Trend 1: Open Source Hardware – flexible Lösungen für die Industrie

Open Source Software ist bereits weit verbreitet in deutschen Unternehmen. Nun weitet sich der Trend auf die Hardware-Seite aus – und hat das Potenzial, zum Innovationstreiber zu werden. Denn die Baupläne für Prototypen aller Art sind frei zugänglich, können von jedem Nutzer verändert und weiterverbreitet werden. Zudem werden Standard-Komponenten und Materialien verwendet, die größtenteils leicht erhältlich sind. Daher eignet sich Open Source Hardware ideal dafür, kostengünstige und maßgeschneiderte Lösungen zu bauen sowie neue Ideen schneller testen und umsetzen zu können.

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Als Basis dieser Prototypen dienen oft Entwicklerboards wie der Raspberry Pi oder Arduino-Boards. Ursprünglich für den Hobby-Bereich entwickelt, hat beispielsweise die Raspberry Pi Foundation mit dem Raspberry Pi 4 auf die Nachfrage der Industrie nach Single-Board-Computer reagiert. Denn das neueste Modell verfügt über mehr Rechenleistung, leistungsfähiges Gigabit-LAN und Bluetooth 5. Fehlende Funktionen lassen sich durch Shields ergänzen, die einfach auf die Platine aufgesteckt werden.

„Am meisten nachgefragt werden für den Raspberry Pi Shields für Power over Ethernet (PoE), Display- und Sound-Shields – bei den Arduino-Boards sind es Base-, Ethernet- und CAN-Bus-Erweiterungen. Das zeigt uns ganz klar, dass die Entwicklerboards für Unternehmen immer interessanter werden“, sagt Sven Pannewitz, Produktmanager Passive Components & Development Boards bei Reichelt Elektronik.

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Um die Computer noch besser für industrielle Anforderungen zu wappnen, sind vor allem im Bereich der Gehäuse neue Entwicklungen zu erwarten.

Trend 2: Innovationen in der Sensorik

Die zunehmende Vernetzung von Geräten untereinander schreitet sowohl im privaten als auch im professionellen Bereich immer weiter voran. Ganz gleich, ob in Maschinenbau, Sicherheitstechnik, Automobilindustrie, Luftfahrt, Landwirtschaft oder Medizin – Anlagen und Maschinen werden mit Sensoren ausgestattet, deren gesammelte Daten als Basis für Geschäftsentscheidungen dienen. Daher ist der Bedarf an smarten Lösungen enorm gestiegen. Laut Prognosen wird die Halbleiterindustrie in diesem Jahr weltweit mit Sensoren doppelt so viel Umsatz generieren wie 2011.

Besonders gefragt sind laut Tobias Thelemann, Produktmanager für Mechanische Bauelemente und Automatisierungstechnik bei Reichelt Elektronik, Näherungssensoren im Allgemeinen, welche als Füllstandssensoren oder zur Positionsbestimmung und Überwachung von Klappen sowie Verschlüssen eingesetzt werden. Vor allem Reed-Sensoren als Unterkategorie, die sich durch die Betätigung mittels eines Magnetfeldes auszeichnen, finden häufig Anwendung.

Zunehmend interessanter für die Industrie werden Messfühler auf Basis von LoRaWAN, da bei diesen die Anbindung per Kabel an die Kommunikationszentrale entfällt. Der Datenaustausch geschieht ausschließlich über Funk. Bisher eignen sich die Sensoren jedoch aus Kostengründen noch nicht für den flächendeckenden Einsatz.

Trend 3: Vernetzt, vernetzter, Smart Factory

Sind alle Anlagen und Maschinen ganz im Sinne der Industrie 4.0. untereinander durch Sensoren vernetzt und erfordern kaum oder im Idealfall gar keinen menschlichen Eingriff, spricht man von einer Smart Factory. Von der optimalen Auslastung aller eingesetzten Geräte über die Vermeidung von Verschleiß und sogar die Vorhersage notwendiger Reparaturen bringen die smarten Lösungen zahlreiche Vorteile mit sich. So können Produktionsausfälle oder sogar -Stillstände verhindert werden.

In einigen Branchen ist dabei die Erfassung und Auswertung von Daten in Echtzeit nötig – beispielsweise bei der Produktion erneuerbarer Energien. Um die von einer Windkraftanlage erzeugte Energie und den aktuellen Verbrauch optimal aufeinander abzustimmen, bedarf es einer Automatisierungslösung mit geringen Latenzen.

Dafür könnte 5G die erhoffte Lösung bringen. Denn Anlagen, sowohl für die Produktion erneuerbarer Energien als auch in anderen Bereichen, liegen teilweise sehr weit von der nächsten kabelgebundenen Infrastruktur entfernt. Durch den neuen Mobilfunkstandard könnte Kommunikation in Echtzeit mit der Steuerleitzentralen hergestellt werden. In der Konsequenz verringern sich Kosten und Aufwand für die Wartung, Steuerung und Diagnose von abgelegenen Produktionsstätten, da nicht jedes Mal ein Mitarbeiter entsandt werden muss. Um diese Vorteile nutzen zu können, muss der Ausbau des 5G-Netzes allerdings schnell vorangehen und auch im ländlichen Raum gewährleistet sein.

Ganz gleich, welche überraschenden Innovationen die Branche im kommenden Jahr aufmischen werden – Unternehmen, die den Absprung verpassen, werden hinter der Konkurrenz zurückbleiben.