Fraunhofer-Institut für Software- und Systemtechnik ISST
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Aktuelle Projekte für Forschung und Industrie

Digitaler Produktpass: Digitale Produktpässe für die industrielle Kreislaufwirtschaft

Digitale Produktpässe (DPP) sollen künftig Transparenz über Materialien, Herkunft und Nachhaltigkeit physischer Produkte schaffen. Ab 2027 werden erste DPPs in der EU verpflichtend. Ziel des Projekts ist es, eine offene und interoperable Lösung zu entwickeln, die Unternehmen einen einfachen Einstieg in die digitale Kreislaufwirtschaft ermöglicht – unabhängig von bestehenden Ökosystemen und basierend auf Open Source Technologien.

Digitaler Produktpass

Der bewusste Umgang mit Daten: Data Governance als Erfolgsfaktor bei der KSB SE & Co. KGaA

Mit der Absicht, die digitale Transformation voranzutreiben, ist im Jahr 2021 eine gemeinsame Vorstudie von KSB und Fraunhofer ISST zum Thema (Stamm-)Datenmanagement durchgeführt worden. Eine wesentliche Erkenntnis: KSB sollte die Einführung einer globalen Data Governance forcieren, um von den Potenzialen eines proaktiveren Datenmanagements zu profitieren. Um die hierfür benötigten Rahmenbedingungen zu schaffen, schloss das Vorprojekt mit der Erstellung einer Roadmap ab, in der wichtige Meilensteine und Projektphasen festgelegt wurden. Die Umsetzung dieses Fahrplans stand in den Jahren 2022 bis 2024 im Fokus der Kooperation. Im Schulterschluss der konkreten unternehmerischen Herausforderungen mit den methodischen Werkzeugen der anwendungsorientierten Forschung wurden synergetische Potenziale gehoben, von denen KSB nachhaltig profitiert.

Fujitsu: Stärken des Vertrauens in organisationsübergreifenden Datenaustausch mithilfe von Datenvertrauensstufen

Da Daten zunehmend als wertvolles Gut anerkannt werden, ist ein effektiver organisationsübergreifender Datenaustausch von entscheidender Bedeutung, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen. Ein Mangel an Vertrauen verhindert jedoch nach wie vor die flächendeckende Einführung von Datenökosystemen. In einer Kooperation haben Fujitsu und Fraunhofer ISST »Levels of Assurance for Data Trustworthiness (Data LoA)« entwickelt − ein Sicherheitsrahmenkonzept, das darauf abzielt, Vertrauen und Transparenz über Unternehmens- und Ländergrenzen hinweg zu fördern und so bestehende Vertrauensprobleme zu überwinden.

Construct-X: Vereinfachte Informationsverarbeitung auf der Baustelle

Construct-X entwickelt unter anderem auf Open-Source-Prinzipien basierte Datenräume, eine Cloud-basierte Open-Source-Referenzarchitektur sowie für den Baubereich relevante Cloud-Edge-Anwendungen. Dazu zählt auch die Entwicklung von Technologien für das Multi-Provider Cloud-Edge-Kontinuum, das eine latenzfreie und sichere Verarbeitung von Daten auf Baustellen ermöglichen wird.

Bosch: Ökonomische Konzepte und Technologien beim Teilen industrieller Daten in Datenökosystemen

Um ihren Wettbewerbsvorteil zu erhalten und auszubauen, müssen Industrieunternehmen ihr Geschäftsmodell kontinuierlich an die sich ändernden Marktanforderungen, die rechtlichen Rahmenbedingungen und den Fortschritt der technologischen Innovation anpassen. Daten nehmen hierbei als (strategische) Ressource eine immer wichtigere Rolle ein. Täglich werden weltweit 2,5 Millionen Terabyte an Daten generiert, wovon ca. 1,5 Millionen Terabyte in der Industrie entstehen. Diese Daten sind eine wichtige Quelle für die Steigerung der betrieblichen Effizienz, für innovative digitale Dienste und eine engere Kundeninteraktion. Unternehmen werden diese Chancen jedoch nicht nutzen können, wenn die Daten in isolierten Silos bleiben. Vielmehr entfalten Daten ihren Wert, wenn sie genutzt werden, im Unternehmen, aber auch darüber hinaus im Kunden-Lieferantenverhältnis oder in Geschäftsökosystemen.

PURIS: Moderne Lieferketten nach Catena-X-Standards effizienter und widerstandsfähiger machen

PURIS (»Predictive Unit Realtime Information Service») ist ein Use Case innerhalb von Catena-X, der im Bereich des »Product Lifecycle Management and Resiliency« angesiedelt ist. PURIS standardisiert den partnerspezifischen Austausch von Supply Chain Schlüsselinformationen im Kurzfristbereich zwischen Lieferanten und Kunden (one-up/one-down Prinzip). Diese Informationen umfassen unter anderem die aktuelle Bestandssituation, den Bedarf und das geplante Produktionsvolumen. Ziel ist es, durch präzisere Informationen Engpässe präventiv zu vermeiden oder zumindest effizienter auflösen zu können. Um den datensouveränen Austausch der sensiblen Informationen zu gewährleisten, nutzt PURIS das Catena-X Governance Framework zur zweckbezogenen Datenverarbeitung. PURIS setzt auf dem Catena-X Technologie Stack von Digitalen Zwillingen und Datenräumen auf.

Catena-X Automotive Network: Allianz für einen sicheren und standardisierten Datenaustausch

Das Lieferkettengesetz und das Monitoring des CO2-Fußabdrucks sind nur zwei der vielen aktuellen Herausforderungen der Automobilindustrie. Sie erfordern eine unternehmensübergreifende Datennutzung, so dass sich durchgängige Wertketten herausbilden. Im Projekt Catena-X wird ein Ökosystem für den gesamten Automobilsektor aufgebaut, das von Beginn an hochskalierend aufgesetzt wird. Das Kernelement des Netzwerks ist ein gemeinsames Angebot föderierter Daten und Dienste, das Unternehmen befähigt, die »Time-to-Market« innovativer Lösungen zu verkürzen, Ressourcen effizienter zu nutzen sowie die Transparenz und Resilienz von Wertschöpfungsprozessen zu steigern.

Factory-X: Ein souveräner Datenraum für den Maschinen- und Anlagenbau

Der Maschinen- und Anlagenbau sieht sich mit vielfältigen Herausforderungen konfrontiert: fehlende Resilienz in Lieferketten, Medienbrüche bei fabrikinternen Daten und im Informationsfluss oder eine unzureichende Digitalisierung von Prozessen und/oder Maschinen. Das Leuchtturmprojekt Factory-X adressiert innerhalb der Manufacturing-X-Projektfamilie mit dem Maschinen- und Anlagenbau explizit eine Branche, die für die deutsche Volkswirtschaft von großer Bedeutung ist. Es wird ein Datenraum für die souveräne Teilhabe an zukunftsweisende Technologie zum Datenteilen und zur gemeinschaftlichen Datennutzung geschaffen.

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Aerospace-X: Ökosystem für eine effiziente und nachhaltige Lieferkette in der Luft- und Raumfahrt

Da Daten in der modernen Industrie zu einer immer wichtigeren Ressource werden, besteht ein wachsender Bedarf an datengesteuerten Lösungen zur Bewältigung verschiedener Herausforderungen. Als Teil der Manufacturing-X-Initiative, die sich auf die Digitalisierung der Lieferketten konzentriert, zielt Aerospace-X auf die Entwicklung einer föderierten und wertschöpfenden Plattform für die Lieferketten der Luftfahrtindustrie ab. Diese Plattform wird moderne Datenraumtechnologien nutzen, um datengesteuerte Entscheidungen zu ermöglichen und die Zusammenarbeit innerhalb der Branche zu verbessern.

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proDTM: Prozessmuster für neutrale Datentreuhandmodelle

Die Nutzung von Daten über Silogrenzen hinweg bietet viele Chancen. Datentreuhandmodelle (DTM) geben Datentreuhändern dabei den Rahmen, die Umsetzung und die Technologien, um den vertrauensvollen und vor allem neutralen Austausch von Daten zu ermöglichen. DTM bergen gewaltige Potenziale für datenbasierte Innovationen in den Sektoren Forschung, Wirtschaft, Verwaltung und die Gesellschaft. Aufgrund der Neuartigkeit des Konzeptes und dessen praktischer Anwendung sowie der mit DTM verbundenen Gesetzgebung, ergeben sich jedoch noch Forschungslücken, deren Schließung von hoher Relevanz für die Akzeptanz, Machbarkeit und letztendlich die Wertschöpfung von DTM ist.

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DIONA: Digitales Ökosystem für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft in der Automobilindustrie

Ein ganzheitlicher Produktlebenszyklus kann einen wesentlichen Beitrag zur angestrebten Klimaneutralität Deutschlands bis 2045 bilden. Das Projekt »DIONA« sieht daher die Notwendigkeit einer gemeinsamen Erarbeitung von Nachhaltigkeitsmaßnahmen, um ein ganzheitliches Verständnis über Nachhaltigkeit und Herausforderungen zu erhalten. Für eine zukünftige nachhaltige Entwicklung gilt es, Best Practices in der Automobilindustrie sowie soziopolitische Anreize zu identifizieren.

DIVMALDA: Digitalisierung und Verifizierung von Live-Emissionsdaten von Schiffen für transparente und glaubwürdige Reporting- und Monitoringprozesse und einen CO2-optimierten Schiffsbetrieb

Im Projekt »DIVMALDA – Digitization and Verification of Marine Live Emission Data« erforschen wir, wie durch spezifische Sensorik Emissionsdaten im Realbetrieb erhoben und genutzt werden können. Dabei liegt der Schwerpunkt darauf, wie die Nutzung der Daten auch außerhalb des Schiffes unter Wahrung der Datensouveränität verbessert werden kann. Die Sicherstellung der Datensouveränität begünstigt als Vertrauensanker eine hohe Marktdurchdringung.

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DB Schenker: Enterprise Lab für Logistik und Digitalisierung

Innovative Logistiklösungen und Prozessinnovationen tragen maßgeblich zur Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen bei. Mit dem im Jahr 2015 eingerichteten »DB Schenker Enterprise Lab for Logistics and Digitization« wird die digitale Transformation von Prozessen im konkreten unternehmerischen Umfeld eines Logistikdienstleisters beschleunigt.

HeRaKlion: Heuristische Resilienzanalysen für Kommunen mittels Datenraumfunktionalitäten

Informationen spielen bei der Vorhersage und der Bewältigung von Krisensituation eine wichtige Rolle. Das haben unter anderem die Corona-Pandemie und die immer öfter auftretenden Extremwetterereignisse in den letzten Jahren gezeigt. Kommunen stehen dabei vor der Herausforderung, die Menge an Daten für einen Einsatz auszuwerten und die Ergebnisse anderen Institutio-nen zugänglich zu machen. Im Zuge des Projektes »HeRaKlion« wird ein Resilienzdatenraum entwickelt, der die Daten zur Vorbereitung auf Krisen und deren Bewältigung besser zugänglich und nutzbar machen soll.

Leistungszentrum Logistik und IT: Innovationsökosystem am Wissenschaftsstandort Dortmund

Unter dem Dach des Leistungszentrums Logistik und IT arbeiten wissenschaftliche Institutionen aus Dortmund zusammen, die schon heute – jede für sich – die Logistikforschung prägen und vorantreiben. Im Leistungszentrum bauen sie nun nicht nur gemeinsam, sondern synergetisch eine nationale Infrastruktur und ein offenes Innovationsökosystem zusammen mit der Industrie auf – von der Grundlagenforschung bis hin zur angewandten Forschung.

CCIT: Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies

Der Fraunhofer-Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies CCIT erforscht kognitive Technologien für das industrielle Internet. Forscher aus unterschiedlichen Disziplinen entwickeln Schlüsseltechnologien entlang der Wertschöpfungskette vom Sensor über intelligente Lernverfahren bei der Datenverarbeitung bis hin zur Cloud. Der CCIT befähigt Unternehmen zur zukunftssicheren Gestaltung ihres Geschäfts, indem er Marktzugänge mit kognitiven Lösungsangeboten und Produkten eröffnet.

DATAMITE (DATA Monetization, Interoperability, Trading & Exchange)

DATAMITE schafft einen technischen Rahmen, der europäischen Unternehmen und öffentlichen Verwaltungen hilft, Datenherausforderungen zu bewältigen und ihre Daten zu verwerten. Dabei konzentriert sich DATAMITE auf Schlüsselbereiche wie Data Governance, Qualität, Sicherheit und gemeinsame Nutzung und gewährleistet die Kompatibilität mit bestehenden Technologien. Das Projekt verbessert die Monetarisierung von Daten intern, indem es das Vertrauen und die Qualität der Daten verbessert, und extern, indem es den Nutzern die Kontrolle über ihre Daten ermöglicht und so neue Einnahmequellen eröffnet. Außerdem unterstützt es digitale Innovationszentren bei der Integration von kleineren und mittleren Unternehmen (KMU) in die Datenwirtschaft.

SKALA: Skalierbare KI- und Blockchain-Lösungen zur Automatisierung und Autonomisierung in Wertschöpfungsnetzwerken

Das Projekt SKALA zielt darauf ab, das synergetische Zusammenspiel von Künstlicher Intelligenz (KI) und Blockchain-Technologie in föderierten und dezentralen Plattformökosystemen zu ermöglichen. Es soll Unternehmen in Produktion, Logistik und Supply Chain Management befähigen, durch vertrauenswürdige Prozessautomatisierung und -autonomisierung effizienter und sicherer zu arbeiten. Dabei werden skalierbare Referenzapplikationen entwickelt, die eine horizontale, vertikale und zeitliche Vernetzung von Prozessen, Organisationen und Systemen unterstützen.