Wie industrielle Datenräume die Nachhaltigkeit fördern

Das Teilen von Daten bietet produzierenden Unternehmen viele Vorteile: von resilienteren Lieferketten bis hin zu einer wirtschaftlicheren Produktionsweise.

Doch nicht nur für die Firmen bergen industrielle Datenräume ein großes Potenzial; auch im Sinne der Nachhaltigkeit ergeben sich Vorteile.

Mehr als die Hälfte der deutschen Industrieunternehmen sind überzeugt, dass digitale Wertschöpfungsketten einen zentralen Beitrag zu einer nachhaltigeren Produktion leisten können. Das ist das Ergebnis einer kürzlich veröffentlichen Umfrage des Digitalverbands Bitkom. Tatsächlich kann die Digitalisierung entscheidend dabei helfen, die industrielle Fertigung sowohl ökologischer als auch ökonomischer zu gestalten.

Nehmen wir etwa das Beispiel mit der Berechnung des CO₂-Fußabdrucks. Der Corporate Carbon Footprint ist eine wichtige Kennzahl für Unternehmen, um ihre Bemühungen für den Klimaschutz messbar zu machen. Er setzt sich zusammen aus den direkten CO₂-Emissionen, die ein Unternehmen erzeugt, und den indirekten, also den Emissionen, die eine Folge der Aktivitäten des Unternehmens sind. Gerade die Ermittlung der indirekten CO₂-Emissionen kann für Firmen jedoch sehr herausfordernd sein. Schließlich sind sie für die Berechnung auf die Bereitstellung von Daten Dritter angewiesen – wie beispielsweise von Zulieferern oder anderen Partnern entlang der Supply Chain.

Mit Hilfe digitaler Wertschöpfungsketten lässt sich die Analyse hierbei entscheidend vereinfachen. Unternehmen können die dafür notwendigen Daten live miteinander teilen und so die CO₂-Emissionen ganzheitlich berechnen. Darüber hinaus werden dank eines solchen Datennetzwerks auch weitere Einsparungspotenziale für die Produktion sichtbar und mögliche Störungen in der Lieferkette können frühzeitig erkannt werden.

Manufacturing-X als Katalysator industrieller Datenräume

Was vielleicht simpel klingt, ist tatsächlich sehr komplex. Denn damit die Digitalisierung an dieser Stelle ihr volles Potenzial entfalten kann, ist es notwendig, dass Unternehmen ihre Daten souverän austauschen können. Möglich wird das mit Hilfe industrieller Datenräume. Innerhalb eines solchen Datenraumes haben Firmen nämlich die Möglichkeit, individuell zu entscheiden, welche Daten sie wann und mit wem teilen möchten. Die Daten bleiben demnach grundsätzlich bei den Nutzern selbst und sind unter ihrer Kontrolle.

Pilotprojekte wie die Manufacturing-X-Initiative erforschen derzeit die für eine digital vernetzte Fertigung notwendigen Technologien und Governance-Strukturen und treiben so die Transformation der Industrie in ganz Europa entscheidend voran. Manufacturing-X ist eine interoperable Datenplattform für die vierte industrielle Revolution, die von der Plattform Industrie 4.0 ins Leben gerufen wurde. Die zentrale Annahme hinter Manufacturing-X ist folgende: Um die industrielle Fertigung in Zukunft nachhaltiger gestalten zu können, ist Transparenz über Prozesse und eingesetzte Ressourcen in der ganzen Wertschöpfungskette unabdingbar. Das Teilen von Daten schafft die dafür notwendigen Grundlagen.

Obwohl die Bestrebungen der Initiative schon weit fortgeschritten sind, ist es nach wie vor eine große Herausforderung, Unternehmen sämtlicher Größenordnungen an den Vorteilen industrieller Datenräume teilhaben zu lassen. Insbesondere KMU haben oft noch einen weiten Weg vor sich, um ihre Wertschöpfungsketten überhaupt erst zu digitalisieren. Schließlich sind die dafür benötigen Softwarelösungen komplex und setzen ein spezifisches Fachwissen voraus. Das wiederum macht die digitale Transformation der Fertigung zeit- und kostenintensiv.

AAS Dataspace for Everybody

Dieser Problematik hat sich ein neues Forschungsprojekt angenommen: Gemeinsam mit renommierten Partnerunternehmen hat das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE eine Software-as-a-Service-Lösung entwickelt, die es gerade auch KMU ermöglicht, Fertigungsprozesse zu digitalisieren: den AAS Dataspace for Everybody. Mit Hilfe dieser Plattform können Unternehmen auch Digitale Zwillinge und Verwaltungsschalen erstellen und sie schließlich in Datenräume integrieren.

Konkret funktioniert das wie folgt: Der AAS Dataspace for Everybody hält vorkonfigurierte Softwarecontainer bereit, die wiederum die Industrie-4.0-Lösung Eclipse BaSyx enthalten. Er ermöglicht es, die damit erstellten Digitalen Zwillinge mit anderen Mitgliedern zu teilen. Die Anbieter von Digitalen Zwillingen behalten dabei jederzeit die Kontrolle über ihre Daten und entscheiden, welche Daten mit wem geteilt werden.

Die dafür notwendige Middleware wurde vom Fraunhofer IESE und zahlreichen weiteren Partnern im Rahmen des Forschungsprojekts BaSys 4.0 konzipiert und seit 2016 kontinuierlich weiterentwickelt. Der Clou dabei: Eclipse BaSyx ermöglicht es auch KMU, Digitale Zwillinge entlang ihrer Fertigungslinie zu erstellen. Dafür steht ihnen die Middleware Open Source zur Verfügung. Durch die Einbettung von Eclipse BaSyx in vorkonfigurierte Softwarecontainer wird Unternehmen jeder Größenordnung zusätzlich nun auch der Beitritt zu Datenräumen erleichtert.

Die Softwarelösung ist am Markt derzeit absolut einzigartig und stellt eine entscheidende Weiche in Richtung flächendeckend verbreiteter industrieller Datenräume. Schon jetzt haben Unternehmen nämlich die Chance, die Softwarecontainer als Prototypen zu testen. Dazu können sie ihre Testdaten im Datenraum ablegen, sie mit anderen Firmen teilen und so individuell herausfinden, wo ihnen das Teilen von Daten in Zukunft Vorteile verschafft.