„Grenzen überwinden“ erfordert eine Strategie 4.0

Der digitale Wandel läutet ein neues Zeitalter ein. Viele Wirtschaftswissenschaftler sehen im Aufkommen des „Internet von Allem“ den größten Umbruch in der Wirtschaftsgeschichte. Die Industrie 4.0 ist durch die vollständige Digitalisierung von Produkten und Produktketten sowie durch allumfassende Integration gekennzeichnet. Digitale Zwillinge, die Produkte und Prozesse abbilden, ermöglichen werksübergreifendes, ganzheitliches End-to-End-Networking von den ersten Produktionsschritten bis hin zum Endkunden. Letzterer kann sein Produkt im Internet bestellen (wobei er es idealerweise in Massenproduktion individualisieren lässt), verfolgt Produktion und Lieferung in Echtzeit und überwindet dabei traditionelle Grenzen zwischen Branchen und Fachbereichen, zwischen der Produktionshalle und dem Büro, zwischen Produktion und Wertschöpfung. Bewährte Erfolgskonzepte und Firmen kommen auf den Prüfstand, innovative Geschäftsmodelle und Newcomer setzen sich durch.

Wie schnell, wie umfassend und mit welchen Partnern

Die Frage lautet nun nicht mehr, ob der digitale Wandel eine strategische Neuorientierung „klassischer“ Unternehmen verlangt, sondern vielmehr wie schnell, wie umfassend, mit welchen Partnern und in welchen Schritten die Neuorientierung erfolgen soll. Digitaler Wandel bedeutet daher auch einen strategischen Wandel. Für den VDE steht fest: Als führender Verband für digitales Networking, der Wissenschaft, Normen und Prüfungen unter einem Dach vereint, müssen wir den digitalen Wandel vorantreiben und dabei eine Führungsrolle übernehmen. Vernetzt. Digital. Elektrisch.

Die zunehmende Bedeutung von Systemfragen lässt erkennen, dass ein Paradigmenwechsel stattfindet. Ein Beispiel dafür ist die Umstrukturierung der Energieversorgung von einem zentralisierten, hierarchischen System hin zu einem dezentralen, strukturierten System mit einem wachsenden Anteil an fluktuierenden Erzeugungseinheiten. Eine entscheidende Rolle bei deren Integration spielt die Kombination aus Energietechnologie mit Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT), also die Automatisierung von Verteilungsnetzen, die Stromerzeugung und -verbrauch auf intelligente Weise aufeinander abstimmen. Dabei geht es mittlerweile nicht mehr nur um Smart Grids im engeren Sinne, sondern um die intelligente Kombination aus der Versorgung mit Strom, Gas, Wasser und Wärme einerseits und die Einbindung der neuen Mobilität andererseits.

Konvergenz, Digitalisierung und Networking revolutionieren fast jede Branche. Die Studie „Mobilität 2025“ vom VDE und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gelangt zu der Schlussfolgerung, dass ICT die Automobilindustrie und die Kommunikationstechnologie verstärkt zusammenführen, wenn nicht gar miteinander verschmelzen wird. Zum Smart Living gehören Integration und Nutzung von ICT im Wohn- und Berufsumfeld: Es geht um eine ganz neue Erfahrungswelt, die den Unterhaltungswert und den Komfort vermutlich ebenso steigern wird wie Energieeffizienz, Sicherheit und Gesundheit. Intelligente Städte eröffnen neue Perspektiven für Networking und Interaktion zwischen den Beteiligten und in Bereichen, die von der Energieversorgung über die Mobilität bis hin zur Gebäudeautomatisierung reichen. Schließlich ist auch eine enge Vernetzung von Maschinen- und Anlagenbau, Automatisierungstechnik und IT charakteristisch für die Industrie 4.0. Einander überschneidende Aufgaben, die alle Technologiebereiche und -abteilungen berühren, gibt es in allen systemischen Anwendungen. Zu den inhärenten Herausforderungen gehören vor allem Interoperabilität und Kompatibilität, Standardisierung, Systemqualität, zugehörige Zertifizierungsservices, IT-Sicherheit und funktionale Sicherheit sowie Wissenstransfer und Zusammenarbeit.

Brücken zwischen Branchen und Fachbereichen

Im Zusammenhang mit der „vollelektrischen, digitalen Gesellschaft“ übernimmt der VDE komplexe Funktionen in seiner Rolle als Brückenkopf an der Schnittstelle zwischen Forschung, Innovation, Technologie, Standardisierung, Zertifizierung und Anwendung. Eine wichtige Aufgabe besteht darin, Schwerpunktthemen zu benennen und branchenintern Brücken zwischen Technologien und Anwendungen zu schaffen, Experten aus verschiedenen Fachbereichen zu koordinieren und als Partner für Politik, Forschung und Wirtschaft zu fungieren. Ziel dabei ist es, kreative Anwendungen für die Gesellschaft sowie innovative Technologien, Geschäftsmodelle und Prozesse für die Wirtschaft zu finden. Beispiel für Standardisierung: Mit dem Standardisierungsfahrplan für „E-Energy/Smart Grid“ haben wir einen neuen Standardisierungsansatz etabliert, mit dem sich die zahlreichen Herausforderungen in komplexen Systemen bewältigen lassen. Integration ist hier von entscheidender Bedeutung. Die im Rahmen des Fahrplans entwickelten Prozesse werden heute auch für vergleichsweise komplexe Aufgabendefinitionen verwendet, also für E-Mobility, Smart Living und Industrie 4.0.

Beispiel für Industrie 4.0

Bei Industrie 4.0 müssen Systeme über Domain- und Hierarchiegrenzen, aber auch über Lebenszyklusphasen hinweg integriert sein. Vor diesem Hintergrund bringt der VDE die Beteiligten zusammen und treibt die Standardisierung voran. Der VDE ist dementsprechend an der „Plattform Industrie 4.0“ beteiligt und hat mit dem Standardisierungsfahrplan für die Industrie 4.0 einen wichtigen Grundstock gelegt. Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI 4.0) ermöglicht den Akteuren von Industrie 4.0 ein gemeinsames Verständnis und eine gemeinsame Sprache. Mit der Gründung des „Standardization Council Industrie 4.0“ koordinieren wir die nationale und internationale Entwicklung von Normen für die „digitale Produktion“ und stärken damit die Konkurrenzfähigkeit Deutschlands als Industriestandort. Die enge Zusammenarbeit mit dem Verein „Labs Network Industrie 4.0“, der von Akteuren der Plattform Industrie 4.0 gegründet wurde, hat in der Praxis weitreichende Relevanz und führt zu schnellen Fortschritten bei der Standardisierung. VDE|DKE treiben die I4.0-Standardisierung auch auf internationaler Ebene voran, beispielsweise durch enge Zusammenarbeit mit China, Japan und Korea. So wurden etwa mit China bereits erste Ergebnisse im Bereich der Standardisierung und Homogenisierung des RAMI-Modells erzielt.

Systemqualität durch Cyber-Sicherheit

Sicherheit und Qualität gehörten schon immer zu den Kernaufgaben des VDE. Mit zunehmender Digitalisierung und Vernetzung nehmen die Herausforderungen zu und ändern sich zudem. Die Gefahren von Cyber-Angriffen reichen von System- und Produktionsausfällen über Fehlfunktionen mit Unfällen bis hin zu Industriespionage und Sabotage. Der VDE verfolgt das Ziel, die IT-Sicherheit mit branchenübergreifenden Teams zu fördern und dabei der zunehmenden Konvergenz einstmals autonomer Technologien aktiv entgegenzuwirken. Mit der Neugestaltung von Prozessen und Ansätzen ermöglicht der VDE Interoperabilität und Sicherheit und sorgt dafür, dass Innovationen ihren Weg von der Wissenschaft und Forschung in die Praxis und auf die Märkte finden – im Rahmen der Forschungsprojekte der Bundesregierung zu kritischen Infrastrukturen oder Industrie 4.0 ebenso wie bei neuen Initiativen und Plattformen. Dadurch stärkt der VDE die deutsche Wirtschaft (vor allem mittelständische Betriebe und Neugründungen) im internationalen Wettbewerb.

Ein Beispiel dafür ist CERT@VDE, die erste Plattform zur Koordinierung von IT-Sicherheitsproblemen im Bereich der industriellen Automatisierung. Im Gegensatz zu Großkonzernen verfügen mittelständische Unternehmen oft nicht über die nötigen Ressourcen für ihre eigene IT-Abteilung oder für Computer-Notfallteams (Computer Emergency Response Teams, CERTs). In Anbetracht dessen hat der VDE auf ausdrücklichen Wunsch mittelständischer Unternehmen die Plattform CERT@VDE ins Leben gerufen. Hier haben teilnehmende Firmen die Möglichkeit, sich auf einer neutralen Plattform vertraulich über Cyber-Sicherheit auszutauschen und gemeinsame Abwehrmaßnahmen zu entwickeln. Auch das VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut setzt als Systemanbieter für komplexe Netzwerkprodukte neue Maßstäbe. Mit seiner Cloud-basierten Test-Suite 2.0 prüft das VDE-Institut zeitgleich die Interoperabilität verschiedener Smart-Home-Systeme und -Technologien auf Informationssicherheit, Datenschutz und Funktionssicherheit und stellt das VDE-Zertifikat für überprüfte Informationssicherheit aus.

Autor

Dr.-Ing. Gunther Kegel ist VDE President und Chief Executive Officer von Pepperl+Fuchs GmbH