Technologieprogramm Edge Datenwirtschaft

Die Zukunft liegt (auch) am Netzwerkrand

In sämtlichen Bereichen der Produktion fallen Daten an und auch KMU können daraus einen Nutzen ziehen. Beispiele aus Forschungsprojekten des Technologieprogramms Edge Datenwirtschaft zeigen, wie die Zukunft der sicheren und effizienten Datennutzung und -verarbeitung für Unternehmen aus der Produktion aussehen kann.

Bild: ©Gorodenkoff/stock.adobe.com

Mit der fortschreitenden Digitalisierung nehmen Daten als Wirtschaftsgut eine immer größere Bedeutung ein. Dennoch setzen laut einer Umfrage von Bitkom nur 39 Prozent der befragten Unternehmen Big Data, 36 Prozent das Internet of Things oder 15 Prozent KI ein. Eine Hemmschwelle, die viele KMU davon abhält, Maschinen- oder Anlagendaten zu nutzen, ist die Sorge um die Sicherheit von teils vertraulichen Informationen. Hier kann Edge Computing seine Stärken ausspielen. Dabei werden Daten nahe der Quelle verarbeitet und analysiert, anstatt sie in die Cloud oder zentrale Rechenzentren zu senden. Sensible Daten können auf geschützten Systemen verbleiben und die Datensouveränität bleibt beim Unternehmen. Auch die permanente Verfügbarkeit von Diensten ist durch die Nutzung von Edge Computing sichergestellt. Ob in der Qualitätskontrolle, bei der Lagerverwaltung, im Bereich Predictive Maintenance oder in der Automatisierung: Produktionsunternehmen können in vielerlei Hinsicht von Edge-Computing profitieren.

BMWK-Förderprogramm

Wie die Technologie den Austausch und die Verarbeitung von Produktions- und Prozessdaten unterstützt, zeigen drei der zehn Forschungsprojekte des Technologieprogramms Edge Datenwirtschaft des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). Ihr Ziel ist es, die positiven Effekte von Edge Computing aufzuzeigen und den Zugang zu ihrer Nutzung zu erleichtern. Im Bereich der Produktion forscht beispielsweise das Projekt Edna an Möglichkeiten zur ökologischen und ökonomischen Optimierung der Industrieproduktion und -logistik. Die Forschungspartner verbinden Edge- und Cloud-Computing mit KI-Methoden und digitalen Zwillingen und sorgen so beispielsweise für Modelle und Software, die den CO2-Ausstoß der Produktion von Lkw-Aufliegern sicht- und steuerbar machen. Über ein Dashboard werden Kennziffern zur Nachhaltigkeit der Produktion visualisiert und Verantwortliche können nachsteuern.

Der Verbesserung von Komponenten-Service-Systemen in Produktionsanwendungen durch Edge Computing hat sich das Projekt Escom verschrieben. Die Projektpartner arbeiten an einem gemeinsamen Edge-Cloud-Datenraum für Maschinenendanwender sowie Komponentenhersteller. Dieser soll den Zugang zu Wissensangeboten von Komponentenherstellern unabhängig vom Anbieter ermöglichen. Die Projektpartner wollen zudem den Ressourcenverbrauch von Anlagen reduzieren, die Maschinenverfügbarkeit erhöhen und einen Raum zu schaffen, in dem Daten sicher und souverän ausgetauscht werden können. Erprobt wird der Ansatz direkt an den Maschinenkomponenten.

Ein Beispiel: Für die in einer Maschine verbauten Motorspindeln wird ein digitales Typenschild erstellt, mit dem Informationen eindeutig zugeordnet und digital weiterverarbeitet werden können. Zusätzlich werden Echtzeit-KI-Dienste entwickelt, die durch Vibration-, Verlagerungs- und Temperatursensoren erfasste Zustandsinformationen zu den Motorspindeln weitergeben, sie mit Maschinensteuerungsdaten kombinieren und dadurch Auskunft über problematische Betriebsdrehzahlen oder unausgeglichene Werkzeugsysteme geben können.

Auch Dokumente wie Ausschreibungen, Verträgen oder Produktblättern enthalten Daten. Diese zu digitalisieren und auszuwerten kann ebenfalls zu Produktivitätssteigerungen beitragen. Damit dies möglichst risikolos möglich ist, entwickelt das Projekt OpenFlaaS eine Plattform mit KI-Dienstleistungen für die Intelligente as-a-Service-Dokumentenanalyse (IDA). Das Besondere: Diese Anwendungen werden auf den geschützten Edge-Geräten ausgeführt, die in den Unternehmen bereits vorhanden sind. Das ist möglich, weil die Projektpartner spezielle Edge-KI-Räume entwickeln, die per Plug&Play mit Gaia-X-konformen Datenräumen verbunden werden. Die Datensouveränität bleibt im Unternehmen.

Neue Datenräume, neue Möglichkeiten

Die Forschungsprojekte zeigen, dass die Kombination aus Edge- und Cloud-Technologie Datenräume schafft, die neue und sichere Arten der Datennutzung und -verarbeitung hin zu einer Datenwirtschaft auch für kleine und mittlere Unternehmen ermöglichen. Um langfristig erfolgreich zu bleiben, müssen auch KMU Informationen, Maschinenzustände und Meldungen auswerten und sinnvoll einsetzen: Einerseits zur Optimierung ihrer Produktionsprozesse, andererseits als wirtschaftliche Ressource, aus der zusätzliche Produkte und Geschäftsmodelle entstehen können. Edge Computing bietet besonders durch die souveräne Sammlung und Verarbeitung von Daten in Edge-Cloud-Datenräumen neue Möglichkeiten.

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