IoT in der Fertigung:
8 Anwendungsfälle, 
Technologien und Beispiele

IoT in der Fertigung: 8 Anwendungsfälle, Technologien und Beispiele

19. März 2025

Der Stand des IoT auf dem Fertigungsmarkt

Heutzutage gibt es eine ganze Reihe innovativer Technologien, die Fertigungsunternehmen nutzen können, um ihre betriebliche Effizienz zu steigern. Künstliche Intelligenz, 5G, verschiedene Automatisierungslösungen und Cloud-Plattformen sind bereit, die Geschäftsmodelle der Hersteller nachhaltig zu verändern. Das Internet der Dinge (IoT; Internet of Things) bildet jedoch den Kern von Industrie 4.0 und kann in der Fertigung den größten Wert schaffen.

Scheme title: IoT in manufacturing market size, 2021 to 2030 (USD billion)
Data source: globenewswire.com — IoT in manufacturing market size to reach USD 1.52 trillion by 2030

5,5 - 12,6 Billionen US-Dollar

werden bis 2030 weltweit durch das IoT in der Fertigung an Wert zugelegt

  • McKinsey

26%

bis 2030 der größte Anteil aller IoT-Anwendungen in der Fabrikumgebung

  • McKinsey

8 IoT-Anwendungsfälle in der Fertigung

Das Internet der Dinge (IoT) bietet Herstellern zahlreiche Möglichkeiten, ihre Abläufe zu erneuern und sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen. Hier sind acht Beispiele dafür, wie Unternehmen in der Fertigungsindustrie die IoT-Technologie nutzen können:

On-time DepartureALERTNeedMaintenanceALERTLift DetectedALERTHighVibrationALERTRemotely manage equipment, set limits, and reduce costs with global visibility and automation toolsUse near real-time vehicle and asset management data with condition-based alerts for quality control and to reduce costs in transportation and supply chainShare data across management, field workers, and staff to improve operations and performanceReduce machine downtime with predictive maintenance alertsSensors, alerts, and notifications can help protect workersMonitor the health of roboticsGet cross-channel inventory and tracking visibilityEmploy telematics, routing, and fleet management and other tools to help save time and moneyGet near real-time data about assets, components, and operating systems, thus helping eliminate inefficiencies

Titel des Schemas: IoT in Fertigung, Transport und Lieferkette
Datenquelle: business.att.com - The tech race and IoT. How technology can sharpen your competitive edge

Vorausschauende Wartung

Anstatt Maschinenteile in regelmäßigen Abständen auszutauschen, um das Ausfallrisiko zu minimieren, können Techniker mit Hilfe der vorausschauenden Wartung, auch „predictive maintenance“ genannt, den Zustand der Ausrüstung überwachen und Teile nur bei Bedarf austauschen.
Vorteil

Durch den Einsatz von intelligenten Sensoren, die denen in intelligenten Büros ähneln, Edge Computing, fortschrittlichen Algorithmen für maschinelles Lernen und Computer-Vision in der Fertigung können Industrieunternehmen Anlagenausfälle genau vorhersagen und Anpassungen in Echtzeit vornehmen, um einen ununterbrochenen Produktionsfluss zu gewährleisten.

Energiemanagement

Mit einem IoT-fähigen Energiemanagementsystem können Hersteller rund um die Uhr einen umfassenden Überblick über den Energieverbrauch pro Geräteeinheit oder Anlage erhalten. Wearables, Sensoren und andere IoT-Geräte können diese Daten während des gesamten Fertigungsprozesses erfassen. Mit IoT können Fertigungsunternehmen Kosteneinsparungen erzielen, indem sie Transformatorverluste und Standby-Lasten reduzieren und Lastspitzen vermeiden. Darüber hinaus hilft ein automatisiertes Überwachungssystem den Fertigungsunternehmen, Energieaudits durch eine optimierte Datenerfassung und Berichterstattung zu rationalisieren.
Vorteil
Auf diese Weise können die Hersteller Bereiche identifizieren, in denen Energie verschwendet wird, und Änderungen vornehmen, die die Betriebskosten und die Umweltbelastung senken.

Digitaler Zwilling

Ein digitaler Zwilling in der Fertigung ist eine virtuelle Darstellung des Geschehens in der Fabrik. Eine Vielzahl von Sensoren, die in der gesamten Anlage installiert sind, sammelt Daten zu den Produkteigenschaften, einschließlich Farbe, Dicke und Temperatur, und ermöglicht es den Ingenieuren, die Produktionssysteme anzupassen und die Montage nahezu in Echtzeit zu optimieren.

Vorteil
Die Einführung eines digitalen Zwillings kann zur Kostensenkung, Produktivitätssteigerung und Verbesserung der Produktqualität führen.

Produktverbesserung in Echtzeit

Mit Hilfe von IoT-fähigen Sensoren können Hersteller per Fernüberwachung Produktleistungsdaten analysieren und Parameter einstellen, selbst wenn das Produkt die Produktionsstätte verlässt. IoT ermöglicht es Fertigungsunternehmen auch., Over-the-Air-Updates durchzuführen und Software und Firmware aus der Ferne zu kalibrieren, auch nachdem das Produkt freigegeben wurde. Auf diese Weise können sie Fehler beheben, Verbesserungen einführen oder die Funktionalität der Lösung erweitern, ohne physisch auf das Produkt zugreifen zu müssen.
Vorteil
Auf diese Weise können Fertigungsunternehmen die Produktleistung verbessern und die Kundenbindung und -zufriedenheit deutlich erhöhen.

Optimierung der Lieferkette

Fertigungsunternehmen können das Supply-Chain-Management mit Hilfe intelligenter Sensoren optimieren. Durch die Ausstattung von Produkten oder Maschinen mit RFID/NFC-Tags oder QR-Codes können Unternehmen ihre Waren von den Rohstoffen bis zu den Produktionsschritten verfolgen. Darüber hinaus können IoT-fähige Asset-Tracking-Systeme zur Überwachung und Erkennung von Abweichungen zwischen tatsächlichen und erwarteten Lagerbeständen eingesetzt werden.
Vorteil
Die IoT-gestützte Verfolgung der Lieferkette ermöglicht es Herstellern, ihre Industrieanlagen genau zu überwachen und Engpässe im Produktionsprozess zu erkennen.

Qualitätssicherung

Fertigungsunternehmen können mit IoT-gesteuerten Sensoren viele Parameter wie Druck, Temperatur und Feuchtigkeit überwachen, um sicherzustellen, dass die Waren die festgelegten Qualitätsstandards erfüllen. Durch die automatische Überprüfung der Produktqualität während des Produktionsprozesses und nicht erst am Ende des Prozesses können Unternehmen die Produktqualität erheblich verbessern und gleichzeitig Zeit und Geld sparen.
Vorteil
Ein solches IoT-gestütztes Qualitätsmanagementsystem ermöglicht es Produzenten, das Risiko von Produktrücksendungen zu reduzieren und die Kundenzufriedenheit und -treue zu erhöhen.

Verbesserung der Sicherheit

Durch die Ausstattung von Mitarbeitern und Maschinen mit Sensoren können Fertigungsunternehmen potenzielle Sicherheitsrisiken nahezu in Echtzeit erkennen. Beispielsweise können Hersteller das Vorhandensein gefährlicher Chemikalien oder hoher Temperaturen in einer Fabrikumgebung schnell erkennen und geeignete Maßnahmen ergreifen, um die Sicherheit der Mitarbeiter zu gewährleisten. Darüber hinaus können vorbeugende Wartungsmaßnahmen eingeleitet werden, wenn Sensormesswerte auf eine Fehlfunktion einer Maschine hinweisen.
Vorteil
Mit einem IoT-gestützten Sicherheitsmanagementsystem können Fertigungsunternehmen das Risiko von kostspieligen Unfällen oder Zeitverlusten reduzieren.

Datengestützte Entscheidungsfindung

Unternehmen können die riesigen Datenmengen, die von IoT-Sensoren erzeugt werden, nutzen, um ein besseres Verständnis ihrer Produktionsprozesse und der Kundennachfrage zu gewinnen.
Vorteil
Auf der Grundlage von Daten können Unternehmen in der Fertigungsbranche bessere Entscheidungen über die Ressourcenzuweisung treffen, die betriebliche Effizienz verbessern und die Preisstrategien entsprechend anpassen.

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Beispiele für das IoT in der Fertigung

Tenaris

Tenaris, ein weltweit tätiges Unternehmen, das Stahlrohre herstellt, hat sich mit ABB, einem multinationalen Hersteller automatisierter elektrischer Anlagen, zusammengetan, um die Wartung von mehr als 400 Elektromotoren, die Walzwerke in seinem italienischen Werk antreiben, zu rationalisieren. ABB installierte intelligente Sensoren an jedem der Motoren des Werks, welche Leistungsdaten an eine spezielle Plattform senden, was es dem Tenaris-Technikteam ermöglicht, die Zustände aller Motoren per Echtzeitüberwachung zu kontrollieren. Darüber hinaus sendet das System automatisch Benachrichtigungen an das Wartungsteam, wenn bestimmte Messwerte den festgelegten Schwellenwert überschreiten. Ettore Martinelli, technischer Leiter der Instandhaltung bei Tenaris, ist der Meinung, dass die Lösung von ABB perfekt geeignet ist, um übermäßige Motor-Vibrationen zu erkennen, die oft ein Zeichen für einen Ausfall sind. Ebenso haben sich die intelligenten Sensoren bei der Erkennung von Spannungsanomalien bewährt, die auf die Wahrscheinlichkeit eines Kurzschlusses hinweisen.
Main reasons for LMS software switch

Bildtitel: Hauptgründe für den Wechsel der LMS-Software
Datenquelle: new.abb.com - ABB Ability™ Condition Monitoring bringt vorausschauende Wartung in eine italienische Fabrik, die niemals schläft

Fallstudie Unilever

2019 hat Unilever gemeinsam mit Microsoft einen digitalen Zwilling seiner Produktionsanlagen entwickelt. Das Ergebnis ist, dass die meisten Maschinen in den Fabriken von Unilever nun kontinuierlich Daten an eine IoT-basierte Plattform senden, sodass die Ingenieure die Prozesse viel besser steuern können. In einem Fall nutzt der digitale Zwilling beispielsweise Daten, um zu ermitteln, wie lange es dauert, eine Shampooflasche herzustellen, und hilft den Ingenieuren so, den Herstellungsprozess zu optimieren. In ähnlicher Weise hilft der digitale Zwilling jetzt bei der Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts in der Seifenherstellungsmaschine von Unilever, wodurch eine konstante Produktqualität gewährleistet wird. Seit der Einführung des digitalen Zwillings in seiner Fabrik in Brasilien spart Unilever jährlich 2,8 Millionen Dollar durch geringeren Energieverbrauch und höhere Produktivität.

Volkswagen

Der Volkswagen Konzern ist seit mehr als acht Jahrzehnten einer der führenden Automobilhersteller in Europa und produziert jährlich 11 Millionen Fahrzeuge. Vor kurzem hat der Konzern in Zusammenarbeit mit Amazon Web Services (AWS) die Volkswagen Industrial Cloud entwickelt, um seine Prozesse in der Automobilproduktion und -logistik zu modernisieren. Die Volkswagen Industrial Cloud führt Daten von Maschinen, Anlagen und verschiedenen Systemen an mehr als 120 Produktionsstandorten mit AWS IoT-Services zusammen. Die Volkswagen Industrial Cloud hat das Potenzial, die Produktivität um 30 Prozent zu steigern, die Kosten in den Werken um 30 Prozent zu senken und 1 Milliarde Euro an Kosten in der Lieferkette einzusparen.
Volkswagen industrial cloud

Bildtitel: Volkswagen Industrie-Cloud
Datenquelle: Volkswagen - Volkswagen und Amazon Web Services planen Entwicklung der Industrial Cloud

Sealed Air

Sealed Air ist ein weltweit tätiger Hersteller von Schutz- und Spezialverpackungen für Konsumgüter und Reinigungslösungen. Das Unternehmen wollte neue Erkenntnisse über eines seiner Produkte gewinnen, um die Energieeffizienz zu erhöhen und die Compliance zu verbessern. Zu diesem Zweck wandte sich das Unternehmen an ThingLogix, um eine IoT-Lösung für die SoftCare-Seifenspenderserie zu entwickeln. Dank der IoT-fähigen Seifenspender wissen die Reinigungskräfte genau, wann der Seifenvorrat eines Geräts zur Neige geht und wie viel Seife von den Mitarbeitern verbraucht wird. Dies hat dazu geführt, dass weniger Personal für das Nachfüllen benötigt wird und die Mitarbeiter die Hygienevorschriften besser einhalten.

IoT-Lösungsarchitektur

Eine übliche IoT-Lösung besteht aus Sensoren und Computergeräten, die über ein spezielles Netz miteinander verbunden sind. Es gibt zwar keinen allgemein akzeptierten Standard für eine IoT-Lösungsarchitektur, aber in den meisten Fällen umfasst die Architektur die folgenden Komponenten:

CCTVKeyless lockLighting controlRobotic assemblyEnvironment dashboardIoT devicesTemperature sensorGPS/proximityMotion/speed sensorElectric actuatorSmart servo motorsHydraulic motorSensors & actuatorsAggregatesFilterdataProcessesIoT gatewayCloudExternal serversInternetWeb & mobile applicationsIndustrial panel PCsHuman machine interface (HMI)CCTVKeyless lockLighting controlRobotic assemblyEnvironment dashboardIoT devicesTemperature sensorGPS/proximityMotion/speed sensorElectric actuatorSmart servo motorsHydraulic motorSensors & actuatorsIoT gatewayAggregatesFilterdataProcessesCloudExternal serversInternetWeb & mobile appsIndustrial panel PCsHuman machine interface (HMI)

Sensoren

Kameras, Temperatursensoren, Bewegungsmelder und andere Arten von IoT-Sensoren bilden die Grundlage für jede erfolgreiche industrielle IoT (IIoT)-Lösung. Je nach Anwendung sind sie für die Erkennung von Bewegungen, die Erfassung von Umgebungsdaten oder die Bereitstellung von Einblicken in den Anlagenzustand verantwortlich.

 

Edge-Geräte

Edge-Geräte verfügen über Rechenkapazitäten und befinden sich zwischen eingebetteten Systemen und Cloud- oder standortbasierten Servern. Edge-Geräte können Daten lokal verarbeiten, sie nahezu in Echtzeit analysieren und Erkenntnisse gewinnen, ohne sie zur Analyse in die Cloud zu schicken.

Cloud-Lösungen

Cloud-Lösungen werden zum Speichern, Verarbeiten und Analysieren großer, von Sensoren erfasster Datenmengen verwendet. Die Cloud spielt eine entscheidende Rolle dabei, KI-basierte Datenanalysen in großem Umfang zugänglich zu machen.

Eingebettete Systeme

Eingebettete Systeme sind Einzweck-Computer, die die Effizienz der Produktion erheblich steigern können, indem sie alltägliche Aufgaben selbständig erledigen. Ein maschinelles Bildverarbeitungssystem, das für die Qualitätskontrolle zuständig ist, ist ein gängiges Beispiel für ein eingebettetes System im Kontext der fertigung.

Mensch-Maschine-Schnittstellen

Mensch-Maschine-Schnittstellen (Human-machine-interfaces; HMI) dienen der Datenübertragung zwischen Maschinen und Menschen. HMIs können zum Beispiel zur Visualisierung von Leistungskennzahlen angeschlossener Geräte oder zur Interaktion mit einem Bildverarbeitungssystem während einer Inspektion verwendet werden.

Die besten von uns verwendeten IoT-Cloud-Plattformen

Die Zukunft der IoT-basierten Systeme im Fertigungssektor ist eng mit dem Cloud Computing verbunden. Cloud-basierte IoT-Plattformen sind darauf ausgelegt, Daten zu erfassen und Erkenntnisse zu liefern, die für fundiertere Entscheidungen genutzt werden können. Hier sind einige der besten IoT-Cloud-Plattformlösungen für Hersteller:

AWS IoT

AWS IoT bietet eine breite Palette von Services, die die Anbindung von Geräten an die Cloud und die sichere Verarbeitung von Daten im globalen Maßstab vereinfachen. AWS verfügt über eine benutzerfreundliche Oberfläche, damit Sie Ihre vernetzte Lösung schnell in Betrieb nehmen können.
Daten/Dienstleistungen
  • AWS IoT Events für die Ereignisüberwachung
  • AWS IoT Analytics für die Datenanalyse
  • AWS IoT FleetWise zur Verarbeitung von Fahrzeugdaten
  • AWS IoT SiteWise zur Verarbeitung von Gebäudedaten
  • AWS IoT Twin Maker für die Erstellung digitaler Zwillinge
Kontrolldienste
  • AWS IoT Core für die Verbindung von IoT-Geräten
  • AWS IoT Device Advisor für die Gerätevalidierung
  • AWS IoT Device Defender für Datensicherheit
  • AWS IoT Device Management zur Steuerung von IoT-Geräten
Gerätedienste
  • AWS IoT Device SDK zur Verbindung von Geräten mit AWS
  • AWS IoT ExpressLink zur Wartung von Hardware-Modulen
  • AWS IoT Device Tester für automatisierte Tests
  • AWS IoT Greengrass zur Verwaltung von Edge-Geräten

Azure IoT

Azure IoT ist eine umfassende, unternehmenstaugliche Cloud-Plattform für die sichere Verknüpfung, Verwaltung und Analyse von Daten aus Millionen von Geräten. Mit Azure IoT können Sie komplette IoT-Lösungen erstellen, die sich über die Cloud und Edge-Geräte erstrecken.
  • Azure IoT Central zur Beschleunigung der IoT-Entwicklung
  • Azure Digital Twins für die IoT-Modellierung
  • Azure Time Series Insights für die Datenanalyse
  • Azure RTOS für den Aufbau von IoT-Konnektivität
  • Azure SQL Edge ermöglicht IoT- und IoT-Edge-Deployments
  • Azure IoT Edge zur Verlagerung von künstlicher Intelligenz und Analyselasten auf der Edge
  • Azure Sphere für die Verbindung von MCU-betriebenen Geräten
  • Azure IoT Hub für sichere Geräteverwaltung

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Herausforderungen und bewährte Verfahren bei der IoT-Implementierung

Herausforderung/Ineffizienz

Lösung

Fokussierung auf eine einzige Anwendung
Fokussierung auf eine einzige Anwendung

Im Gegensatz zu vielen anderen Technologieimplementierungen kann der Einsatz von IoT-Systemen nur dann wirklich effizient sein, wenn sie in mehreren Anwendungsfällen verwendet werden. Mit anderen Worten: Es ist besser, viele IoT-Tools zu implementieren, als die leistungsfähigste Technologie auszuwählen und sich nur auf diese zu konzentrieren. Dies bedeutet jedoch nicht, dass Sie alle möglichen IoT-Anwendungsfälle auf einmal implementieren müssen, sondern dass Sie einen ganzheitlichen Ansatz wählen sollten.

Mangelndes Änderungsmanagement
Mangelndes Änderungsmanagement

Eine der häufigsten Fallen, in die Fertigungsunternehmen tappen, ist die Behandlung der digitalen Transformation des IoT als reines IT-Projekt. Die Implementierung der ersten Anwendungsfälle bedeutet für viele Mitarbeiter eine ernsthafte Umstellung der Arbeitsprozesse und vor allem eine Änderung ihrer Arbeitseinstellung. Change Management sollte aus diesem Grund zu den wichtigsten Vorbereitungsmaßnahmen gehören, wenn die IoT-Transformation in Angriff genommen wird.

Übermäßige Vorbereitung
Übermäßige Vorbereitung

Für die meisten Unternehmen in der Fertigung ist jede Initiative zur digitalen Transformation ein Zeichen für einen Neuanfang. Verständlicherweise ist es sehr verlockend, 100 %ige Bereitschaft in Bezug auf Technologie, Talente, Ressourcen usw. sicherzustellen. Tatsächlich ist es aber weitaus praktikabler und effektiver, die Umstellung frontal anzugehen, zu scheitern und dabei zu lernen. Das soll nicht heißen, dass Sie sich überhaupt nicht vorbereiten müssen. Stattdessen sollte sich die Vorbereitung darauf konzentrieren, ein engagiertes Team für die Transformation zusammenzustellen, das bewährte Praktiken des Transformationsmanagements anwendet.

Mangelnde Sicherheit
Mangelnde Sicherheit

Die Integration von IoT-Lösungen in den Fertigungsprozess erfordert ein gewisses Maß an Sicherheit, um sie vor externen Bedrohungen zu schützen. Das bedeutet, dass Unternehmen beim Anschluss von Geräten sichere Authentifizierungsprotokolle verwenden, umfassende Zugriffskontrollrichtlinien entwickeln und alle Datenströme überwachen müssen. Außerdem muss sichergestellt werden, dass diese Sicherheitsmaßnahmen regelmäßig getestet und entsprechend aktualisiert werden.

The new era in manufacturing led by IoT

Die neue Ära der Fertigung steht im Zeichen des IoT

Die Einführung des Internet der Dinge in Produktionsumgebungen revolutioniert die Industrie. Sie ermöglicht es Fabriken, ihre Produktionsprozesse zu optimieren, die Anlagennutzung zu verbessern, die Betriebszeit zu erhöhen und Ausfälle zu antizipieren. Mit der Expertise von Itransition in den Bereichen IoT-Entwicklung und Data Science können Fabriken die Revolution der Industrie 4.0 mit Zuversicht angehen. Unser Team wird Ihnen eine maßgeschneiderte Lösung anbieten, um sicherzustellen, dass Ihre Fabrik für eine Ära beispielloser Transformation bereit ist. Kontaktieren Sie uns und beginnen Sie noch heute Ihre Reise in die digitale Transformation.

The new era in manufacturing led by IoT

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie wird das IoT in der Fertigung eingesetzt?

IoT wird in der Fertigung eingesetzt, um Daten von Sensoren zu analysieren und Produktionsprozesse zu automatisieren und zu optimieren.

Welche Beispiele gibt es für IoT-Geräte in der Fertigung?

Zu den in der Fertigung verwendeten IoT-Geräten gehören intelligente Sensoren, Edge-Geräte, Industrieroboter und RFID-Tags. Diese Geräte werden zur Überwachung und Erfassung von Daten aus Produktionslinien, zur Erkennung potenzieller Probleme in der Lieferkette und zur Koordinierung von Automatisierungsprozessen in verschiedenen Werken eingesetzt.

Warum ist das IoT in der Fertigungsindustrie wichtig?

Das Internet der Dinge (IoT) ist in der Fertigungsbranche wichtig, weil es Unternehmen ermöglicht, die Produktionseffizienz zu verbessern, die Betriebskosten zu senken, die Qualität und Sicherheit zu erhöhen, neue Dienstleistungen zu schaffen und Innovationen voranzutreiben. Mit IoT-Geräten, die Echtzeitdaten und Einblicke in die Fertigungsabläufe liefern, können Fertigungsunternehmen fundierte Entscheidungen treffen und letztlich ihre Gewinne verbessern.

Was ist die Zukunft des IoT in der Fertigung?

Die Zukunft des IoT in der Fertigung liegt in der Konvergenz von vernetzten Maschinen und Systemen mit Technologien wie KI, Big-Data-Analytik und digitalen Zwillingen. Künftig werden sich Fertigungsunternehmen verstärkt auf Automatisierung und datengesteuerte Erkenntnisse verlassen, um Fertigungsabläufe zu optimieren, die Produktivität zu steigern, Verschwendung zu reduzieren und die Sicherheit zu verbessern. Das Internet der Dinge (IoT) gibt Unternehmen die Möglichkeit, neue Einnahmequellen zu erschließen, indem sie neue Dienstleistungen entwickeln, die auf den von vernetzten Geräten gesammelten Echtzeitdaten basieren.

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