[vc_row][vc_column][vc_custom_heading text=“Smart Services in der industriellen Anwendung“ font_container=“tag:h2|font_size:38|text_align:left|color:%23e30613″ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1553597642873{margin-top: -25px !important;}“][vc_column_text]Axel Mangelsdorf, Institut für Innovation und Technik[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Kurz und bündig:“ font_container=“tag:h3|font_size:17|text_align:left|color:%23ffffff“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1519747666609{padding-left: 15px !important;background-color: #f07d00 !important;}“][vc_column_text css=“.vc_custom_1553597721531{border-top-width: 1px !important;border-right-width: 1px !important;border-bottom-width: 1px !important;border-left-width: 1px !important;padding-top: 10px !important;padding-right: 10px !important;padding-bottom: 10px !important;padding-left: 10px !important;background-color: #eaeaea !important;border-left-color: #aaaaaa !important;border-left-style: solid !important;border-right-color: #aaaaaa !important;border-right-style: solid !important;border-top-color: #aaaaaa !important;border-top-style: solid !important;border-bottom-color: #aaaaaa !important;border-bottom-style: solid !important;border-radius: 1px !important;}“]

Smart Services erweitern das Geschäftsmodell durch die Integration innovativer Dienstleistungen. Beispiele umfassen einen smarten Pop-up-Store in Berlin oder die digitale Landwirtschaft, aber auch die Aufrüstung „herkömmlicher“ Industrieanlagen hin zu Industrie-4.0-fähigen Anlagen. Dennoch bleiben viele Herausforderungen, darunter die Datenübertragung, der Datenschutz sowie Verordnungen, Normen und Standards.

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Die Digitalisierung birgt viel Potenzial für neue Service- Geschäftsmodelle in der industriellen Produktion. Mit intelligenten datenbasierten Dienstleistungen, sogenannten Smart Services, können Unternehmen immer besser auf individuelle Kundenwünsche eingehen und Zusatzleistungen wie vorausschauende Wartung anbieten, die damit die Geschäftsmodelle über das eigentliche Produkt hinaus erweitern.

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Durch die Kombination von Datenerfassung und Datenanalyse können Unternehmen innovative Dienstleistungen entwickeln, diese über Online-Plattformen bereitstellen und von dort aus neue Geschäftsmodelle realisieren. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) leistet mit den Förderprogrammen „Smart Service Welt I und II“ wesentliche Beiträge für die Entwicklung von Smart Services. Die geförderten Projekte umfassen nicht nur industrielle Dienstleistungen, sondern verteilen sich auf verschiedene Themen-Cluster in allen Wirtschaftszweigen: Von Energie und Mobilität über Medizin bis hin zur Bauwirtschaft werden Smart Services unter anderem für den lokalen Stromhandel, die Vernetzung von Prozessen im OP-Saal, zur Baustellenoptimierung und für Assistenzsysteme im Alter entwickelt. Im Cluster Produktion arbeiten insgesamt zehn Projekte an der Entwicklung intelligenter Dienste.

Hierin spiegelt sich die hohe Bedeutung der industriellen Produktion in Deutschland wider. Die geförderten Smart-Service-Projekte sind ähnlich vielfältig wie das produzierende Gewerbe selbst. Sie reichen von der Vernetzung von Produktionsanalagen über die Unterstützung von industriellen Tätigkeiten durch Augmented-Reality bis hin zu intelligenten Lösungen für die Sportartikelindustrie und die Landwirtschaft[1].

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Die Projekte OpenServ4P und SePiA.Pro beschäftigen sich mit innovativen Diensten in der vernetzten Produktion. OpenServ4P verfolgt das Ziel, Produktionsanlagen mit Plattformdiensten zu vernetzen. So sollen bestehende, „herkömmliche“ Produktionsanlagen zu Industrie- 4.0-fähigen Anlagen aufgerüstet werden. Für die effiziente Kommunikation zwischen Anlagen und Plattformen sind Datenformate notwendig, die es für die gegebenen Anforderungen häufig noch nicht gibt. In SePiA.Pro werden deshalb solche Formate entwickelt. In Kooperation mit dem Smart-Service-Welt Projekt STEP (Smarte Techniker-Einsatzplanung) soll dieses neue Format auch angewendet werden. Dank vernetzter Produktionsanalagen ist es zum Beispiel möglich, den Einsatz und Planung von Industrietechnikern zu optimieren. Damit lassen sich neue Dienstleistungen im Bereich der vorausschauenden Wartung und Instandhaltung realisieren und signifikant Kosten sparen. Mit diesen Chancen einer verbesserten Einsatzplanung hat sich das Projekt STEP beschäftigt.

[/vc_column_text][vc_single_image image=“8549″ img_size=“large“ add_caption=“yes“ alignment=“center“][vc_custom_heading text=“Herausforderung Datenübertragung“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]

Perspektivisch lassen sich alle Sensoren und Aktoren von Maschinen und Anlagen, aber auch der Werkstücke selbst zu einem industriellen Internet der Dinge (IIoT) vernetzten. Dadurch können Fabrikabläufe kontinuierlich kontrolliert, Produktionsketten optimiert und Fehler in Echtzeit identifiziert werden. Cloudbasierte Plattformen integrieren die Erhebung, Speicherung, Verarbeitung und Auswertung von Daten. Stellen die Plattformen einen „Marktplatz“ für Softwareanwendungen zur Verfügung, ermöglichen softwarebasierte Dienstleistungen konkrete Anwendungen wie Steuerung und Regelung. Herausforderungen für die vernetzten Plattformen und Anwendungen sind derzeit unter anderem noch unzureichende Datenübertragungsraten und mangelnde Echtzeitfähigkeiten. Mit der Einführung der 5G-Mobilfunkgeneration werden nochmals höhere Übertragungsgeschwindigkeiten und geringere Latenzen möglich. Für besonders datenintensive oder zeitkritische Anwendungen kann neben 5G auch das sogenannte Edge-Computing eine Rolle spielen. Die umgehende Verarbeitung von Daten am Ort ihrer Entstehung, zum Beispiel direkt im Sensor, also am Rand („Edge“) des Netzwerkes, reduziert den Netzwerkverkehr und entlastet somit die Netzwerke gegenüber einer zentralen Verarbeitung.

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Technologien der Augmented Reality (AR) sind ebenfalls ein wichtiger Bestandteil der Smart Service Welten. Zwei Projekte beschäftigen sich konkret damit. Dabei geht es bei den AR-Technologien um zusätzliche Informationen, die das Sichtfeld eines Anwenders zum Beispiel mithilfe einer Datenbrille um Zusatzinformationen ergänzen. Im Projekt AcRoSS wird eine Plattform für AR-Service-Bausteine entwickelt, die das Zusammenspiel von AR-Geräten, IT-Systemen und der Produktionsumgebung ermöglicht. Auf der Plattform können Daten ausgetauscht und verschiedene AR-Services bereitgestellt werden. Als offene Plattform konzipiert, können auch Dritte an der Entwicklung von Services mitwirken. Entwickler können AR-Service-Bausteine auf die Plattform stellen und Nutzer diese Bausteine abrufen. So können auch Unternehmen ohne spezifisches Expertenwissen dank der Plattform AR-Anwendungen für sich konzipieren und einsetzen.

Das Projekt Glass@Service entwickelt Lösungen für den Einsatz von AR-Datenbrillen in der industriellen Produktion, bei denen die Mitarbeitenden ihre Hände vollständig für ihre eigentliche Arbeitsaufgabe einsetzen und von der AR Technologie unterstützt werden. Erste Anwendungsfälle wurden bei der Materialauslagerung realisiert. Mit Hilfe der AR-Datenbrille wurden Mitarbeitende zum Beispiel beim Anlaufen an den korrekten Lagerplatz und beim Drucken von Beschriftungsetiketten unterstützt. So können Durchlaufzeiten verringert und Fehlerraten minimiert werden. Das Projekt beschäftigt sich auch mit Anforderungen zu Ergonomie, Arbeitsschutz und Sicherheit, die für den industriellen Einsatz besonders wichtig sind.

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Die Smart Service Welt Projekte umfassen auch weitere Einsatzfälle im Privatkundengeschäft. Die inzwischen abgeschlossenen Projekte SERVICEFACTORY und STOREFACTORY sind in der industriellen Produktion von Sportartikeln angesiedelt. SERVICEFACTORY beschäftigte sich mit der Entwicklung von Dienstleistungen aus Sensordaten in Alltagsgegenständen, zum Beispiel Sportschuhen. Das Projekt zielte darauf ab, eine Plattform für die Erfassung, Übermittlung und Analyse personenspezifischer Daten zu entwickeln. Anschließend konnten aus aggregierten Nutzungsdaten kundenindividuelle Smart Services für Sport und Gesundheit entwickelt werden. Im Forschungsprojekt wurde exemplarisch der Service der Laufschuhempfehlung konzipiert. Das Projekt STOREFACTORY beschäftigte sich mit der kundenindividuellen Fertigung von Kleidungsstücken. Um Erkenntnisse über die Kundenakzeptanz eines individualisierten und von Industrie 4.0-geprägten Einkaufsprozesses zu sammeln, hat das Konsortium im Dezember 2016 für eine dreimonatige Testphase einen Pop-up-Store in Berlin eröffnet. Konsumenten konnten ihren Pullover nach eigenen Wünschen gestalten und innerhalb nur weniger Stunden direkt im Laden fertigen lassen und mitnehmen.

Auch Sensoren in Landwirtschaftsmaschinen können Daten sammeln. Das Projekt Smart Farming Welt entwickelt eine herstellerübergreifende Plattform, auf der die Daten von Maschinen und anderen Quellen zusammengefasst und bereitgestellt werden. Services wie die Behebung von Maschinenstörungen, Einstellungsoptimierung sowie optimale Dünge- und Erntestrategien können damit entwickelt werden.

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Neben der spezifischen Umsetzung stehen die Projekte der Smart Service Welten vor zahlreichen projektübergreifenden Herausforderungen. Dazu gehören rechtliche Fragen wie der Datenschutz sowie die Anwendung oder Beteiligung an der Entwicklung von Normen und Standards. Dabei unterstützen sie die Arbeitsgruppen der Begleitforschung. Viele rechtliche Fragen drehen sich um die Implementierung der Europäische Datenschutzgrundverordnung (EU-DSGVO) [2]. Hier muss unter anderem beachtet werden, dass alle Projekte den Schutz personenbezogener Informationen durch Anonymisierung – auch technisch – sicherstellen. Bei digitalen Technologien spielen Normen und Standards, vor allem während der Übertragung von Daten, eine wichtige Rolle. Die Landschaft der Normen und Standards für Smart Services und der entsprechenden Gremien und Konsortien ist komplex.

Die dazugehörige Arbeitsgruppe stellt deshalb gezielte Informationen zu Normen und Standards sowie deren Anwendung bereit. Zudem berät die Arbeitsgruppe die Forschungsprojekte ad hoc zu verschiedenen normungsbezogenen Themen und ermöglicht den fachlichen Austausch mit Experten. Konkrete Entscheidungshilfen liefert die Arbeitsgruppe bei der Frage zum Umgang mit eigenen Erfindungen. Neben der Patentierung und Normung können Unternehmen auch die konsortiale Standardisierung nutzen oder eine hybride Strategie anwenden. Entscheidend sind für die jeweiligen Optionen vor allem Fragen der Patentierbarkeit, Schutz des Knowhows und die Bedeutung von Netzwerken [3].

Die Projekte der Smart Service Welten spiegeln eindeutig die Kreativität und Innovationskraft deutscher Unternehmen und Forschungseinrichtungen wider. Wie die Vorstellung der Projekte aus der industriellen Produktion zeigt, wurde die hohe Bedeutung von Plattformen auch im Firmenkundengeschäft erkannt. Mit der Einführung des 5G-Mobilfunkstandards als eine Schlüsseltechnologie für Smart Services ist schließlich zu erwarten, dass sich die Voraussetzungen für die Entwicklung weiterer qualitativ hochwertiger Smart Services noch verbessern.

[/vc_column_text][vc_single_image image=“4921″ img_size=“large“ add_caption=“yes“ alignment=“center“][vc_custom_heading text=“Gut zu wissen“ font_container=“tag:h3|font_size:17|text_align:left|color:%23ffffff“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1553598998979{padding-left: 15px !important;background-color: #f07d00 !important;}“][vc_column_text css=“.vc_custom_1553599025450{border-top-width: 1px !important;border-right-width: 1px !important;border-bottom-width: 1px !important;border-left-width: 1px !important;padding-top: 10px !important;padding-right: 10px !important;padding-bottom: 10px !important;padding-left: 10px !important;background-color: #eaeaea !important;border-left-color: #aaaaaa !important;border-left-style: solid !important;border-right-color: #aaaaaa !important;border-right-style: solid !important;border-top-color: #aaaaaa !important;border-top-style: solid !important;border-bottom-color: #aaaaaa !important;border-bottom-style: solid !important;border-radius: 1px !important;}“]

Mit den Technologieprogrammen „Smart Service Welten“ unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) die Entwicklung von innovativen Dienstleistungen auch für das produzierenden Gewerbe.

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