Was genau ein digitaler Zwilling ist und welche Projekte es bei uns aktuell zu dem Thema gibt, habe ich in meinem letzten Beitrag beschrieben. Heute möchte ich erläutern, was Interoperabilität im Zusammenhang mit dem digitalen Zwilling bedeutet. Damit bekommt ihr einen guten Einblick, wie Industrie 4.0 aussieht, wenn sie „fertig“ ist.

Industrie 4.0 – das ist die Produktion der Zukunft. Alles wird „smart“, nicht nur das „phone“ und die „watch“, auch unser Arbeitsalltag verändert sich im Rahmen der Digitalisierung rasant. Wir halten euch auf dem Laufenden darüber, was die vierte industrielle Revolution eigentlich bedeutet. Anhand von praxisnahen Beispielen erklären wir, wie wir den Weg der digitalen Transformation Richtung Zukunft beschreiten.

Digitaler Zwilling vernetzt über Unternehmensgrenzen hinweg

Dass Daten über Netzwerke weltweit zur Verfügung stehen und verschiedene Cloud-Anbieter den Zugang zu internetbasierten Diensten anbieten, gehört heute zum Alltag in unserer Industrie. Die Plattform Industrie 4.0 liefert mit dem digitalen Zwilling bzw. der Verwaltungsschale die Grundlage für einen deutlich weiter reichenden Nutzen. Sie setzt die Standards für eine Sprache und Kommunikation, die in verschiedenen Branchen gesprochen wird. Und das weltweit und über Unternehmensgrenzen hinweg. So entsteht eine neue Wertschöpfung, die über die reine Kommunikation hinausgeht. Basierend auf dem herstellerübergreifenden Austausch von Informationen entstehen weltweit vernetzte Ökosysteme. Sie setzen sich aus vielen Teilnehmern zusammen. Sie arbeiten selbständig und dynamisch, um sich immer wieder gemeinsam zu optimieren und den jeweiligen Herausforderungen anzupassen. Das ist die Vision, die der Begriff Industrie 4.0 beschreibt.

Klar ist, dass wir dabei noch am Anfang stehen. Um Industrie 4.0 übergreifend Realität werden zu lassen, ist der Grundstein gelegt. Die Beschreibung der Verwaltungsschale ist bereits weit fortgeschritten. Den digitalen Zwilling zu erstellen, ist kein Problem. Zurzeit nutzen wir, wie viele andere Firmen auch, den AASX-Package-Explorer, um Verwaltungsschalen von Produkten, Software, Maschinen etc. zu erstellen. Mit diesem Tool erstellen wir digitale Zwillinge unserer Produkte. Die Webseite bietet einen einfachen Einstieg, um einen ersten Eindruck vom Potenzial der Verwaltungsschale zu bekommen und Erfahrungen zu sammeln, wie ein echter Mehrwert für die eigene Firma oder für Kunden entstehen kann.

Unternehmensübergreifend kommunizieren wir schon, z. B. über unsere individuelle Lasergravurmaschine. Dort geht es z. B. darum, durch den Informationsaustausch zwischen Maschinenbauer und Komponentenhersteller die Arbeit von Servicetechnikern zu vereinfachen. Die Umsetzung in die Praxis läuft also auf Hochtouren und gelingt uns auch. Echte Anwendungsfälle in der Praxis sind aber noch selten. Was wir dafür jetzt brauchen, ist Interoperabilität.

Imagebild digitaler Zwilling

Was ist Interoperabilität?

„Der Begriff Interoperabilität beschreibt die Fähigkeit von Systemen, Geräten oder Anwendungen miteinander zu kommunizieren und nahtlos zusammenzuarbeiten.“ Diese Beschreibung in dem Positionspapier der Plattform Industrie 4.0 klingt einfach. Voraussetzung sind offene Standards, die weltweit von allen Industrie-4.0-Teilnehmern genutzt werden. Das Positionspapier listet auf, welche Möglichkeiten sich mit der Verwendung der offenen Standards bieten werden, z. B. müssen offene Standards für Schnittstellen geschaffen werden, die Hand in Hand ineinander greifen und für die rechtliche Rahmenbedingungen festgelegt sind. Ziel dabei ist es, dass keine Monopole entstehen, sondern ein fairer Wettbewerb unter einer Vielzahl von Akteuren stattfindet. Die digital vernetzten Ökosysteme werden künstliche Intelligenz nutzen, um dezentrale Teilnehmer selbständig Entscheidungen treffen zu lassen, die unter den aktuellen Bedingungen zum besten Ergebnis führen. Das gewünschte Ergebnis definiert natürlich immer der Mensch. Dabei können verschiedene Ziele im Fokus stehen, z. B. eine möglichst hohe Energieeinsparung bei gleichbleibend hoher Produktqualität.

Der europäische Ansatz

Mit der Plattform Industrie 4.0 ist Deutschland seit Jahren Vorreiter für die Entwicklung offener Standards. Sie entstehen für verschiedene Themen wie Konnektivität, Datenintegrität und Cyber Security, eindeutige Semantik, Einbezug von KI-Ansätzen oder Regeln zu Governance und Datensicherheit bzw. -souveränität. Die unbedingt notwendige Internationalisierung erfolgt in zahlreichen Kooperationen. Ein spannendes Beispiel dafür ist die trilaterale Kooperation der französischen Alliance Industrie du Futur, der italienischen Piano Impresa 4.0 und der Plattform Industrie 4.0. In diesem Gremium werden die bestehenden Digitalisierungsprozesse im Sinne des europäischen Gedankens gemeinsam vorangetrieben. Dabei stehen drei Themen auf der Agenda:

  • Standardisierung und Referenzarchitekturmodelle: Die gemeinsamen Standards sind wesentlich für die Interoperabilität der digitalisierten Industriewelt.
  • Einbindung von KMU (kleine und mittlere Unternehmen) und Testbeds: Anwendungsbeispiele und Testinfrastrukturen fördern die Umsetzung in die Praxis.
  • Politische Unterstützung: günstige Rahmenbedingungen für die Industrie schaffen.

Die ersten Kooperationsgespräche zwischen den drei nationalen Initiativen wurden bereits Anfang 2017 geführt. Nicht umsonst ist der erste Punkt der Agenda die Schaffung offener Standards, die Interoperabilität erst möglich machen. Im Januar 2020 erschien von der Initiative ein Positionspapier, das zur aktuellen Entwicklung Stellung bezieht: Um Interoperabilität zu gewährleisten, arbeitet die trilaterale Kooperation u. a. an einem Regelwerk für Rechtssicherheit, einer europäischen Cloud-Infrastruktur und 5G-Netzwerkinfrastrukturen.

Damit ein digitaler Zwilling unserer Stromversorgung Quint Power in der großen, weiten Welt Nutzen stiftet, ist es noch ein weiter Weg. Wir halten euch auf dem Laufenden.

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