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eStandards_Verbundpraxisprojekte

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Je weiter die Digitalisierung im Mittelstand fortschreitet, je mehr neue Möglichkeiten der Datennutzung sich auftun, desto mehr wächst in innovativen Unternehmen der Wunsch, Daten auch betriebsübergreifend zu teilen und zu nutzen. Unabdingbar sind dabei drei wesentliche Voraussetzungen, ohne die keine praktikablen Lösungen denkbar sind: Interoperabilität, Datenhoheit und -sicherheit.   In zwei Verbundpraxisprojekten hat das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum eStandards gemeinsam mit mittelständischen Unternehmen Lösungsansätze erarbeitet.
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Die Firma Wichelhaus & Co. in Solingen baut industrielle Sondermaschinen. Geschäftsführer Jörg Demtröder treibt schon länger die Idee um, Maschinenzustandsdaten (und noch einige mehr) aus den Betrieben seiner Kunden zu nutzen, um die Konstruktion seiner Produkte optimieren und Verschleiß und Wartungsbedarf frühzeitig erkennen zu können. Wenn seine Kunden ihm jedoch Daten zur Verfügung stellen sollen, brauchen sie die absolute Gewissheit, dass nur berechtigte Personen sie einsehen und verarbeiten können.
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Wenn ein Sondermaschinenbauer und ein Maschinenbetreiber Daten austauschen, müssen sie sicher sein, dass die Daten weder bei der Übertragung, noch bei der Verarbeitung manipuliert oder von Dritten eingesehen werden können. Ein sicherer Datenraum entsteht nur dann, wenn Daten zuverlässig verschlüsselt werden und alles, was mit ihnen geschieht, lückenlos und manipulationssicher dokumentiert wird. Das bedeutet auch: Die Datennutzung ausschließlich durch berechtigte Personen muss sichergestellt sein.
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„Uns ist vor allem wichtig, dass allein der Kunde darüber entscheidet, wer auf die Daten für welchen Zweck und wie lange zugreifen darf. Die Zugriffe und Transaktionen müssen dabei rechts- und manipulationssicher protokolliert werden. Jegliche Daten werden nur dann ausgetauscht, wenn sie von zertifizierten Partnern angefragt und freigegeben werden. Der Transaktionsverlauf wird durch den Einsatz einer Blockchain manipulations- und rechtssicher für alle Teilnehmer einsehbar dokumentiert. Ein lesbarer Zugriff auf die Daten während der Übertragung ist nicht möglich.“
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Das Technologie-Institut für Metall & Engineering (TIME) aus Rheinland-Pfalz will Standards entlang der Wertschöpfungskette einführen. Das TIME versteht sich als „technologischer Wirtschaftsförderer“ im Westerwald, einer Region mit höchster schweißtechnischer Kompetenz in Deutschland. Ziel ist die Unterstützung mittelständischer Unternehmen im Zuge der Globalisierung und Digitalisierung als anwendungsorientiertes Technologie-Institut zur Erhöhung von Wirtschaftlichkeit, Ressourcen- und Energieeffizienz. Begleitet wurde das Vorhaben vom Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum eStandards im Rahmen eines Verbundpraxisprojektes.
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Bislang ist der gesamte Schweißprozess nur punktuell digitalisiert. In Sachen „Digitalisierung“ verhalten sich viele kleine und mittlere Betriebe, mehr noch als in anderen Gewerken, eher abwartend nach dem Motto „Never change a running system“. TIME-Geschäftsführer Dr. Ralf Polzin sagt jedoch: „Das Potenzial ist riesig. Vor allem dann, wenn man nicht nur an Digitalisierung, sondern auch an Automatisierung und KI denkt. Wir nutzen KI auch schon mit geringen Datenmengen, z. B. in der Analyse von Schweißparametern, der zerstörungsfreien Prüfung und bei der Bildauswertung zur Schweißnahtprüfung. Wenn man viele Schweißprozesse automatisiert, können wir die Schweißerinnen und Schweißer da einsetzen, wo nur manuelle Tätigkeiten funktionieren, wo man ihnen also auch die langweiligen Standardaufgaben abnimmt. Digitalisierung macht vor allem in der Schweißprozesssimulation am Rechner Sinn, die erheblich Arbeitsaufwände und Material spart.“
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Im Verbundprojekt sollen von der Auftragsanfrage über die Materiallogistik, Auftragsverfolgung, Herstellung und Qualitätsprüfung bis zur Auslieferung und Rechnungstellung Stamm- und Prozessdaten betriebsübergreifend standardisiert und in eine durchgängige digitale Infrastruktur eingebunden werden. Ziele sind u. a. Verbesserungen der Arbeitsproduktivität bei Losgröße 1, Verbesserungen von Time-to-Market, Erhöhung der Qualität sowie die Entwicklung hybrider Dienstleistungen rund um das industrielle Schweißen.  
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Durch die Schaffung von Standards soll eine Vernetzung aller Elemente innerhalb von Prozessketten, also z. B. von Schweißbrennern, Schweißmaschinen, Robotern, aber auch Hardware-Schnittstellen oder Qualitätssicherung erreicht werden. Denn: An jeder Stelle entlang der Prozesskette entstehen Daten, aber heute ist es nicht möglich, die einzelnen Elemente miteinander kommunizieren zu lassen. Das Fernziel dabei heißt Autonomes Schweißen; das bedeutet, dass eine Fertigungsstraße sich automatisch auf das einstellt, was gerade erforderlich ist.
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Ziel der Initiative ist die Schaffung anerkannter technischer Standards für die durchgängige, echtzeitnahe Digitalisierung aller relevanten Informationsprozesse vor, während und nach dem Schweißen. Neben vielen schweißenden Betrieben wollen Schweißgerätehersteller, Sondermaschinenbauer, Roboterhersteller und Verbände, in der Summe rund 160 Unternehmen, im „Welding Valley“ mitarbeiten. Fernziel ist die Schaffung eines Reallabors, in dem kollaborativ Standards definiert und dann demonstriert werden. Schweißtechnischen Unternehmen aus der Region und der gesamten Bundesrepublik soll dann die Möglichkeit geboten werden, Einzelkomponenten für ihren Betrieb zu übernehmen und zu nutzen.
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