Smart Society und Smart Economy

Unterwegs in der Smart City

Wie lässt sich die Lebensqualität in der Stadt durch Technologie verbessern? Dieser Frage gehen Smart-City-Planungen nach. Dabei orientieren sich die Planer*innen insbesondere an den Möglichkeiten, die ihnen das Internet der Dinge bietet.

Die Grundidee der Smart City: Jede Stadt hat bestimmte Verkehrs-, Waren- und Energiekreisläufe. Um die Stadt smarter zu machen, sammelt man deshalb mithilfe von Sensoren Daten, die diese Kreisläufe möglichst gut beschreiben.

Werden dann die Daten verschiedener Bereiche kombiniert, lassen sich die Kreisläufe optimieren und damit die Lebensqualität in der Stadt verbessern. Dabei werden immer häufiger KI-Systeme eingesetzt.

Exercise:

Wo genau kommt das Internet der Dinge in einer Smart City zum Einsatz?

Industrie 4.0

Einige Bestandteile des Internets der Dinge hast du bereits kennengelernt. Ein weiterer wichtiger Teilbereich ist das „Industrial Internet of Things“ (IIoT), mit der Industrie 4.0- Anwendungen umgesetzt werden.

Im IIoT werden Maschinen, Produkte und Menschen direkt miteinander und über das Internet verbunden. Hauptziel ist eine effiziente Produktion, die möglichst automatisch und selbstorganisierend abläuft.

Dies umfasst die gesamte Wertschöpfungskette im Unternehmen – von der Ausgangsidee für ein Produkt, dessen Fertigung, über das Marketing und den Verkauf bis hin zu Logistik und Versand, Wartung sowie Recycling. Alles soll durch IIoT smart und effizient werden.

Wie funktioniert das?

Sensoren werden entlang der Wertschöpfungskette positioniert. Sie sammeln Daten über den aktuellen Zustand des Produkts, aber auch über den Zustand der Maschinen und die Verfügbarkeit von Produktionsmaterialien. Diese Daten werden zentral zusammengeführt, zum Beispiel in der Cloud, und dann durch Verfahren der Künstlicher Intelligenz, beispielweise Machine Learning, analysiert.

So finden die Unternehmen heraus, an welcher Stelle sich die Wertschöpfungskette optimieren lässt. Und so sind Prognosen dahingehend möglich, wann an welcher Stelle die nächsten Wartungsarbeiten anstehen.

Dies nennt man Predictive Maintenance, was so viel wie „vorausschauende Wartung und Instandhaltung“ bedeutet. Neben den Sensoren sind Aktoren im Einsatz, die selbstständig Aktionen ausführen können.

Das IIoT vernetzt zudem Unternehmen. Dadurch erfährt beispielsweise ein Lieferant frühzeitig und automatisch, wenn das verarbeitende Unternehmen Nachschub bei einem Rohstoff oder Ersatzteile benötigt. Der Lieferant kann auf diese Weise vorausschauend Nachschub liefern, sodass die Produktion nicht ins Stocken gerät.

Exercise:

Dies ist eine Übung mit einer besonderen Ausgangssituation:

Unternehmen A produziert Schallplattenspieler, Unternehmen B liefert dafür bestimmte Schrauben. Die smarte Produktionsanlage von Unternehmen A merkt, dass die Schrauben zur Neige gehen, und sendet ein Signal an Unternehmen B, damit Schrauben nachgeliefert werden.

Die Grundidee der „industriellen Revolution 4.0“ ist die Vernetzung von Menschen, Maschinen und Maschinensystemen zum Zweck der Optimierung der gesamten Produktionskette, über Maschinen, Maschinensysteme und Unternehmensgrenzen hinaus. Bei der Umsetzung entstehen große Datenmengen, die in hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden müssen. Hierbei spielen Methoden und Technologien für das Management und die Analyse von Big Data eine wichtige Rolle.