Ein Laptop mit den Symbolen eines Industrieroboters steht auf einem Tisch. Eine Hand reicht in Richtung Tastatur. Im Hintergrund sind Industrieroboter zu sehen
IoT

Fernüberwachung mit Iot und Cloud Computing einfach erklärt

Fallen in Ihrem Unternehmen Maschinen oder ganze Produktionsstrecken für längere Zeit aus, kann dies enorme finanzielle Schäden verursachen. Doch mithilfe moderner Wartungsmethoden können Sie eventuell auftretende Störungen im Produktionsablauf bereits verhindern, bevor diese auftreten. Sogenannte Predictive-Maintenance-Strategien ermöglichen Ihnen ein frühzeitiges Erkennen von Fehlfunktionen. Dank kabelloser Übertragung von Sensordaten im Internet of Things (IoT) müssen sich Ihre Mitarbeiter:innen dafür nicht mehr in der Nähe der Maschinen aufhalten. Das Stichwort lautet: Fernüberwachung.

Was Fernüberwachung ist, warum sie ein wichtiges Element in der vorrausschauenden Maschinenwartung ist und wie Ihr Unternehmen davon profitieren kann, lesen Sie in diesem Beitrag.

Inhaltsverzeichnis

Was ist Fernüberwachung?

Fernüberwachung ist ein wichtiges Element der sogenannten Industrie 4.0, also der fortschreitenden Digitalisierung industrieller Produktionsanlagen. Der Kern der Fernüberwachung besteht aus der Überwachung von Fertigungs- und Logistikprozessen von jedem beliebigen Standort aus. Hier kommen smarte Sensoren zum Einsatz, die in Verbindung mit dem Internet of Things (IoT) stehen. Eine spezielle Software wertet die Daten der Sensoren in der Cloud aus und speichert sie dort.
Damit Ihr Unternehmen effizient und gewinnbringend produzieren kann, müssen Ihre Produktionstrecken kontinuierlich und zuverlässig arbeiten – bei maximal möglicher Leistung. Um eine möglichst hohe Arbeitsleistung bei gleichzeitiger Sicherheit gewährleisten zu können, sollten Sie Ihre Maschinen rund um die Uhr überwachen. Im Folgenden lesen Sie, wie Sie dies mithilfe von Fernüberwachung realisieren können.

Condition Monitoring und Predictive Maintenance mithilfe von Fernüberwachung

Mit Hilfe der sogenannten Predictive Maintenance (Englisch: vorausschauende Instandhaltung) können Ihre Mitarbeiter:innen den Zustand Ihrer Maschinen bestimmen und anfallende Wartungsarbeiten bereits lange vor deren Notwendigkeit abschätzen. Dadurch werden stunden- oder tagelange Stillstände Ihrer Produktionsanlagen vermieden: Ihre Maschinen stehen nur dann still, wenn es unbedingt sein muss.
Der Einsatz einer Predictive-Maintenance-Lösung erfordert jedoch, dass Sie Ihre Produktionsanlage mit moderner IoT-Sensorik ausstatten. Schlaue Sensoren sind sowohl miteinander als auch mit einer zentralen Steuerungssoftware verknüpft. Die Signalübertragung erfolgt unter anderem via 5G. Ein Algorithmus innerhalb der Cloud wertet die Daten schließlich aus und visualisiert die Messergebnisse auf einem PC, Tablet oder Smartphone. Ihre Mitarbeiter:innen überwachen die Funktionen der Fertigungsanlage von jedem gewünschten Standort aus und müssen sich nicht in der Nähe Ihres Betriebs aufhalten.
Fernüberwachung und Predictive Maintenance sind immer Teile einer umfassenden Strategie zur Zustandsüberwachung: Die Überwachung von Maschinen mithilfe smarter Technik bezeichnen Expert:innen als Condition Monitoring. Ohne die grundlegende Condition-Monitoring-Technologie sind Predictive-Maintenance-Maßnahmen (also auch die Fernüberwachung) nicht möglich. Wenn Ihr Unternehmen also mit älteren Maschinen arbeitet, wird eine Nachrüstung mit IoT-Sensorik unter Umständen unumgänglich.
Ein mögliches Anwendungsszenario für erfolgreiche Ferwartung: Die Sensoren an einer Ihrer Fertigungsmaschinen melden einen kritischen Druckabfall der Hydraulikflüssigkeit. Ihr cloudbasiertes Condition-Monitoring-System erkennt das Problem in Echtzeit und sendet Ihren Mitarbeiter:innen einen entsprechenden Alarm auf ihr mobiles Endgerät. Aus der Ferne werden umgehend Gegenmaßnahmen angewiesen und sowohl ein Stillstand als auch eine Beschädigung der Maschine verhindert.
Eine Frau und ein Mann stehen auf einer Baustelle

Jetzt mit IoT Easy Connect durchstarten

Zwei sorgenfreie IoT-Prepaid-Tarife ermöglichen Ihr eigenes IoT-Projekt auf Basis unseres Hochleistungsnetzes:

  • IoT Easy Connect 2G/4G für hohe Datenraten
  • IoT Easy Connect 2G/NB-IoT/LTE-M für schwierige Bedingungen

Fernüberwachung: Smart Meter als entscheidende Komponente

Den sogenannten Smart Metern messen Expert:innen eine Schlüsselfunktion bei der Überwachung industrieller Anlagen aus der Distanz zu. Smart Meter (auch als EDL21-/EDL40-Zähler bekannt) als Teile eines intelligenten Messsystems können weit mehr als herkömmliche, analoge Verbrauchszähler – und sogar mehr als ihre inzwischen digitalen Pendants. Analoge Zähler besitzen zumeist ein mechanisches Zählwerk, das kaum mehr tut, als den Durchfluss zu messen und diesen am Gerät selbst anzuzeigen. Digitale und vor allem smarte Zähler können hingegen deutlich mehr.
Ein digitaler Zähler besitzt – verglichen mit einem analogen Zähler – bereits eingebaute Logiken zur Optimierung der jeweiligen Verbrauchs- oder Einspeisestelle. Das Smart Meter geht noch einen Schritt weiter: Es gleicht eigene Messwerte mit denen anderer digitaler Zähler ab. Die wesentlichen Vorteile smarter Erfassungs- und Übertragungsgeräte sind:
  • Smart Meter sind in der Lage, erfasste Daten über ein sogenanntes Gateway an eine zentrale Stelle zu übertragen – entweder in regelmäßigen Abständen oder auf Anforderung .
  • Die Messung erfolgt nicht wie früher mit Hilfe sich drehender Zahnräder, sondern über Speicherbausteine und intelligente Elektronik.
  • Smart Meter erfassen die ermittelten Verbrauchswerte digital und legen sie bis zur nächsten erfolgreichen Datenübertragung in einem Zwischenspeicher ab.
  • Sie arbeiten normalerweise bidirektional, was bedeutet, dass sie auch Daten entgegennehmen können – beispielsweise bei Tarifänderungen.
  • Die Kommunikation solcher Geräte mit einer zentralen Stelle kann auf beinahe beliebige Weise erfolgen – also auch über das Mobilfunknetz.
  • Mehrere Smart Meter in Verbindung mit Regelungssystemen sind häufig Bestandteile sogenannter „Smart Grids”.
  • Ein Smart-Meter-Gateway kann mehrere Verbrauchswerte gleichzeitig erfassen, so etwa Ihren Gas-, Wasser- oder Wärmeverbrauch.
  • Mit Hilfe smarter Verbrauchsmessung können Energieversorger genauer ermitteln, wann der Verbrauch in bestimmten Regionen steigt oder sinkt. Dadurch können etwa Stromleitungen besser ausgelastet und teure Neubauten beispielsweise von Heizkraftwerken verhindert werden.
Ein Fertigungsroboter in Aktion

Smart Factory: Wettbewerbsfähiger dank vernetzter Produktion

In unserem aktuellen Whitepaper: So macht 5G Fabriken smart erfahren Sie unter anderem, wie die intelligente Fabrik von morgen arbeitet, welche Rolle 5G dabei spielt und wie Sie Ihre Wettbewerbsfähigkeit durch mehr Effizienz und vernetzte Produktion auf ein neues Level heben können.

  • Aktuelle Studien
  • Beispiele zur Daten-Monetarisierung
  • Infos zu Campus-Netzen

Fernüberwachung: schnell und zuverlässig im 5G-Campus-Netz

Beim Condition Monitoring fallen dank der Smart Meter und anderen schlauen Sensoren viele Daten an. Um diese in Echtzeit auslesen zu können, benötigen Sie ein Übertragungsnetz mit besonders geringer Latenzzeit und einer hohen Bandbreite. Dies war bisher fast nur kabelgebundenen Netzen vorbehalten, was viele Unternehmen immer noch mit hohen Kosten in Zusammenhang bringen. Doch dank der modernen 5G-Übertragungstechnik ist eine umfangreiche Vernetzung Ihrer Maschinensensorik bereits jetzt relativ günstig und flexibel möglich.
5G ist mit Blick auf wesentliche Parameter frei konfigurierbar. Wenn Netzbetreiber bestimmte Eigenschaften zusichern können, entstehen völlig neue Einsatzmöglichkeiten.
Eine davon ist der Aufbau und Betrieb eines sogenannten 5G-Campus-Netzwerks. Hierbei wird in einem räumlich abgegrenzten Bereich ein eigenes 5G-Netz eingerichtet. Dieses Netz arbeitet komplett oder teilweise unabhängig vom allgemeinen, frei zugänglichen Mobilfunknetz.
Häufig bieten Netzbetreiber (zum Beispiel Vodafone) 5G-Campus-Netzwerke als sogenannten Managed Service an. Ihr Anbieter kümmert sich hierbei um alle notwendigen Wartungs- und Servicearbeiten bezogen auf die Netzarchitektur. Außerdem nehmen sie dieKonfiguration der einzelnen Geräte und eventuelle Änderungen  vor. Dies ermöglicht es unter anderen Ihrem Fachpersonal, Fertigungsanlagen auch aus der Ferne kontrollieren zu können.
Beispielsweise über einen VPN-Zugang können Ihre Mitarbeiter:innen von einem firmenexternen Punkt die im Campusnetz agierenden und kommunizierenden Maschinen überwachen und warten.
Geschäftsmann telefoniert mit Smartphone

Vodafone Campus-Netze: 5G und IoT im Zusammenspiel

Egal, welche Art von Campus-Netz Sie aufbauen wollen: Vodafone hat für jeden Bedarf das richtige Angebot.

  • Campus Private: Eigene 5G-Infrastruktur
  • Campus Isolated: Maximale Datensicherheit
  • Campus Flex: Für höchste Performance

Umstieg auf Fernüberwachung: Vorteile

Die wichtigsten Vorteile, die sich für Unternehmen durch die Nutzung von Fernwartung ergeben, lesen Sie zusammengefasst im folgenden Abschnitt:
Effiziente Planung in Strom- und Wasserwirtschaft
Ein umfassende Prozessüberwachung mit analogen Zählern ist sehr umständlich und zeitraubend. Eine konstante Fernüberwachung mithilfe smarter Sensoren erleichtert die Bedarfsplanung und hilft, Ausfälle zu vermeiden.
Stromanbieter und Wasserversorger können mittels einer smarten Überwachung unerwartete Verbrauchsspitzen zuverlässig vorhersagen. Um Engpässe zu vermeiden, können sie rechtzeitig gegensteuern. Wasserversorger messen beispielsweise den Druck im Leitungsnetz kabellos an verschiedenen Punkten, um Druckschwankungen schnell erkennen zu können. Kommt es in einem Abschnitt des Wassernetzes zu einem Rohrbruch, erkennen aus der Ferne gesteuerte Sensoren diesen umgehend. Ein Druckabfall kann sich auf das gesamte Netz auswirken, daher ist eine rechtzeitige Fehlererkennung sehr wichtig.
Die vermehrte Einspeisung von Strom aus privater Erzeugung sowie der Windkraft stellt die Energiewirtschaft vor Herausforderungen, die ohne Monitoring aus der Ferne nicht zu meistern sind. Die konstante Datenerfassung schafft für Netzbetreiber mehr Planungssicherheit.

Anlagenwartung ohne Zeitverlust

Produktionsanlagen lassen sich unabhängig ihrer Größe mithilfe drahtloser IoT-Technik gut überwachen. Ob in einem kleineren oder einem großen Betrieb: Fernüberwachung erleichtert die Instandhaltung Ihrer Maschinen enorm. Ihre Mitarbeiter:innen haben dank schneller 5G-Übertragung konstant Einblick in alle erhobenen Daten – ob am PC, Laptop, Tablet oder am Smartphone. Häufig sind smarte Messgeräte an schwer zugänglichen Orten installiert, etwa in Schächten unter der Erde. Das Auslesen der Daten aus der Ferne spart hier Zeit und Aufand.
Wie Fernüberwachung von smarten Messgeräten in der Praxis funktioniert, erklärt das folgende Beispiel:

Fernüberwachung in der Praxis: WIKON macht es vor

Die WIKON Kommunikationstechnik GmbH und Vodafone ermöglichen es gemeinsam, Wasserversorgern mit speziellen „Waterboxen” ihre unterirdischen Rohrnetze aus der Ferne smart zu überwachen.
Eine regelmäßige Überprüfung der Zählerstände und Rohrnetze beziehungsweise Leitungsnetze ist für Wasser- und Energieversorger unverzichtbar, allerdings auch eine aufwendige Angelegenheit. Statt die schwer zugänglichen Messgeräte manuell zu kontrollieren, bietet WIKON eine komfortable Alternative: Seine „Waterbox” ermöglicht mittels integrierter Vodafone SIM-Karte die drahtlose Fernauslesung der Zählerwerte.
Diedurch die Telematik-Boxen erfassten Daten werden via Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) an den Zentralserver von WIKON gesendet, dort ausgewertet und grafisch oder tabellarisch aufbereitet. Wie beim Fernmanagement durch IoT-Technologie üblich, können Kund:innen die aktuellen Daten ihrer Geräte jederzeit über die entsprechende Plattform einsehen. Über das WIKON-DataCenter haben aber nicht nur Wasserversorger detaillierte Verbrauchswerte und eventuelle Unregelmäßigkeiten im Blick, sondern können auch ihren Endkunden mit einem eigenen Zugang mehr Transparenz und Übersicht bieten.
Zudem erkennt das System mögliche Rohrbrüche oder Leitungsstörungen, wenn der Verbrauch einen definierten Schwellenwert übersteigt. In diesem Fall wird der Wasseranbieter direkt per E-Mail oder SMS alarmiert und kann gezielt Gegenmaßnahmen einleiten.
Das Bild zeigt einen Mann mit einem Notebook

IoT-Plattform und Device Management

Mit Vodafone verwalten Sie Ihre SIM-Karten und IoT-Geräte. Jederzeit und auf der ganzen Welt. Nutzen Sie die IoT-Plattform als leistungsfähiges Self-Service-Tool zum Monitoring Ihrer SIM-Karten, Verbindungen und Services.

  • Globale IoT-Plattform
  • Integrated M2M-Terminals
  • Globale SIM-Karte

Fernüberwachung und Cybersecurity

Fernüberwachung ist als Teil einer Condition-Monitoring-Strategie auf die konstante Auswertung von Sensordaten angewiesen. Die Messergebnisse geben Aufschluss über den Sicherheitszustand einer oder mehrerer Maschinen. Doch genau hier besteht ein Sicherheitsrisiko: Die Sensoren erfassen und senden ununterbrochen Daten an die Überwachungs-Software Ihres Unternehmens. Greifen Kriminelle an diesem Punkt Daten ab, haben sie auch Zugriff auf sensible Informationen über Ihre Produktionsanlage. Ein cyberkrimineller Angriff kann die Datenmessung manipulieren und im schlimmsten Fall Schäden an den Maschinen verursachen.
Cyberkriminelle können Ihre Fernüberwachungsstruktur an mehreren Punkten angreifen. Meistens wenden sich kriminelle Attacken gegen die jeweiligen IoT-Messgeräte selbst oder gegen Apps, mit deren Hilfe Ihre Mitarbeiter:innen Gerätedaten lesen und überwachen.
Viele Unternehmen sind nicht ausreichend vor potenziellen Angriffen geschützt. Der Grund: In vielen Produktionsanlagen arbeiten immer noch ältere Fertigungssysteme, die ursprünglich nicht für eine Verbindung mit dem Internet vorgesehen waren. Wurden diese Maschinen vorschnell modernisiert, entsteht ein Sicherheitsrisiko.
Durch das sogenannte Retrofitting können Sie nachträglich ältere Maschinen mit moderner IoT-Technik aufrüsten. Doch daraus ergeben sich spezielle Anforderungen an das IT-Sicherheitskonzept Ihres Unternehmens – Sie müssen Ihre neue IoT-Technologie in das Cybersecurity-Konzept der Firma einbeziehen. Sonst kann die Technik schnell zum Einfallstor für Angriffe werden.
Denn bei einem Cyberangriff attackieren Kriminelle mithilfe eines oder mehrerer Computer einen oder mehrere Computer – oder sogar das ganze Netzwerk Ihres Unternehmens. Im schlimmsten Fall setzt so eine Attacke auf einzelne, ungeschützte Maschinen Ihre gesamte Produktionsanlage außer Betrieb.
Wie Sie Ihr Unternehmen effektiv gegen Cyberkriminalität schützen, erfahren Sie in unseren Beiträgen zum Thema IoT– und Cybersecurity hier auf V-Hub.
Offenes Vorhängeschloss vor Zahlenmuster

Vodafone Cyber-Security-Services

Immer mehr DDoS-Attacken, professionelle Hacker-Angriffe, hohe Compliance-Anforderungen: Nie war es wichtiger, Ihre Infrastruktur vor Risiken zu schützen. Dank der Vodafone Cyber-Security-Services können Sie Ihre IT-Infrastruktur umfassend absichern: von DDoS-Mitigation über Managed Firewall bis zum Schutz der physikalischen Komponenten.

Mehr Sicherheit für Ihr Unternehmen: Wir beraten Sie gern zu den passenden Cyber-Security-Lösungen.

Fernüberwachung: Das Wichtigste in Kürze

  • Für eine Maximierung der Arbeitsleistung sollten Sie Ihre Maschinen rund um die Uhr überwachen.
  • Fernüberwachung ist ein wichtiger Schritt zur Digitalisierung Ihrer Produktionsanlagen. Expert:innen bezeichnen dies als wesentlichen Teil der Industrie 4.0.
  • Condition Monitoring und die darauf aufbauende vorrausschauende Wartung (Predictive Maintenance) ermöglichen den Einsatz von Fernüberwachungslösungen.
  • Sogenannte Smart Meter sind das Rückgrat von Fernüberwachungslösungen. Sie messen zum Beispiel konstant Druck, Verbrauch oder die Temperatur von Maschinen und leiten die Daten über ein Condition-Monitoring-System an Ihre Mitarbeiter:innen weiter.
  • Für eine erfolgreiche Fernüberwachungsstrategie ist eine große Menge an Daten erforderlich, die IoT-Sensoren an Ihren Maschinen aufzeichnen. 5G-Campusnetze bieten Ihrem Unternehmen schnelle und zuverlässige Datenübertragung sowie ein hohes Maß an Flexibilität.
  • Fernüberwachung mithilfe smarter Sensoren bietet einen großen Vorteil bei der Bedarfsplanung für Ihr Unternehmen.
Das könnte Sie auch interessieren:
IoT
 Glasfront eines Gebäudes mit geöffneten Fenstern vor blauem Himmel mit ein paar Wolken

Business Case #11: Energiemanagement – Mehr Effizienz durch Transparenz

Effizient, anpassungsfähig, digital: so stellen sich Energieexperten das Stromnetz der Zukunft vor. Das Internet der Dinge spielt bei der Umwandlung bestehender Energienetze eine zentrale Rolle. Was Sie dazu wissen sollten, erfahren Sie im aktuellen Business Case #11 | Energiemanagement.

Telefon

Digitalisierungs-Beratung

Sie haben Fragen zur Digitalisierung? Jetzt kostenlos beraten lassen. Montag-Freitag von 8-20 Uhr, außer an Feiertagen.

0800 505 4539

Hilfe und Service

Montag bis Freitag von 8 bis 20 Uhr, außer an Feiertagen.

0800 172 1234
Online
Vor Ort