitale Produkte und Services anbieten, die vorher nicht möglich waren.

Was bringt die Zukunft?

Alles ist derzeit in Bewegung. Für Unternehmen heißt das, dass sich ständig neue Möglichkeiten ergeben, ihr Business zu optimieren und neue Geschäftsbereiche zu erschließen. Es bedeutet aber auch, dass man sich nicht zurücklehnen und abwarten darf.

Megatrend Digitalisierung & IoT

Wer diese neuen Technologien für sein Unternehmen zu nutzen weiß, kann schneller, besser und kostengünstiger Produkte entwickeln. Vor allem der IoT-Bereich steht noch ganz am Anfang und bietet unendlich viele Möglichkeiten, neue Technologien einzusetzen oder miteinander zu kombinieren. Eins ist klar: die Produkte von morgen werden smart und vernetzt sein. Die Frage ist nur, ob Ihr Unternehmen dabei ist.

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Mehrere Personen stehen in einer Fertigungshalle und unterhalten sich

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