Vertrauensvoller Datenaustausch dank Gaia-X

In der datengetriebenen Welt von heute ist der sichere und effiziente Austausch von Daten ein entscheidender Wettbewerbsvorteil. Unternehmen müssen in der Lage sein, Daten aus verschiedenen Quellen zu integrieren und gemeinsam zu nutzen, ohne dabei die Kontrolle über ihre eigenen Daten zu verlieren. Hier kommt Gaia-X ins Spiel: ein Leuchtturmprojekt der Europäischen Union, das eine sichere, vertrauenswürdige und souveräne Dateninfrastruktur für Europa schafft.

In unserer Research Area Daten- & Service-Ökosysteme bei CONTACT arbeiten wir daran, dass die Vision von Gaia-X Realität wird. Ein Schlüssel dazu ist die nahtlose Verbindung von Datenmanagementsystemen zu Gaia-X-basierten Datenräumen.

Was ist Gaia-X und warum ist es wichtig?

In einer zunehmend globalisierten und datengetriebenen Welt ist es für Unternehmen entscheidend, die Kontrolle über ihre Daten zu behalten und gleichzeitig von den Vorteilen des Datenaustauschs zu profitieren. Gaia-X bietet hierfür den Rahmen: Das Kernkonzept für eine föderierte Dateninfrastruktur bietet Plattformanbietern, Cloud-Diensten und Datenhaltern die Möglichkeit, sicher und rechtskonform miteinander zu kommunizieren und Daten auszutauschen.

Gaia-X zielt nicht darauf ab, bestehende Dateninfrastrukturen zu ersetzen, sondern diese zu verbinden und ein offenes, interoperables Ökosystem zu schaffen. Um die Tragweite dieser Veränderung zu verstehen, hilft es, die Unterschiede zwischen Datenplattformen und Datenökosystemen zu betrachten:

Datenplattformen basieren in der Regel auf einem zentralisierten Modell. Daten werden kopiert und auf die Plattform hochgeladen, sodass andere Parteien sie herunterladen und nutzen können. Das Problem dabei: Überall existieren Kopien der Daten, und alle Teilnehmer*innen müssen dem Plattformbetreiber vertrauen, dass er die Daten sicher und korrekt verwaltet.

Im Gegensatz zur zentralisierten Datenplattform verschiebt sich in einem Daten- und Service-Ökosystem die Rolle des Betreibers hin zu einem Föderator. Dieser bietet Federation Services an, mit denen sich Teilnehmende gegenseitig finden, vertrauen und Daten direkt austauschen können, ohne dass eine zentrale Instanz die Daten verwaltet oder kontrolliert.

Die Kernpfeiler von Gaia-X bilden dabei die Grundlage für ein vertrauenswürdiges und zukunftsfähiges Datenökosystem:

  • Vertrauen & Transparenz: Gaia-X etabliert klare Regeln für Daten-Governance, Sicherheit und Datenschutz. Das System ist von Grund auf DSGVO-konform konzipiert, gewährleistet so die Privatsphäre der Nutzer und die Sicherheit ihrer Daten.
  • Interoperabilität: Durch die Einhaltung offener Standards und Schnittstellen bewegen sich Daten und Dienste frei zwischen konformen Anbietern.
  • Portabilität: Unternehmen können ihre Daten und Anwendungen problemlos zwischen verschiedenen Gaia-X-konformen Anbietern verschieben, ohne sich an einen bestimmten Anbieter zu binden. Dies fördert den Wettbewerb und gibt Unternehmen die Flexibilität, die für ihre Geschäftsanforderungen am besten geeigneten Lösungen auszuwählen.
  • Souveränität: Die Datenhoheit bleibt jederzeit beim Eigentümer. Unternehmen behalten die Kontrolle über den Zugriff und die Nutzung ihrer Daten, unter strikter Einhaltung europäischer Gesetze und Werte.

Gaia-X ist somit ein wichtiger Schritt hin zu einer digitalen Souveränität Europas und bietet Unternehmen die Möglichkeit, Innovationen voranzutreiben, neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und gleichzeitig die Kontrolle über ihre wertvollen Daten zu behalten.

Anforderungen an die Teilnahme am Gaia-X-Ökosystem

Die Teilnahme am Gaia-X-Ökosystem eröffnet Unternehmen zahlreiche Möglichkeiten, erfordert jedoch auch die Erfüllung bestimmter Anforderungen.

  • Compliance mit dem Gaia-X Trust Framework: Dies beinhaltet die Einhaltung von Regeln und Richtlinien für Datengovernance, Datensicherheit, Datenschutz und Interoperabilität.
  • Betrieb eigener Infrastruktur: In der Regel ist der Betrieb einer eigenen Infrastruktur notwendig, um die volle Datensouveränität zu gewährleisten. Das kann beispielsweise den Betrieb eines Objektspeichers (wie S3), einer Self-Sovereign Identity (SSI)-Lösung oder anderer erforderlicher Services umfassen.
  • Implementierung von Sicherheitsmaßnahmen: Unternehmen müssen angemessene Sicherheitsmaßnahmen implementieren, um ihre Daten und Systeme vor unbefugtem Zugriff, Verlust oder Beschädigung zu schützen.
  • Einhaltung von Standards: Gaia-X setzt auf offene Standards und Schnittstellen für die Interoperabilität zwischen verschiedenen Systemen und Plattformen.

Fazit

Gaia-X ist die strategische Antwort Europas auf die Herausforderungen der digitalen Ära. Indem ein vertrauenswürdiges, interoperables und souveränes Datenökosystem geschaffen wird, ermöglicht Gaia-X Unternehmen und Organisationen ihre Daten nicht nur sicher zu speichern, sondern auch kontrolliert zu teilen und intelligent zu nutzen.

Dies fördert nicht nur Innovationen und neue Geschäftsmodelle über Branchengrenzen hinweg, sondern sichert auch eine faire Wettbewerbslandschaft, in der auch kleinere Akteure von den Potenzialen datengetriebener Wertschöpfung profitieren können. Nutzer und Unternehmen erhalten die Kontrolle über ihre Daten zurück, was die Grundlage für Transparenz und Vertrauen im digitalen Raum bildet.

Erfahren Sie im nächsten Blogartikel, wie wir mit der Anbindung von CONTACT Elements an Pontus-X den Grundstein für den föderierten Datenaustausch legen.

Visuelle Programmierung mit No-Code-Lösungen für den Digital Twin

In der heutigen datengetriebenen Welt sind Digitale Zwillinge unverzichtbar, um Prozesse zu optimieren und die Effizienz zu steigern. Dennoch ist der Einstieg für viele Unternehmen oft nicht leicht, insbesondere wenn spezialisierte Ressourcen fehlen. Hier kommt Power Apps ins Spiel: Ein rein visuelles Entwicklungstool für die Erstellung von Digital Twin-Anwendungen, das keine tiefgehenden Programmierkenntnisse erfordert.

Power Apps als einfache und effektive Basis

Power Apps basiert auf der JavaScript-Bibliothek Blockly, die eine visuelle Programmieroberfläche bereitstellt. Nutzer*innen können mit grafischen Blöcken Programmierkonzepte wie Variablen, Schleifen oder logische Ausdrücke umsetzen – ohne zu Coden. Diese intuitive Herangehensweise ermöglicht es, Digitale Zwillinge mit wenigen Klicks zu erstellen.

CONTACT Elements: Die Plattform für digitale Zwillinge

Power Apps ist Bestandteil der CONTACT Elements-Plattform , die alle Daten und Prozesse von der ersten Idee bis zum Recycling eines Produkts entlang des Digital Thread (digitaler Faden) durchgängig verbindet und die digitale Transformation beschleunigt. Nutzer*innen können Digitale Zwillinge von Produkten, Systemen oder Prozessen erstellen, verwalten und optimieren – individuell und ohne aufwendige Backend-Programmierung.

Einfache Integration von Simulationen, Datenanalysen oder KI

Mit Power Apps lassen sich automatisierte Schnittstellen zu bestehenden Systemen und Datenquellen schneller umsetzen, was den Datenfluss zum Digitalen Zwilling deutlich erleichtert. Python Skripte ergänzen dabei komplexere Algorithmen für Simulationen oder maschinelles Lernen (ML). Bibliotheken wie TensorFlow oder Pandas ermöglichen Zustände von Maschinen und Anlagen präzise vorherzusagen. Simulationen bieten darauf aufbauend eine gezielte Analyse verschiedener Szenarien sowie deren Auswirkungen auf Systeme.

Ergebnisse wie KPIs oder Zeitreihen lassen sich in der Elements-Plattform in Geschäftsprozesse einbinden – ideal für Unternehmen aus der Fertigungs-, Gesundheits- oder Energiebranche, die auf genaue Prognosen angewiesen sind.

Anwendungen flexibel anpassen

Die intuitive Benutzeroberfläche von Power Apps erlaubt es, mit nur wenigen Klicks maßgeschneiderte Anwendungen zu entwickeln und an spezifische Anforderungen anzupassen. Daten aus Dokumenten, Sensoren oder Simulationen können verarbeitet, berechnet und direkt im Dashboard des digitalen Zwillings visualisiert werden.

Keine IT-Hürden und komplexe Freigaben mehr

Power Apps benötigt keine komplexen IT-Tools oder Freigabeprozesse. Nutzer*innen können Anwendungen direkt auf der CONTACT Elements-Plattform erstellen, anpassen und freigeben. Dadurch können sie schnell auf neue Anforderungen reagieren.

Fazit

Die visuelle Programmierung mit innovativen Lösungen wie Power Apps auf der CONTACT Elements-Plattform erleichtert es, Anwendungen für digitale Zwillinge zu erstellen und zu automatisieren. Ohne aufwendige IT-Infrastruktur werden digitale Zwillinge so für Unternehmen jeder Größe zugänglich.

Vorteile auf einen Blick:

  • Schnelle Entwicklung: Iterative Anpassungen und User-Feedback in Echtzeit.
  • Optimierung durch Simulation: Erkenntnisse aus Analysen direkt in Modelle einfließen lassen.
  • Integration in Geschäftsprozesse: Ergebnisse nahtlos in Workflows oder Servicefälle einbinden.

Mit der einfachen und flexiblen Erstellung digitaler Zwillinge eröffnen sich Unternehmen neue Möglichkeiten, Effizienz zu steigern und Innovationen voranzutreiben.

Herausforderungen in der Instandhaltung von Anlagen

Ungeplante Ausfallzeiten durch Instandhaltungsmaßnahmen machen mittlerweile elf Prozent des Unternehmensumsatzes aus. Eine gezielte Wartungsstrategie verlängert nicht nur die Lebensdauer von Anlagen und Maschinen, sondern senkt auch die Investitionskosten.

Unsere Expertenbefragung mit Fachleuten aus verschiedenen Branchen zeigt den aktuellen Stand und gibt einen Einblick in die vielfältigen Herausforderungen und Potenziale in der Instandhaltung. Die Ergebnisse haben wir in Form eines Whitepapers aufbereitet und veröffentlicht.

Teilnehmer*innen aus der Instandhaltung

Die Teilnehmenden aus der Instandhaltung verteilen sich auf folgende Bereiche:

  • Strategische Planung: 11 Teilnehmende
  • Operative Einsatzplanung: 5 Teilnehmende
  • Durchführung: 5 Teilnehmende

In der Auswertung der Expertenbefragung stellten die Branchen Automotive sowie Metallerzeugung und -bearbeitung mit jeweils fünf Teilnehmenden die größten Gruppen. Außerdem waren die Branchen Maschinenbau, der sonstige Fahrzeugbau sowie die Luft- und Raumfahrt vertreten. Fast die Hälfte der Befragten arbeitet in großen Unternehmen mit über 50 Millionen Euro Jahresumsatz und über 250 Mitarbeitenden.

So lief die Umfrage ab

Das Fraunhofer IPK in Zusammenarbeit mit der CONTACT Software GmbH führten die Befragung durch. Im April und Mai 2023 fand online ein Pretest statt. Auf Basis der Ergebnisse überarbeitete das Forschungsteam den Fragebogen, mit dem die eigentliche Expertenbefragung von Mitte Februar bis Ende Juni 2024 erfolgte.

Die Teilnehmer*innen wurden per E-Mail, Telefon und persönlicher Ansprache auf Messen auf die Umfrage aufmerksam gemacht und führten sie online durch.

Die Expertenbefragung umfasste 22 Fragen, unterteilt in sechs Kategorien:

  • Unternehmen und Person
  • Beschreibung der Aufgabenfelder
  • Arbeitsorganisation
  • Informationszugänglichkeit für die Aufgabenerfüllung
  • Bewertung der Informationsqualität
  • Einsatz Tools für die Aufgabenerfüllung

Fünf zentrale Ergebnisse der Befragung

  1. Weniger Stillstand durch bessere Planbarkeit: Die Umfrage hebt die Planbarkeit als einen entscheidenden Faktor für die Effizienz der Instandhaltung hervor. Die Befragten betonten, dass unvorhersehbare Ausfälle und die Schwierigkeit, optimale Wartungsintervalle festzulegen, zu erheblichen Problemen führen können. Wer Wartungsintervalle optimal plant, verringert Stillstandzeiten und steigert die Produktivität. Die operative Einsatzplanung versucht, ungeplante Ausfälle weitgehend zu vermeiden, um die Einsatzplanung zu erleichtern.

    Im Rahmen der Durchführung spielen darüber hinaus die planbare Zeit zwischen Instandhaltungsvorgängen als auch die Dauer der eigentlichen Tätigkeit eine wesentliche Rolle.

  2. Herausforderungen durch den Fachkräftemangel: Der Mangel an qualifiziertem Personal stellt eine erhebliche Herausforderung für die Instandhaltung dar. Sowohl die Verfügbarkeit von Fachkräften als auch deren Qualifikation stellen für die Befragten ein Problem dar. Um dem zu begegnen, wird der Einsatz digitaler Geräte als beste Qualifikationsmaßnahme angesehen.

  3. Ausfälle durch fehlende Ersatzteile: Insbesondere der Automobilsektor und der Fahrzeugbau stufen die rechtzeitige Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Werkzeugen als kritisch ein. Fehlende Ersatzteile können zu Produktionsausfällen und Verzögerungen führen. Der Einsatz eines digitalen Ersatzteilmanagements wird als mögliche Lösung genannt, aber noch nicht flächendeckend umgesetzt.

  4. Informationen schneller finden: Die Befragten sehen ein effizientes Informationsmanagement als wichtigen Faktor für die Effizienzsteigerung in der Instandhaltung an, da es den schnellen und einfachen Zugriff auf relevante Informationen ermöglicht. Eine klare Datenstruktur und die Digitalisierung von Informationen tragen dazu bei, die Suchzeiten zu verkürzen und die Entscheidungsfindung zu verbessern. Digitale Daten lassen sich zwar grundsätzlich schwieriger strukturieren, reduzieren aber den Suchaufwand merklich.

  5. Digitalisierung und Einsatz neuer Technologien: Das Whitepaper beleuchtet den potenziellen Einsatz digitaler Lösungen wie Predictive Maintenance, Digitale Zwillinge und cloudbasierte IoT-Plattformen. Allerdings zeigt die Befragung, dass viele Unternehmen diese Technologien noch nicht umfassend nutzen. Es wird betont, dass die Einführung digitaler Lösungen einhergehen muss mit einem auf das Unternehmen abgestimmten Informationsmanagement.

Was bedeutet das für die Instandhaltung?

Die Expertenbefragung identifiziert drei Schwerpunkte: den Personaleinsatz, die konkreten Herausforderungen im Arbeitsalltag sowie das Informationsmanagement. In der Mitarbeiterqualifikation liegen demnach große Verbesserungspotentiale. Dabei sehen die Befragten den Einsatz digitaler Geräte als beste Qualifikationsmaßnahme an.

Vernetzte Produktionsanlagen erleichtern Wartungsarbeiten und deren Planung.

Die befragten Personen berichten auch die Ersatzteilverfügbarkeit als große Herausforderung. Hier unterstützt in einigen Fällen bereits ein digitales Ersatzteilmanagement, welches nur bedingt Abhilfe schafft. Grundlage für die erfolgreiche Integration digitaler Assistenzsysteme ist ein auf das Unternehmen abgestimmtes Informationsmanagement, denn die Suche nach Informationen nimmt derzeit einen Großteil der Arbeitszeit ein.

Die Zahlen zeigen, dass digital vorliegende Informationen schneller gefunden werden und somit die Informationssuche weniger Arbeitszeit in Anspruch nimmt. Voraussetzung dafür sind digitale Informationsstrukturen, die bei den befragten Unternehmen aber nur zum Teil vorliegen – viele speichern ihre Daten nach wie vor analog.

Der Weg zur Digitalisierung führt immer über den Pfad der Datenmigration. Das heißt, bestehendes Informationsmanagement muss weg vom Papier, auch in der operativen Instandhaltung.

Laden Sie jetzt das vollständige Whitepaper herunter und erhalten Sie detaillierte Einblicke in den IST-Zustand der Instandhaltung in deutschen Unternehmen.

Welche spezifischen Herausforderungen sehen Sie in Ihrem Unternehmen im Bereich der Instandhaltung? Teilen Sie Ihre Gedanken und Erfahrungen in den Kommentaren!