Vernetzung digitaler Assets und datengetriebene Wertschöpfung durch Datenökosysteme in der additiven Fertigung
Hintergrund
Um die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit deutscher kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) zu steigern, bedarf es konzertierter Anstrengungen zur Digitalisierung der Wertschöpfungsketten. Dabei sind Einzelinitiativen von KMU aus systemischer Perspektive meist nicht zielführend, sowie technologisch und finanziell kaum stemmbar. Für die Domäne der Additiven Fertigung (AM) soll im Projekt »ADAM«, als Teil des Fraunhofer-Programms »KMU-akut«, ein Cluster entstehen, das die Bedarfe von KMU aus AM-Wertschöpfungsketten erhebt und systematisch mit industrietauglichen Fraunhofer- Technologien deckt. Das Konsortium aus Fraunhofer-Instituten stellt dabei das nötige Technologiespektrum bereit, um maßgeschneiderte, KMU-spezifische Lösungen gleichzeitig in ein übergeordnetes Gesamtkonzept zur Digitalisierung zu integrieren. Eine dynamische Ausrichtung der Forschungsaktivitäten der Institute
gemäß der erhobenen KMU-Bedarfe soll den direkten Technologietransfer zusätzlich stärken.
Das Cluster bildet den Nukleus für ein »Datenökosystem AM«, das erhebliche Effizienzsteigerungen, sowie neuartige digitale Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle ermöglicht. Technisch auf den International Data Spaces (IDS) basierend, sichert die digitale Infrastruktur die Datensouveränität und den Wissensvorsprung der beteiligten Unternehmen.
Ziele des Projekts
Die Erreichung der folgenden Ziele soll durch das Projekt und die Etablierung des Clusters unterstützt werden:
• Erhebung von akuten KMU-Bedarfen bei der Digitalisierung der AM-Wertschöpfungskette
• Stärkung der digitalen Souveränität und Innovationskraft von KMU durch den gebündelten Transfer von Fraunhofer-
Technologie
• Initiierung eines KMU-orientierten Datenökosystems zur gemeinsamen Verwertung digitaler Assets unter Wahrung
der Datensouveränität
• Verstetigung der Zusammenarbeit in weiterführenden Projekten (z.B. Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
(ZIM) des BMWi) und Vergrößerung des Clusters
KMU-Forschungsfelder
Im Rahmen des Projekts werden konkrete Forschungsfelder adressiert, die im Rahmen der Bedarfserhebung mit den beteiligten KMU entwickelt werden. Initial werden folgende Technologiebereiche vorgeschlagen:
• Prozessdigitalisierung und Datenmanagement
• KMU- und AM-gerechte Datenökosysteme
• Datengetriebene Prozess- und Produktoptimierung
• Datenbasierte Wertschöpfungskonzepte (z.B. mit KI)
• Dezentrale Wertschöpfung und Outsourcing mit AM und digitaler Traceability
Projektstruktur
Das Projekt besteht aus zwei Phasen: In der Kristallisationsphase erfolgt die Bildung eines »KMU Clusters«, der KMU aus der Wertschöpfungskette der additiven Fertigung, der relevanten Digital-Branchen und den beteiligten Fraunhofer-Instituten zusammenführt. In einer zweiten Phase werden durch die Institute Vorlaufprojekte (Machbarkeitsstudien und Validierungsprojekte) für die KMU durchgeführt. Hierbei werden erste wesentliche technologische Hürden bei der Digitalisierung abgebaut. Die entwickelten Lösungen können idealerweise über das Cluster weiter skaliert werden.
Möglichkeiten zur Partizipation
Das Projekt »ADAM« ist primär auf deutsche KMU ausgerichtet. Aber auch Start-Ups und größere Unternehmen aus AM-Wertschöpfungsketten oder mit Berührungspunkten zu obengenannten Forschungsfeldern sind eingeladen, sich zu engagieren. Prinzipiell sind dabei unterschiedliche Partizipationsrollen denkbar – vom zunächst reinen Zuhörer bis zum Problemsteller mit konkretem Use-Case für Vorlaufprojekte. Auch Technologieanbieter in Ergänzung zum Portfolio der Fraunhofer-Institute sind eingeladen, sich im »ADAM«–Cluster zu positionieren. Es wird kein bestimmtes Level an »Digitalisierungsreife «, dafür jedoch die Offenheit gegenüber neuen Technologien und das Interesse an einer aktiven Rolle in einem »Datenökosystem AM«, vorausgesetzt.
Datenökosystem AM
Im »Datenökosystem AM« werden Unternehmen unter Einhaltung der Datensouveränität befähigt, ihre Daten als strategische Ressource gemeinschaftlich zu nutzen, ohne die Datenhoheit oder ihren Wissensvorsprung zu verlieren. Das Ziel ist, vorhandene Daten ökonomisch nutzbar zu machen. Die technische Umsetzung erfolgt dabei auf Basis der Referenzarchitektur der International Data Spaces (IDS), welche als Blaupause für die digitale Infrastruktur der beteiligten Unternehmen dient und Lösungen zur Datensouveränität bereitstellt. Die Unternehmen partizipieren hierbei über den sogenannten »Dataspace Connector«, der als technische Schnittstelle zum »Datenökosystem AM« dient.