Ausgangslage und Vision

Industrielle Produktionsprozesse – z.B. in der Automobilindustrie – sind durch hochgradig unternehmensübergreifende Arbeitsteilung in dezentralen kooperativen Strukturen (sog. Smart Ecosystems ) gekennzeichnet. Neben den physischen Produkten selbst gewinnen gleichzeitig die vor, während und nach den Fertigungsschritten anfallenden Datenmengen an Bedeutung. Die neuartige effektive, zeitnahe und übergreifende Analyse vorhandener produktions­begleiten­der Daten bie­tet vielfältige Ansätze zur Optimierung individueller und system­weiter Prozesse, zur reaktions­schnellen Steuerung oder zur Fehler­behe­bung und –vermeidung.

PRO-OPT verfolgt die Vision, vorhandene Datenschätze in Smart Ecosystems zu heben und für die beteiligten Unternehmen in der Praxis nutzbar zu machen. PRO-OPT steigert dadurch die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft.

Herausforderung

Der Umgang mit den prozessbegleitend, auch unternehmensübergreifend anfallenden Daten­mengen stellt die einzelnen Unternehmen – insbesondere KMU – vor allein kaum beherrsch­bare Probleme.

Relevante Daten sind verteilt (d.h. sie liegen in Teilsystemen unterschied­licher Unternehmen, teilweise redundant, vor), sehr groß (da sich Big Data aus Einzel­unternehmen multiplizieren), zeitkritisch (d.h. sie müssen in Echtzeit zur Steuerung des laufenden Betriebs genutzt werden), heterogen (d.h. sie liegen in unterschiedliche Formaten vor, welche nicht notwendigerweise für eine übergreifende Analyse geeignet sind), qualitäts-sensitiv (d.h. es werden unterschiedlichen Qualitätsanforderungen an sie gestellt) und dyna­misch. Einzelne Unternehmen verfolgen in der Praxis zudem individuell unterschiedliche Auswer­tungsziele. Schließlich haben Unternehmen i.d.R. ein vitales Interesse, Hoheit und Kon­trolle über die eigenen Daten zu bewahren.

Aus Sicht einzelner Unternehmen, insbesondere KMU, können die gewünschten datengetriebe­nen Vorteile nur realisiert werden, wenn die Bereitstellung der grundlegenden Technologien zur Ver­arbeitung der umfangreichen Datenmengen in Form kostengünstiger (weil von Vielen, aber jeweils nur nach Bedarf, nutzbarer) Dienste bereitstehen und andererseits die Individuali­sierung der Auswertung gewährleistet bleibt. Technisch müssen heterogene Infrastrukturen integriert und mit Möglichkeiten der Datenzugriffs- und -nutzungskontrolle versehen werden, um lokale und globale Analysen (d.h. innerhalb des Unternehmens und unternehmensübergrei­fend) zu ermöglichen. Wirtschaftlich muss ein Anreiz zum Datenaustausch und zur Anbietung maßgeschneiderter Auswertungsdienste über neue Geschäftsmodelle etabliert werden. Existierende Big Data Ansätze und Infrastrukturen adressieren wichtige Kernaspekte wie massiv parallele Datenverarbeitung, gehen aber zu wenig, insbesondere in der Produktionstechnik, auf die oben skizzierten theoretischen und praktischen Herausforderungen ein.

Angestrebte Ergebnisse

• PRO-OPT entwickelt als zentrales Ergebnis einen integrativen Modellierungsansatz und zugehörige Technologien für dezentrale kooperative Strukturen (Smart Ecosystems) unter Berücksichtigung von lokaler Datenhoheit und unterschiedlichen Datenqualitäten. Durch die explizite, semantische Modellierung der Daten und ihrer Qualitäten wird es ermöglicht, diese effizient zu schützen, verteilte Daten unter sicherstellbaren Qualitäten zu integrieren und zielgerichtet zu analysieren.
• PRO-OPT liefert eine Plattform für dezentrale Datenanalysen und deren Visualisierung, die den gesicherten Austausch lokaler und globaler Daten sowie unternehmensspezifisch optimierte Entscheidungsfindung ermöglicht.
• PRO-OPT befähigt damit Unternehmen, die zunehmend in vernetzten Strukturen interagieren, die auftretenden internen und externen Datenströme effektiv zu nutzen. Dadurch werden Unternehmen einerseits in die Lage versetzt, neue, innovative Geschäftsmodelle und -prozesse umzusetzen und anderseits existierende Modelle und Prozesse hinsichtlich ihrer Qualität und Effizienz zu optimieren.
• PRO-OPT zeigt den Nutzen in einem konkreten Anwendungsszenario: in der Produktionstechnik erreicht PRO-OPT eine Reduktion von Fehlern in der Produktion und Effizienzsteigerung in der Zuliefererkette bei der Automobilfertigung.

Anwendungsszenario

Die Projektergebnisse können in einer Vielzahl von Domänen wie beispielsweise Fahrzeugtechnik, Medizintechnik, E-Energy, Ambient Assisted Living, intelligente Mobilität, etc. verwendet werden. In PRO-OPT wird exemplarisch das Anwendungsszenario Produktionstechnik in der Automobilfertigung herangezogen.