So gelingt der sichere Datenaustausch in der Industrie

Hinter jedem Produkt steckt eine lange Lebensgeschichte: von der Rohstoffgewinnung über die Fertigung bis hin zur Anwendung und dem anschließenden Recycling. Obwohl Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette zahlreiche Daten erfassen, ist es ihnen oft nicht möglich, diese an einer zentralen Stelle effizient zusammenzuführen. Das kann und muss sich bald grundlegend ändern.

In den kommenden Jahren wird der Digitale Produktpass schrittweise für alle Unternehmen in der Europäischen Union eingeführt. Er verpflichtet Betriebe dazu, Informationen über Materialien, die CO₂-Bilanz und Recyclingfähigkeit ihrer Produkte in digitalen Datensätzen bereitzustellen. Die produktspezifischen Daten müssen also zentral erfasst werden. Doch wie können Betriebe das ohne einen deutlichen Mehraufwand umsetzen?

Eine Lösung: der AAS Dataspace for Everybody

Eine Lösung hierfür bietet der AAS Dataspace for Everybody vom Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE. Die Datenraum-Plattform ermöglicht Unternehmen, beispielsweise Digitale Zwillinge, CO₂-Berechnungen und Digitale Produktpässe zu realisieren. Dafür wird die passende Infrastruktur bereitgestellt – nämlich mithilfe von Verwaltungsschalen, vorkonfigurierten Datenräumen, semantischen Datenmodellen und Schnittstellen. So ist ein sicherer Datenaustausch innerhalb eines Unternehmens, aber auch zwischen verschiedenen Unternehmen, möglich.

In der Praxis kann das wie folgt aussehen: Ein Betrieb hinterlegt Umsatzsteuer-IDs und Prüfberichte standardisiert und strukturiert in den Verwaltungsschalen auf der Datenraum-Plattform. Eine Verwaltungsschale kann man sich dabei als standardisierte technische Grundlage für einen Digitalen Zwilling vorstellen. Sobald ein Geschäftspartner dann Einsicht in die Berichte braucht, erfolgt ein kontrollierter, sicherer Datenaustausch mit klar definierten Zugriffsrechten über das Programm.

Sparpotenzial: Personalkosten in Millionenhöhe

Gerade für die Industrie hat der digitale Datenaustausch viele praktische Vorteile. Das verdeutlicht folgendes Beispiel: Assets wie Werkzeuge, die in der Produktion eingesetzt werden, müssen regelmäßig kalibriert werden. Dazu schicken Unternehmen sie an Fachkräfte oder Dienstleister, die sie kalibrieren und anschließend zertifizieren. In der Regel erhält das Unternehmen diesen Kalibrierschein dann als PDF oder in Papierform. Anschließend müssen die Daten noch händisch in die Unternehmenssoftware übertragen werden.

Der nächste Schritt zur selbstoptimierenden Fabrik

GenAI, Agentic AI und Physical AI eröffnen Fertigungsunternehmen den Weg zur adaptiven, zunehmend autonomen Fabrik. Damit daraus messbarer Mehrwert entsteht, braucht es standardisierte Daten, passende Modelle, Edge-Integration, klare Governance und konsequente Weiterbildung – vom Shopfloor bis zur Lieferkette.

Jochen Gemeinhardt

Nutzen Unternehmen stattdessen einen verwaltungsschalenbasierten Datenraum wie den AAS Dataspace for Everybody, können sie stattdessen eine digitale Version des Kalibrierscheins anfordern. Mit dem sogenannten Digital Calibration Certificate werden die Asset-Daten dann als Bestandteil einer Verwaltungsschale bereitgestellt. Das bedeutet, sie können direkt in das bestehende Softwaresystem integriert werden.

Durch diesen Prozess werden manuelle Übertragungsfehler vermieden, außerdem sparen Unternehmen viel Zeit und Geld. Für das Abtippen der Kalibrierungsinformationen kann in etwa eine Dreiviertelstunde pro Asset berechnet werden. So kann ein Unternehmen mit 100.000 Assets durch die digitale Datenerfassung jährlich etwa 75.000 Arbeitsstunden und Personalkosten in Millionenhöhe einsparen.

Die Besonderheit: weniger Fachkräfte notwendig

Lösungen wie digitale Datenräume, Verwaltungsschalen und Digitale Zwillinge sind bereits seit Jahren auf dem Markt. Allerdings war die Bedienung solcher Systeme bislang vor allem technisch versierten Akteuren vorbehalten. Durch den Fachkräftemangel in der Informatik ist es heute jedoch schwierig, geeignetes Personal zu finden.

Die digitalen Lösungen sind ähnlich komplex wie ein Smartphone – können aber mithilfe des AAS Dataspace for Everybody genauso einfach bedient werden. Denn der Datenraum stellt den Unternehmen die notwendige Infrastruktur zur Nutzung der digitalen Lösungen bereit. Dabei ist die grafische Benutzeroberfläche so ausgestaltet, dass die Templates intuitiv befüllt werden können. Auf diese Weise sind Betriebe ab Tag 1 nach der Einführung des Datenraums handlungsfähig und werden damit ein Stück weit unabhängiger von der aufwändigen Suche nach spezialisierten Fachkräften – ein echter Wettbewerbsvorteil.

Die Daten bleiben im Unternehmen

Im Grunde gibt es zwei Möglichkeiten, die Datenraum-Plattform zu nutzen. Entweder hostet ein Unternehmen die Daten in der eigenen IT, dann verbleiben sämtliche sensiblen Informationen automatisch auf den unternehmenseigenen Servern. Alternativ findet das Hosting auf dem Datenraum selbst statt. In beiden Fällen machen sich Betriebe nicht von eventuellen Preisschwankungen oder Sicherheitslücken abhängig – anders als bei manchen Programmen von externen Anbietern mit Abo-Modellen.

Der AAS Dataspace for Everybody ist heute bereits in vielen Unternehmen erfolgreich im Einsatz. Das Tool kann nahtlos in eine Produktivumgebung mit Service Level Agreement überführt werden. Über die Plattform können Firmen Digitale Zwillinge mit ihren Unternehmenspartnern austauschen und dadurch viel Zeit und Materialkosten sparen – indem sie virtuelle statt praktischer Tests und Analysen durchführen. Dafür muss der laufende Betrieb nicht unterbrochen werden.

Ein weiteres konkretes Anwendungsbeispiel ist der Digitale Materialzwilling im Recycling: Hier erfolgt die Dokumentation der Produktzusammensetzungen (z.B. in 3.1 Zertifikaten bei Stahl) oft noch händisch, wodurch der Prozess fehleranfällig, zeitintensiv und teuer ist. Digital erfasste Daten zur Produktzusammensetzung können die Kosten für den Prozess erheblich reduzieren und ein besseres Rezyklat bei geringeren Kosten ergeben. Das ist nicht nur nachhaltig, Unternehmen senken dadurch auch ihre Abhängigkeit von Importen.

Operator-as-a-Service ermöglicht Fernwartung eines Betriebs

Eine weitere Möglichkeit zur Effizienzsteigerung mittels eines Digitalen Zwillings ist das systemübergreifende Teilen von Produktionsdaten, beispielsweise zum Fertigungsstatus oder zur Liefertermintreue. Diese Informationen können über das Datenraum-Programm gebündelt werden, wodurch eine optimierte Produktionssteuerung möglich ist.

Es gibt auch noch viele zusätzliche Einsatzzwecke: Mit der Datenraum-Plattform ist beispielsweise auch eine Fernwartung möglich. Selbst in modernen „Lights Out Factories“, in denen der Betrieb automatisiert abläuft, ist im Störungsfall ein menschliches Eingreifen erforderlich. Der Datenraum ermöglicht einen ferngesteuerten Betrieb durch einen Operator-as-a-Service, da er die dafür notwendigen Beschreibungen secure (sicher) und souverän (kontrolliert durch den Eigentümer der Daten) bereitstellt. In all diesen Anwendungsfällen ist die niedrigschwellige Technologie ein zentraler Baustein für die Verwirklichung der Industrie 4.0.