IoT, industrial IoT or a MES platform - what is the difference?

IIoT-Plattform, IoT-Plattform oder MES: Was ist der Unterschied?

Zurzeit gibt es weltweit über 600 IoT-Plattform-Anbieter. Es gibt generalisierte IoT-Plattformen, industrielle IoT-Plattformen (IIoT) und Manufacturing Execution Systems (MES) für Industrieunternehmen. Einige Anbieter liefern maßgeschneiderte IoT-Lösungen, die an Ihren industriellen Anwendungsfall angepasst werden können. Andere sind bereits für IIoT optimiert. Was ist also der Unterschied? In diesem Artikel wollen wir das herausfinden und Ihnen zeigen, wie Sie die richtige Lösung für Ihr Unternehmen finden können.

Was sind IoT und IIoT?

Industrielles IoT (IIoT) ist eine Unterkategorie des IoT. IIoT bringt die Prinzipien des Internets der Dinge in industrielle Umgebungen ein, oder kurz gesagt: Die Elemente sind identisch, aber die Nutzung variiert. IIoT wird oft im Zusammenhang mit Industrie 4.0 verwendet, einem Begriff, der den aktuellen Trend in der Fertigungsindustrie zur Nutzung einer Kombination aus IoT, Big Data, Cloud und Edge Computing zusammenfasst.

Das Ziel? Die kombinierten Kräfte von IoT-Technologie und Daten werden auf verschiedene Fertigungs- und andere industrielle Prozesse angewendet, um zu automatisieren, vorherzusagen, zu verhindern, die Produktivität zu steigern und Prozesse zu rationalisieren. IIoT hilft Herstellern, Engpässe mithilfe von Big Data und maßgeschneiderten IoT-Lösungen zu beseitigen.

IIoT befasst sich speziell mit massivem Scale-Out-IoT in industriellen Umgebungen und der Konnektivität über verschiedene Assets wie Maschinen und Industrie-PCs. Typische IIoT-Szenarien beinhalten industrielle Sicherheitsstandards, verbesserte Überwachung, ein gewisses Maß an Automatisierung und M2M-Kommunikation.

Aber IIoT-Anwendungen sind nicht auf den Shop-Floor beschränkt. Sie können sich mit anderen Branchen überschneiden, wie unten gezeigt:

Abbildung 1. IIoT-Anwengungen

Wie unterscheidet sich die IoT-Plattform von der IIoT-Plattform?

Wenn Sie sich zwischen einer IoT- und IIoT-Plattform entscheiden, müssen Sie eine Vorstellung davon haben, wie Ihr Anwendungsfall aussehen wird. Lassen Sie uns einen genaueren Blick auf die beiden Plattformtypen werfen:

IoT-Plattformen

Im weitesten Sinne ist eine IoT-Plattform eine mehrschichtige Technologie, die die Bereitstellung und Verwaltung von angeschlossenen Geräten innerhalb des IoT-Ökosystems erleichtert, das aus IoT-Endpunkten, Edge-Hardware, Netzwerken und einer breiteren Wertschöpfungskette besteht. IoT-Plattformen werden oft als Middleware-Lösungen bezeichnet, da sie als Bindeglied zwischen den von Edge-Geräten gesammelten Daten und den Endbenutzeranwendungen fungieren.

Die breitere Wertschöpfungskette besteht aus den folgenden Elementen:

  • Sensoren / Aktoren / Steuerungen, die Daten sammeln;
  • Einem Kommunikationsnetzwerk;
  • Einem IoT-Edge-Gerät/Gateway, das die Daten aggregiert und über das Netzwerk überträgt;
  • Datenanalyse zur Umwandlung, Modellierung und Visualisierung von Daten;
  • Die Endbenutzeranwendungen.

Fähigkeiten und Anwendungsfälle für IoT-Plattformen

Einige IoT-Plattformen sind weniger umfangreich als andere. Je nach Anwendungsfall benötigen Sie vielleicht eine IoT-Plattform, die nur einen bestimmten Teil der Wertschöpfungskette abdeckt, oder Sie benötigen eine Komplettlösung. Eine IoT-Plattform, die den gesamten IoT-Entwicklungszyklus abdeckt, umfasst in der Regel Folgendes:

  • IoT-Geräte-Management;
  • Funktionen zur Datenerfassung;
  • IoT-Datenmodellierung, Analytik, Visualisierung;
  • App-Entwicklungsfunktionen / ein Marktplatz für IoT-Apps;
  • IoT-Kollaborationsmöglichkeiten / soziale Funktionen.

Generalisierte IoT-Plattformen werden in einer Reihe von Branchen und Sektoren eingesetzt, darunter Logistik, Automobil, Finanzen, Energie, Immobilien, Kommunikation und Transport. Die Anwendungsfälle für IoT-Plattformen können überraschend vielfältig sein und umfassen z. B. intelligente Analyse von Lagerregalen im Einzelhandel, die Verfolgung der Bettenbelegung in Notaufnahmen im Gesundheitswesen oder die Überwachung von Pflanzen in der Landwirtschaft.

IIoT-Plattformen

Eine IIoT-Plattform deckt im Wesentlichen ein ähnliches Spektrum an Fähigkeiten ab wie die generalisierte IoT-Plattform, ist jedoch für industrielle IoT-Anwendungsfälle und die mit industriellen Umgebungen verbundenen Anforderungen optimiert. Eine aktuelle Definition von Gartner drückt es so aus: Die industrielle IoT-Plattform ist “eine Reihe integrierter Softwarefunktionen”, die die Entscheidungsfindung im Asset Management, die betriebliche Sichtbarkeit und die Steuerung von Anlagen verbessern, die Infrastruktur optimieren und die Verwaltung von Geräten in anlagenintensiven Industrielandschaften ermöglichen.

Die industrielle IIoT-Plattform kann in vielen Formen auftreten: als Technologie-Suite, als offene Plattform, als Anwendungsplattform oder als DIY-IIoT-Enabler, bei dem Industrieunternehmen die Infrastruktur und die Werkzeuge erhalten, um ihre eigenen Lösungen zu entwickeln. Die Quintessenz ist, dass IIoT-Plattformen umfassende Lösungen sind. Sie funktionieren als ein System, das sowohl die Hardware-Komponenten, die bis in den Shopfloor reichen, als auch die Software-Anwendungen umfasst.

Was die IIoT-Plattform wirklich von der allgemeinen IoT-Plattform unterscheidet, ist der Umfang des Angebots, der spezifische Branchenfokus und die Beachtung von industriellen Sicherheitsstandards.

In diesem Sinne müssen IIoT-Plattformen besonders robust sein. Von ihnen wird erwartet, dass sie Tausende von angeschlossenen IoT-Geräten verwalten, schnell skalieren, jederzeit einen nahtlosen Datenfluss sicherstellen und massive Mengen an IoT-Daten verwalten. Sie müssen flexibel genug sein, um sich mit Maschinen und Geräten vieler verschiedener Anbieter zu verbinden, und sie müssen die Entwicklung von Logik/smarten Algorithmen auf IoT-Geräten unterstützen.

Fähigkeiten und Anwendungsfälle für IIoT-Plattformen

Die End-to-End-IIoT-Plattform sollte Folgendes aufweisen:

  • Fähigkeiten zur Datenerfassung;
  • Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M);
  • IIoT-Geräteverwaltung;
  • IIoT-Datenmodellierung, fortgeschrittene Analytik, Datenvisualisierung;
  • Unterstützung der App-Entwicklung;
  • Industrielle Sicherheitsstandards;
  • Ermöglichung der IoT-Zusammenarbeit / soziale Funktionen.

Typische IIoT-Anwendungsfälle in der Fertigung, die von IIoT-Plattformen behandelt werden, sind:

  • Fabrikautomatisierung für eine bessere betriebliche Effizienz;
  • Standortverfolgung für Teile, Inventar oder Werkzeuge;
  • vorausschauende Wartung, Maximierung der Fehlertoleranz.

Die IIoT-Plattform vs. MES

Abbildung 2. IIoT Plattformen vs. MES

In den letzten 30 Jahren waren MES (Manufacturing Execution Systems) der traditionelle Weg zur Rationalisierung von Abläufen bis hinunter in die Fertigung. Sie verwalten u. a. industrielle Anlagen, sammeln Daten und stellen die Rückverfolgbarkeit in einer industriellen Umgebung sicher.

MES sind Softwarepakete, die verschiedene Funktionen bieten, die für den Erfolg von IIoT-Initiativen unerlässlich sind. MES helfen industriellen Herstellern dabei, Prozesse zu verfolgen und zu dokumentieren, einen Überblick über die Abläufe in der Fertigung zu erhalten und Transparenz über die Anlagen zu schaffen. Einige der kritischen Funktionalitäten, die von MES abgedeckt werden, sind Datenmanagement, Change Management, Analytik, Berichte und Dashboards, Terminplanung, Betriebsunterstützung sowie Kernfunktionen der Fertigung wie Datenerfassung, Nachverfolgung, Arbeitspläne usw.

Wie unterscheiden sich IIoT-Plattformen also von MES? Schauen wir uns zwei Kriterien genauer an, die die Entscheidung der Kunden beeinflussen – Zentralisierung und Offenheit.

Dezentralisierung vs. zentralisierte Systeme

Als eher traditioneller Ansatz für IIoT sind MES zentralisierte Lösungen. Sie neigen dazu, auf Schwierigkeiten zu stoßen, wenn sie außerhalb ihrer Hauptfunktionalitäten arbeiten müssen. Eine IIoT-Plattform hingegen dient als transversale Middleware. Sie ist der Klebstoff, der Sensoren/Geräte, Anwendungen/Dienste und Plattformnutzer/Entwickler miteinander verbindet.

IIoT-Plattformen sind flexibler, da sie tendenziell Microservice-basiert und dezentralisiert sind. Sie bestehen in der Regel aus Kommunikationssoftware zur Überwachung, Fehlerfindung und Verwaltung der angeschlossenen IoT-Geräte, des Netzwerks und der Datenströme. Darüber hinaus verfügen einige IIoT-Plattformen über Analysefunktionen sowie Unterstützung für die Entwicklung von IoT-Apps.

Offene Plattform vs. Herstellerabhängigkeit

MES sind in der Regel herstellerspezifisch und proprietär, so dass industrielle Hersteller nur mit den Modulen ihres Anbieters arbeiten können. Und sie können nur die Apps des Anbieters kaufen. Die Hersteller haben wenig Kontrolle über die Anwendungen, die sie entwickeln und einsetzen.

Trotz ihres guten Rufs und ihrer langen Tradition sind MES mit gewissen Einschränkungen verbunden. Das macht IIoT-Plattformen umso interessanter. IIoT-Plattformen kommen mit Apps als Service und übernehmen den Großteil der Arbeit, die ein MES erledigt. Sie können auch die Palette der MES-Anwendungsfälle erweitern. Die Preisgestaltung ist ein weiterer Unterscheidungsfaktor. IIoT-Plattformen werden typischerweise als abonnementbasierte Cloud-Services genutzt. Sie bieten die mit Cloud Computing verbundene Skalierbarkeit, hohe Verfügbarkeit und bezahlbare Preise.

MES sind in Industrie 4.0-Umgebungen immer noch weit verbreitet. Einige argumentieren für ihre Vorzüge gegenüber IIoT-Plattformen. Andere glauben, dass traditionelle Manufacturing Execution Systeme bald vollständig durch dezentrale IIoT-Plattformen ersetzt werden.

Die Wahrheit liegt vielleicht irgendwo dazwischen. IIoT-Plattformen können als Ergänzung genutzt werden, um den maximalen Wert aus einer bestehenden MES-Lösung herauszuholen. Und wie es in einer aktuellen Veröffentlichung heißt, kann ein Best-of-Both-Worlds-Ansatz die besten Ergebnisse liefern: “Die Integration einer IIoT-Plattform zur Maximierung der Erträge aus Ihren MES-Investitionen ist die logische Entscheidung”.

Lassen Sie uns Ihren Anwendungsfall besprechen und herausfinden, was das Beste für Sie ist. Nehmen Sie Kontakt auf und sprechen Sie uns an.

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