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01:05 18.01.2021
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IoT Gateway

IoT - Internet of Things vereinfacht und optimiert Prozesse

Dem Internet der Dinge oder Internet of Things (IoT) liegt ein Konzept zugrunde, dass statt einer zentralen Steuerung durch einen Menschen oder einen Computer die Priorität auf eine Kommunikation der einzelnen Instanzen untereinander legt. Es ist eine der Schlüsselfaktoren für die Smart Factory im Rahmen der Industrie 4.0 und ermöglicht die umfassende Vernetzung aller Instanzen durch die Automatisierung von Prozessabläufen. Die Interaktion zwischen Mensch und Maschinen oder Human Machine Interface (HMI) wird dadurch auf die wesentlichen und integrativen Bestandteile reduziert, während die zwischen einzelnen Werkstationen Machine to Machine (M2M) ausgebaut wird. Auf diese Weise können Prozesse optimiert, der Durchsatz und die Auslastung von Anlagen erhöht und gleichzeitig Produkte individualisiert werden, ohne auf eine zusätzliche Kontrolle durch den Menschen angewiesen zu sein.

Das Internet of Things beinhaltet ebenso private wie industrielle Ansätze, die sich in ihrer Struktur sehr ähneln. Auf der einen Seite steht eine Vernetzung von Haushaltsgeräten und Kontrollinstanzen, auf der anderen die zwischen Fertigungseinheiten, Produkten und Qualitätsmanagement. In dem Internet of Things sind alle beteiligten Einheiten in der Lage, Daten zu speichern und an andere Instanzen weiterzugeben. Dies kann entweder über Embedded Computer oder auch über passive Wege wie Smart Cards, RFID oder NFC erfolgen. Durch diesen Ansatz erlaubt das Internet of Things eine intelligente Nutzung von Ressourcen, indem etwa Produkte und Fertigungsstationen ihren Zustand und ihre Auslastung miteinander abgleichen. Je nach Zustand oder speziellen Auswertungsschritten können Produkte autonom ihre folgende Station wählen und ihr ganz spezielle Steuerbefehle übermitteln. Gleichzeitig überwacht die IT-Infrastruktur die allgemeine Situation und ermöglicht es beispielsweise einem Auto, einen gezielten Fertigungsschritt auszuwählen, um die Gesamtperformance eines Werks zu erhöhen. Durch die Abstimmung können sowohl Ausfälle kompensiert wie Kapazitäten optimal genutzt werden, um die potenzielle Leistung voll auszuschöpfen und überflüssigen Leerlauf zu eliminieren.

Die neuen Verfahren für HMI und M2M machen sich die Möglichkeiten zunutze, die durch die Entwicklungen und technologischen Fortschritte der digitalen Wirtschaft und der Computerindustrie ergeben. Wesentliche Komponenten können dabei durch Upgrades und die Erweiterung bestehender Strukturen implementiert werden, um die laufende Produktion nur geringfügig zu beeinflussen. Da das gesamte System mit jedem weiteren Ausbau des Internet of Things flexibler wird, sind großflächige Anpassungen lediglich innerhalb kurzer Phasen während der ersten Umstellung notwendig. Anschließend können einzelne Ausfälle durch die Infrastruktur selbstständig durch die temporäre Verlagerung auf andere Stationen ausgelagert werden, um anschließend die Vorteile der neu vernetzten Fertigungsbereiche zu nutzen. Im Zuge einer sich selbst organisierenden Schwarmintelligenz ist die Industrie 4.0 darauf ausgelegt, solche Ausfälle und Engpässe ohne zusätzliche Eingriffe selbst zu analysieren und geeignete Maßnahmen zur Behebung von Materialknappheit zu ergreifen. Die Kombination aus umfangreicher HMI und M2M erlaubt es dabei, den Überblick über die Prozesskette zu garantieren, ohne dass eine menschliche Kontrolle jeder Instanz notwendig ist.

Die Industrie 4.0 bietet die Antwort auf die gesteigerte Nachfrage nach individuellen Produkten, ohne auf eine Automatisierung der Produktion verzichten zu müssen. Im Zentrum stehen Eigenschaften wie Selbstkonfiguration, -diagnose und -optimierung von Systemen, um zugleich die Qualität und die Performance spürbar zu steigern. Erreicht wird dies in erster Linie durch die Vernetzung aller Instanzen und Komponenten durch das Internet of Things, das innerhalb eines Netzwerkes sämtliche wichtigen Parameter ermittelt und verbreitet, ohne auf eine einzige Kontrollstelle zugreifen und vertrauen zu müssen. Vorteile ergeben sich direkt aus einer möglichen Individualisierung von Produkten aus der Hochtechnologie, einer optimierten Auslastung bestehender Anlagen und einer flexiblen Infrastruktur mit den Fähigkeiten zur Eigenreparatur in Krisen- und Extremsituationen. Dadurch hilft das Internet of Things über seine ausgebaute HMI und M2M Kommunikation, Schwachstellen und Engpässe frühzeitig zu erkennen und kurzfristig zu umgehen, mittelfristig jedoch zu beseitigen. Somit können Ressourcen bestehender und zukünftiger Anlagen vollständig genutzt und Kapazitäten dauerhaft erweitert werden.

Hersteller
Name
Schnittstellen Seriell / Parallel
COM gesamt
RS-232
RS-485
RS-485 mit Isolierung
RS-232/485
RS-422/485
RS-232/422/485
USB gesamt
Netzwerk Adapter
Ethernet gesamt
Typ 10/100/1000 Mbit/s
10/100 Mbit/s Schnittstelle
WLAN Anzahl
WLAN IEEE-Norm
Netzwerk
Netzwerkprotokoll
alle anzeigen weniger anzeigen
Zusätzliche Funktionen
Anzahl SIM Kartenhalter
GSM
3G
Industrie Protokolle
EtherNet/IP
PROFINET I/O
Modbus TCP
Modbus RTU
MQTT
HART
CAN Port
Profibus DP Port
Systemleistung
Eingangsspannung DC
V
0
48
Software
Betriebssystemkompatibilität
Betriebsbedingungen
Temperatur
°C
-40
75
Maße und Gewicht
Breite
mm
33
565
Höhe
mm
26
250
Tiefe
mm
33
157
Normen und Zertifikate
Vibration und Schock
EMS
EMI
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01:05 18.01.2021