ZigBee und Co. – IIoT hat in Deutschland viel Potenzial

In Deutschland bleibt das Potenzial des Industrial Internet of Things (IIoT) in den Bereichen Fertigung und Produktion laut einer Studie der International Data Corporation (IDC) weitgehend ungenutzt. Obwohl 61 Prozent der Industrieunternehmen die Bedeutung des IIoT für den Erfolg von Nachhaltigkeitsinitiativen hervorheben, haben lediglich 20 Prozent konkrete Implementierungsprojekte auf den Weg gebracht. Die Anwendung von IIoT-Technologien, wie  ZigBee, ermöglicht eine bisher unerreichte Transparenz und führt damit zu einer erheblichen Verbesserung der Agilität in Unternehmensprozessen.

Die zugrunde liegenden Daten stammen aus einer umfassenden Befragung, die mit einer strukturierten Methodik durchgeführt wurde. Zielgruppen der Untersuchung waren IT- und Fachverantwortliche aus 250 deutschen Unternehmen verschiedener Branchen: Prozessindustrie, diskrete Fertigung, Handel, Transport, Verkehr und Logistik sowie Wasser- und Energieversorgung und Abfallentsorgung. Jedes der teilnehmenden Unternehmen beschäftigt mehr als 100 Mitarbeiter und ist in Entscheidungsprozesse rund um IIoT involviert.

Was ist Industrial Internet of Things (IIoT)?

Das IIoT bezeichnet die erweiterte Vernetzung von Maschinen, Anlagen und Systemen innerhalb industrieller Umgebungen mittels moderner Informationstechnologien. Es handelt sich um eine spezialisierte Unterform des Internet of Things (IoT), die sich durch höhere Anforderungen an Zuverlässigkeit, Sicherheit und Skalierbarkeit auszeichnet. Hierbei spielen verschiedene Kommunikationsprotokolle eine entscheidende Rolle, um eine effiziente und sichere Datenübertragung zu gewährleisten.

Ein prominentes Protokoll im Kontext des IIoT ist ZigBee. Dieses drahtlose Netzwerkprotokoll ermöglicht die Kommunikation zwischen Geräten in kurzer bis mittlerer Reichweite und ist für seine geringen Energieanforderungen bekannt. ZigBee wird häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen es auf eine hohe Netzwerkstabilität und -sicherheit ankommt, beispielsweise in der industriellen Automatisierung oder der Echtzeitdatenerfassung.

Es bietet die Flexibilität, Netzwerke mit verschiedenen Topologien wie Stern-, Baum- oder Mesh-Strukturen aufzubauen, und unterstützt somit eine vielseitige und anpassungsfähige Systemarchitektur. Dadurch eignet sich ZigBee hervorragend für die unterschiedlichen Anforderungen, die das IIoT an eine robuste und effiziente Datenkommunikation stellt.

IIoT in deutschen Unternehmen

Im Kontext der Hannover Messe wurde die ernüchternde Erkenntnis publik, dass die Adaption von (IIoT und der Industrie 4.0  in deutschen Industrieunternehmen nach wie vor auf einem niedrigen Niveau verharrt. Laut der Studie setzen gerade einmal 10 Prozent der Industrieunternehmen umfassende IIoT-Initiativen um. Weitere 10 Prozent haben sich in begrenztem Umfang der Implementierung von IIoT-Projekten verschrieben. Ein Großteil der Firmen befindet sich derzeit in den Phasen der Recherche (20 %), Evaluierung (30 %), Planung (20 %) oder befindet sich noch in der Pilotphase (9 %).

Dieser zurückhaltende Ansatz zur Implementierung von IIoT-Technologien ist umso besorgniserregender, da der industrielle Sektor in Deutschland mit zahlreichen Herausforderungen konfrontiert ist. Dazu gehören steigende Energiekosten, hohe Frachtkosten, gestörte Lieferketten und geopolitische Unsicherheiten, wie etwa Konflikte innerhalb Europas. In diesen volatilen Zeiten wäre die Anwendung von IIoT besonders wertvoll, da sie die Kapazität bietet, auf diese Herausforderungen mit zuverlässigen Informationen und flexiblen Unternehmensprozessen zu reagieren.

Seit rund zwei Jahren stagniert die IIoT-Nutzung in der deutschen Industrie, wodurch die Fähigkeit der Unternehmen, proaktiv auf Herausforderungen in Liefer- und Wertschöpfungsketten zu reagieren, erheblich beeinträchtigt wird. Insbesondere in Zeiten, in denen Anpassungsfähigkeit und Informationsgenauigkeit entscheidend sind, bleibt das Potenzial von IIoT-Technologien, wie ZigBee, weitgehend ungenutzt. Dadurch versäumen viele Unternehmen nicht nur die Möglichkeit zur Optimierung ihrer Prozesse, sondern auch zur Erhöhung ihrer Wettbewerbsfähigkeit.

Agile Produktion durch IIoT

Das Industrial Internet of Things (IIoT) stellt ein entscheidendes Instrument für die Realisierung einer agilen Produktion dar, die es ermöglicht, rasch auf interne sowie externe Unwägbarkeiten zu reagieren. Hierdurch wird Unternehmen die Flexibilität verliehen, Fertigungsprozesse kurzfristig anzupassen oder gar auf die Herstellung neuer Produkte umzustellen. Darüber hinaus eröffnet IIoT die Möglichkeit, Ressourcen optimal zu allokieren, wodurch sowohl die Nachhaltigkeit der Produktion als auch die Reduktion von Ausschussmengen gefördert wird.

Trotz der offensichtlichen Vorteile schreitet die Implementierung von IIoT-Technologien in der deutschen Industrie nur zögerlich voran. Wirtschaftliche Unsicherheiten der vergangenen Jahre haben die Aufmerksamkeit der Unternehmen verstärkt auf betriebswirtschaftliche Kennzahlen wie Gewinn, Kosten, Produktivität und Kundenbindung gelenkt. Die Hemmnisse für die breite Akzeptanz von IIoT sind jedoch nicht primär in mangelndem Interesse oder Willen zu finden, sondern vielmehr in den Herausforderungen, die mit der konkreten Implementierung einhergehen. Zu diesen Herausforderungen gehören Skepsis, fehlende Expertise und veraltete technologische Infrastrukturen.

·        Synergien zwischen IIoT und grüner Produktion - Unternehmen, die auf Nachhaltigkeit setzen, profitieren nicht lediglich von einem gestärkten Image und reduzierten Risiken, sondern realisieren auch direkte wirtschaftliche Vorteile. Hierzu zählen insbesondere Kosteneinsparungen durch effiziente Ressourcennutzung. Laut einer Befragung erkennen 67 Prozent der Teilnehmer in der Minimierung von Abfall, Ressourcenverbrauch, Energie und CO2-Emissionen erhebliche Synergien. Darüber hinaus sind 65 Prozent der Meinung, dass nachhaltige Ansätze innovationsfördernd wirken. Für mehr als die Hälfte der Befragten hat die nachhaltige Ausrichtung auch in kurzer Zeit positive betriebswirtschaftliche Effekte. In diesem Kontext betonen 61 Prozent die zentrale Rolle des IIoT bei der Umsetzung und dem Erfolg von nachhaltigen Unternehmensinitiativen.

·        Effektive Daten- und Analytics-Strategien im IIoT-Bereich - In der deutschen Industrie existiert eine klare Diskrepanz zwischen dem vorhandenen IIoT-Potenzial und seiner konkreten Umsetzung. Nur ein Bruchteil der Unternehmen, etwa 13 Prozent, verfügt über eine integrierte Daten- und Analysestrategie, die sämtliche IIoT-Aktivitäten umfasst. Bei der Mehrheit, etwa 58 Prozent, beschränkt sich die Datenstrategie auf kurzfristige geschäftliche Ziele, während ungefähr ein Viertel sich lediglich auf isolierte Projekte konzentriert. Eine ganzheitliche Herangehensweise ist jedoch unerlässlich, um den maximalen Nutzen aus der digitalen Transformation im industriellen Bereich zu ziehen.

·        Cybersecurity als Eckpfeiler der IT/OT-Integration - In der Schnittstelle zwischen Informationstechnologie (IT) und operativer Technologie (OT) nimmt Cybersecurity eine zentrale Rolle ein. Aktuell liegt die Herausforderung vor allem in der unzureichenden Kommunikation zwischen IT- und OT-Abteilungen, was bei 28 Prozent der befragten Unternehmen als Hauptbesorgnis gilt. Allerdings ist eine positive Entwicklung zu verzeichnen: Die Zahl der Unternehmen, bei denen IT und OT eine geteilte Verantwortung für die Cybersecurity übernehmen, wird voraussichtlich innerhalb des nächsten Jahres von 12 auf 29 Prozent ansteigen. Durch sorgfältige Implementierung kann IIoT sogar zur Verbesserung der OT-Sicherheit beitragen, indem es die Transparenz erhöht und unberechtigte Zugriffe schneller identifiziert.

·        IT/OT-Teams: Nahtlose Integration im Fokus - In der fortschreitenden Vernetzung von IIoT, die von Sensoren an industriellen Anlagen bis hin zu zentralen Rechenzentren und Cloud-Infrastrukturen reicht, spielt die Synergie zwischen IT- und OT-Teams eine entscheidende Rolle. In den deutschen Industrieunternehmen sind diese Teams jedoch derzeit in 28 Prozent der Fälle strikt voneinander getrennt. Positiv zu vermerken ist, dass sich diese Situation ändern wird: Innerhalb des nächsten Jahres wird der Anteil der Unternehmen mit strikter Trennung auf 5 Prozent fallen, während der Anteil der Unternehmen, in denen IT und OT eng zusammenarbeiten, von 17 auf 33 Prozent ansteigen wird.

·        Kennzahlen in der IIoT-Strategie - Innerhalb der Unternehmen, die mindestens im Pilotstadium von IIoT-Projekten angelangt sind, wird die Notwendigkeit einer quantitativen Erfolgsbewertung bislang oft vernachlässigt. Lediglich ein Drittel der Betriebe misst konkrete Erfolgsmetriken. Ein weiteres Fünftel prüft die Eignung anfänglicher Kennzahlen. Diese Zahlen offenbaren ein signifikantes Defizit in der zielgerichteten Steuerung und Evaluierung von IIoT-Initiativen. Nur durch eine strukturierte Herangehensweise bei der Definition von Zielen und der Etablierung von Entscheidungsregeln können IIoT-Budgets effektiv genutzt werden.

Die aktuelle Lage der industriellen Internet-of-Things-Entwicklung in Deutschland zeichnet ein heterogenes Bild: Während einige Betriebe als Vorreiter fungieren und eine strategische Implementierung verfolgen, setzen andere hauptsächlich auf unkoordinierte, einzelne Projekte. Obwohl die Pandemie Entwicklungen in diesem Bereich verlangsamt hat, bietet das IIoT gerade in Krisenzeiten die Möglichkeit, eine robuste Datengrundlage für agile Lösungsansätze zu schaffen. Ein systematischer Ausbau, die Professionalisierung der IIoT-Strukturen und eine integrierte Digitalisierungsstrategie sind unerlässlich, um die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie auf dem globalen Markt sicherzustellen.