BIG BANG UNTERNEHMER-Magazin: Womit sollten Mittelständler beginnen, wenn sie ihre Produktion automatisieren wollen?
Frank Schnicke: Unternehmen müssen ihren Datenbestand aufräumen. Wer Informationen noch in Excel-Tabellen, PDFs oder sogar Papierordnern verwaltet, stößt schnell an Grenzen. Ziel muss es sein, dass eine KI mit den Daten arbeiten kann. Dazu müssen sie maschinenlesbar, strukturiert und interoperabel vorliegen. Das lässt sich mithilfe von sogenannten Verwaltungsschalen lösen. Sie sind das digitale Abbild etwa eines Werkstücks oder einer Softwarekomponente und standardisieren, wie Informationen über ein Asset beschrieben, gespeichert und ausgetauscht werden. Man kann sie sich wie eine Art Container vorstellen, in den laufend neue Informationen eingespeist werden können, zum Beispiel Simulationsmodelle zu Komponenten. Die Verwaltungsschale kann an andere Unternehmen weitergegeben werden und dient zur Digitalisierung der Lieferkette. Sie bildet auch die Grundlage für den digitalen Zwilling eines Assets.
Wozu benötigen Unternehmen denn Verwaltungsschalen?
Schnicke: Nehmen wir einen Stahlrohling für Nockenwellen als Beispiel. Hersteller müssen ihren Kunden ein sogenanntes 3.1-Zertifikat zur chemischen Zusammensetzung und zu den Eigenschaften des Produkts mitliefern. Erfolgt dies als PDF, E-Mail oder Foto, müssen die Daten manuell in die IT-Systeme des Kunden übertragen werden – ein aufwendiger und fehleranfälliger Prozess. Übermittelt der Hersteller stattdessen eine Verwaltungsschale, liegen alle relevanten Informationen, etwa das 3.1-Zertifikat, standardisiert und maschinenlesbar vor. Viele Konzerne wie BASF verlangen bereits heute digitalisierte Produktinformationen von ihren Lieferanten. Der nächste Schritt dürfte die Verwaltungsschale sein. Zudem bietet sie weitere Vorteile: Da die Europäische Union in verschiedenen Branchen schrittweise den digitalen Produktpass einführt, sind Unternehmen mit einer Verwaltungsschale hinsichtlich Schnittstellen und Datenformaten bereits regulatorisch konform.
Was bringen digitale Zwillinge in diesem Zusammenhang?
Schnicke: Ein digitaler Zwilling bildet den Zustand eines Systems ab, indem alle relevanten Daten aus unterschiedlichen Quellen in ein digitales Modell integriert werden. So lässt sich unter anderem die Fertigung digitalisieren. Digitale Zwillinge werden beispielweise benötigt, wenn eine Produktionsstätte von einem Remote Operator überwacht und gewartet wird. Heute ist dieser Remote Operator noch ein Mensch, aber wenn irgendwann die autonomen Agenten gut genug sind, kann das auch eine KI übernehmen. Das ist letztendlich ein Schritt hin zur autonomen Fabrik.
Für Konzerne ist es vermutlich relativ einfach, Verwaltungsschalen beziehungsweise digitale Zwillinge einzuführen. Aber was ist mit Mittelständlern?
Schnicke: Am einfachsten ist es, wenn das Unternehmen in seinem System die Daten bereits digital vorliegen hat, dann ist alles, was in eine Verwaltungsschale beziehungsweise einen digitalen Zwilling integriert werden soll, bereits vorhanden. Eine Software bringt die Daten einfach in die benötigte Form. Konzerne wie SAP oder Siemens haben mittlerweile Schnittstellen, die das anbieten. Liegen die Informationen nur auf Papier vor, kann ein Large Language Model etwa Scans und PDFs, also unstrukturierte Daten, verarbeiten und daraus einen digitalen Zwilling erstellen. Mit der Open-Source-Software Eclipse Basyx, die wir entwickelt haben, lassen sich digitale Zwillinge auf Basis der Verwaltungsschale verwalten, abfragen und in Datenräumen bereitstellen. Diese Software steht auch für die kommerzielle Nutzung zur Verfügung. Hat ein Mittelständler das entsprechende IT-Know-how, kann er ohne große Kosten mit einem Doppelklick in die Welt der Verwaltungsschalen starten. Andernfalls unterstützen wir natürlich auch gern.
Wie kann man sich diese Datenräume vorstellen?
Schnicke: Verwaltungsschalen definieren, wie Daten beschrieben werden. Datenräume regeln, wie Unternehmen diese Daten sicher austauschen können. Wenn ein Mittelständler beispielsweise ein neues Produkt entwickeln möchte und mithilfe einer KI die geeignetsten Bauteile sucht, findet er in einem Datenraum die Verwaltungsschalen mit den Informationen zu zahlreichen potenziellen Bauteilen. Die Datenraum-Thematik wird zurzeit auch von der Politik sehr unterstützt, mit einem großen Förderprogramm für die Initiative Manufacturing-X. Dazu zählen Projekte mit Datenräumen für verschiedene Branchen, etwa Factory-X für das produzierende Gewerbe, Chem-X für die Chemieindustrie und Construction-X für das Baugewerbe.
Wenn Sie einige Jahre in die Zukunft blicken – was wird dann mit Verwaltungsschalen beziehungsweise digitalen Zwillingen möglich sein, was heute noch nicht geht?
Schnicke: Ich gehe davon aus, dass in zehn Jahren die vollautonome Fabrik existiert. Ich kann der Fabrik dann beispielsweise – vielleicht sogar per Chat – die Anweisung geben, Tassen zu produzieren. Ich gebe bestimmte Spezifikationen für die Tasse vor, die Fabrik fragt nach, wenn ihr Informationen fehlen. Dann richten sich die Maschinen von einer KI gesteuert selbsttätig ein und starten die Produktion, ohne dass ein Mensch vor Ort ist und manuell Parameter ändert oder Maschinen umrüstet. Wenn die Fabrik dann Schüsseln statt Tassen produzieren soll, kann die Produktion ebenso leicht umgestellt werden. Voraussetzung ist allerdings, dass die KI mit hundertprozentiger Genauigkeit arbeitet. Das bedeutet, wir müssen das Halluzinationsproblem von Large Language Models lösen. Aber daran forschen wir bereits.
