Digitale Transformation, Sensorik und Datenströme

Die digitale Transformation ist in der Industrie in vollem Gange. Sensoren, Mess- und Prüfsysteme spielen für die Digitalisierung und Vernetzung von Fahrzeugen, Maschinen, Anlagen, von ganzen Fabriken und am Ende der gesamten Industrie eine Schlüsselrolle. Sie übertragen die realen Zustände der analogen Welt in die digitalen Daten der Industrie 4.0 und des Internet of Things. Dabei wächst ihre Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit kontinuierlich.

Durch die Vernetzung von physischen Objekten, wie z.B. Handys, Autos oder ganzen Fabriken, ist es möglich, Daten im großen Maßstab aufzunehmen und miteinander auszutauschen. Dies schafft die Möglichkeit, die existierende Umwelt in computerbasierte Systeme zu integrieren, was in einer Erhöhung von Effizienz, Genauigkeit, Vorhersehbarkeit und letztendlich auch einem höheren wirtschaftlichen Nutzen resultiert.

Intelligente Sensoren nehmen ihre Umwelt nicht nur wahr, sie verarbeiten die Messwerte auch gleich weiter und kommunizieren diese Ergebnisse. Dadurch kann das gesamte (Sub-)System kompakt und auf den speziellen Anwendungsfall zugeschnitten gesteuert, geregelt oder überwacht werden. Ein Beispiel dafür sind Smarte Schwingungssensoren in Windkraftanlagen, die die Anlage abschalten, wenn die Schwingungen des Turms gefährlich hohe Amplituden erreichen.

Durch busgebundene oder drahtlose Kommunikation können Smarte Sensoren zu Sensornetzwerken verbunden werden, zum Beispiel zur Überwachung von Maschinen. Hier können drahtlose Sensoren gerade bei schwierigen Umweltbedingungen oder schwer zugänglichen Bereichen einen großen Vorteil darstellen, da komplizierte drahtgebundene Anschlüsse vermieden werden.

Mit dem Fortschritt in der Mikroelektronik und der damit verbundenen Miniaturisierung entstand die Möglichkeit, intelligente Funktionen dezentral und direkt dort zu implementieren, wo sie gebraucht werden. Derartige, als eingebettete Systeme (“embedded systems”) bezeichnete Anwendungen sind aus unserer Umgebung heute nicht mehr wegzudenken.

Als für einen vorgegebenen Einsatzzweck entwickelte Computersysteme  übernehmen sie Assistenzfunktionen in vielen Bereichen des Alltags, der Industrie und des Geschäftslebens. Aktuelle Einschätzungen gehen von ca. 150 eingebetteten Prozessoren im Heimbereich und weiteren 40 bis 50 im Automobil aus. Beispiele hierfür reichen vom Mobiltelefon über das Antiblockiersystem (ABS) bis zum Kühlschrank.

Das Marktvolumen für eingebettete Systeme in Deutschland liegt zurzeit bei über 17 Milliarden Euro und soll bis 2020 auf über 40 Milliarden Euro wachsen. In diesem wichtigen Markt spielt das Anwendungsgebiet der Sensorik einer immer wichtigere Rolle, da hier einfache Messwertaufnehmer im Zusammenspiel mit eingebetteten Systemen zum intelligenten Sensor, zum Smart Sensor werden.

Diese Assistenzrolle kann dann besonders erfolgreich gespielt werden, wenn es gelingt, das eingebettete System nicht nur an den Sensor, sondern auch an die Nutzerbedürfnisse anzupassen. Durch das kombinierte und gut abgestimmte Zusammenspiel von Hardware- und Softwarekomponenten lässt sich die Gestaltung und Ausführung eingebetteter Systeme entsprechend optimieren.

Die digitale Transformation erfordert damit ein Neudenken von etablierten Produkten, Dienstleistungen und Wertschöpfungsketten. Die Verknüpfung der Sensorik mit cyberphysischen Systemen spielt dabei wie bereits dargestellt eine zentrale und entscheidende Rolle. Hinzu tritt die zunehmende Bedeutung von Datenströmen für die Monetarisierung und Realisierung vollkommen neuer Geschäftsmodelle (Smart Metering, etc.). Denn auch Cloud und App benötigen eine physische Basis in der realen, industriellen Umgebung und damit eine robuste und zuverlässige Hardware.

Auf Fachmessen wie z.B. der Sensor+Test (dem weltweit führenden Forum für Sensorik, Mess- und Prüftechnik) in Nürnberg können Unternehmen im Rahmen von Themenparks, Sonderausstellungen oder Innovationsforen die Möglichkeit nutzen, sich mit ihren Produkten in diesem Bereich zu präsentieren. Der Schwerpunkt kann dabei firmenindividuell sowohl auf Software als auch auf Hardware gelegt werden. Der Sonderstand „Industrial Internet of Things“ ist offen für alle Unternehmen und Institutionen, die innovative Produkte, Verfahren, Technologien, Dienstleistungen oder Anwendungen aus diesem Bereich präsentieren.

Durch begleitende Networking-Veranstaltungen wird Unternehmen im Bereich des Themenparks eine zusätzliche Plattform geboten, um nicht nur Kunden sondern auch Geschäfts- und Innovationspartner zu finden.

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