Strukturierung von ERP-Daten entlang der Lieferkette Datendrehscheibe für die Industrie

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Mit dem digitalen Produktpass sollen Objekte künftig ihre Informationen über den gesamten Lebenszyklus hinweg mit sich führen. Doch um die Daten nutzen zu können, ist ein standardisierter Zugriff notwendig. Einen solchen könnten digitale Zwillinge in Form von so genannten Verwaltungsschalen möglich machen.

Der digitale Produktpass (DPP) spielt eine wichtige Rolle in europäischen Regulierungsbemühungen wie der Ökodesign-Verordnung. Die Idee dahinter: Der DPP bündelt relevante Informationen zu einem Produkt wie etwa zu den eingesetzten Materialien und zum CO₂-Fußabdruck. Das Produkt führt diese Informationen über seinen gesamten Lebenszyklus hinweg mit sich – von der Herstellung über die Nutzung bis zur Entsorgung oder gegebenenfalls Wiederverwendung. Damit ist der DPP aber nicht nur ein zentraler Baustein der Kreislaufwirtschaft. Rund um ihn könnten auch neue Geschäftsmodelle entstehen.

Doch damit solche Konzepte in der Praxis funktionieren, müssen die Informationen entlang der Liefer- und Wertschöpfungskette zuverlässig abrufbar und nutzbar sein. Gefragt sind also einheitliche Schnittstellen, Standards und technische Konzepte, um die Daten strukturiert und maschinenlesbar bereitgestellt werden können.

Eine wichtige Rolle kann dabei die Verwaltungsschale oder auch Asset Administration Shell (AAS) spielen, wie Wolfram Menser, Strategic Account Manager beim ERP-Anbieter Proalpha, auf der Hannover Messe berichtet. Die AAS beschreibt das digitale Abbild – oder den digitalen Zwilling – eines Objekts. Da die AAS einem standardisierten Format folgt, können Maschinen und Systeme unterschiedlicher Hersteller auf die darin beschriebenen Daten zugreifen. Mit der Technologie der Verwaltungsschale lasse sich der DPP besonders gut standardisiert umsetzen, so Menser.

Die Entwicklung der AAS wird von verschiedenen Unternehmen und Organisationen vorangetrieben. Dazu gehören Nutzerorganisationen wie die Industrial Digital Twin Association, Branchenverbände wie ZVEI und VDMA sowie Firmen wie Siemens, Bosch und SAP.

Middleware für Verwaltungsschalen

Auf der Hannover Messe 2026 war Proalpha neben einem eigenen Stand auch mit einem Partnerstand bei SmartFactory KL vertreten. Das Forschungszentrum zeigte dort eine Modellfabrik, in der digitale Zwillinge von Produkten und Ressourcen wie Maschinen eine zentrale Rolle spielen. Beschrieben werden diese jeweils über eine Verwaltungsschale. Wichtig dabei: die technische Infrastruktur für den Austausch und die Bereitstellung solcher Verwaltungsschalen. Umgesetzt wird die in diesem Fall mit Eclipse BaSyx – einer Open-Source-Middleware. An diese docken auf der einen Seite Softwaresysteme über APIs – also standardisierte Schnittstellen – an. Das können etwa ERP-, PLM- oder andere Lösungen sein, die relevante Daten für die digitale Zwillinge liefern. Auf der anderen Seite können Anwendungen, Maschinen oder Unternehmen auf die Informationen zugreifen, sofern sie dazu berechtigt sind. Menser bezeichnet BaSyx daher auch als eine Art Datendrehscheibe für Verwaltungsschalen.

Der Ansatz orientiert sich damit an den verschiedenen europäischen X-Initiativen wie Manufacturing-X und Catena-X, bei denen es darum geht, einen unternehmensübergreifenden Datenaustausch in der Industrie auf Basis offener Standards, föderierter Datenräume und klarer Nutzungsregeln zu ermöglichen. Die Daten sollen nicht zwangsläufig auf einer zentralen Plattform zusammengeführt werden, sondern möglichst dort verbleiben, wo sie entstehen und verantwortet werden.

Damit folge man also nicht dem sonst oft üblichen Weg, dass ein bekannter Hyperscaler eine zentrale Plattform zur Verfügung stellt – mit allen Auswirkungen auf das Thema Datenhoheit, erklärt Menser. Stattdessen basiere BaSyx auf einem dezentralen Konzept. Unternehmen können einen AAS-Server selbst betreiben und dort die Verwaltungsschalen ihrer Produkte, Maschinen oder anderen Ressourcen bereitstellen. Alternativ können sie den Betrieb einem spezialisierten Anbieter überlassen. Ein Beispiel dafür ist der Infrastrukturanbieter Pfalzkom, der als zertifiziertes Gaia-X Clearing House zukünftig das Hosting von BaSyx übernimmt und ebenfalls Partner der SmartFactory KL ist.

Digitaler Zwilling vereinfacht Reparatur

„Die Verwaltungsschalentechnik setzt sich in immer mehr Bereichen durch“, sagt Menser. „Und sie schwappt jetzt auch in die ERP-Welt. Denn in den ERP-Systemen liegen viele relevante Informationen für die digitalen Zwillinge wie zum Beispiel Stücklistendaten, Auftragsdaten oder Informationen zu Kunden- und Lieferantenprozessen. Daher engagieren wir uns als Proalpha auch so stark bei dem Thema.“

Was dies konkret bringen kann, erklärt Menser an einem fiktiven Beispiel. „Angenommen, Sie sind ein Maschinenhersteller und verkaufen einem Kunden eine Ihrer Maschinen. Dann erhält dieser mit dem physischen Produkt auch einen dazugehörigen digitalen Zwilling. Sollte die Maschine repariert werden müssen, vergibt der Kunde den Auftrag dafür nicht zwingend an den Hersteller, sondern vielleicht an einen Dienstleister. Dieser könnte dann über die AAS – also über den digitalen Zwilling – auf genau die Daten zugreifen, die für die Reparatur relevant sind.“

Perspektivisch soll die Zugriffssteuerung im Kontext der X-Initiativen jedoch nicht allein durch den Betreiber einer Middleware erfolgen. Vielmehr geht es darum, Berechtigungen und Nutzungsregeln über Datenraum-Technologien wie den Eclipse Dataspace Connector und die MX-Ports weitgehend automatisiert durchzusetzen. Damit ließe sich künftig festlegen, wer welche Informationen aus einem digitalen Zwilling zu welchem Zweck nutzen darf. Doch noch ist ein solcher Automatisierungsgrad Zukunftsmusik.

Es gibt aber nicht nur fiktive Beispiele. Harting, ein Hersteller von elektrischen und elektronischen Bauteilen, nutzt bereits BaSyx, um AAS zu erstellen und zu verwalten. Kunden des Unternehmens können so etwa Informationen zu Materialzusammensetzung und Energieverbrauch oder Nachhaltigkeitskennzahlen über die Verwaltungsschalen abrufen.

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Versprechen der Industrie 4.0 könnte sich erfüllen

Die Technologie ermöglicht aber noch mehr als nur die reine Bereitstellung von Produktinformationen oder digitalen Produktpässen. Am Stand der SmartFactory KL konnte man sehen, wie Agentensysteme künftig in einer Fabrik die Informationen von AAS nutzen werden. Das dafür notwendige Produktionsplanungs- und Steuerungsmodell wurde von Proalpha eingebunden und mit den Informationen aus dem digitalen Zwilling verknüpft. Empolis, der KI-Spezialist der Proalpha-Gruppe, ergänzt dieses Szenario um KI-gestützte Fehlererkennung und Entscheidungsunterstützung. Meldet eine Maschine eine Störung, kann der Agent relevante Informationen aus dem digitalen Zwilling, aus Servicehistorien, Dokumentationen oder Wissensdatenbanken heranziehen und daraus konkrete Handlungsempfehlungen ableiten.

Damit könnte bald möglich werden, was einmal die Vision war, die mit dem Begriff Industrie 4.0 verbunden wurde: eine sich selbst steuernde Produktion. Will heißen: In der Fertigung haben die zu bearbeitenden Produkte sowie die Bearbeitungsmaschinen eigene Agenten, die miteinander kommunizieren. Der Agent eines Produkts steuert dieses anhand des Arbeitsplans, den er aus dem digitalen Zwilling bekommt, selbstständig durch die Produktion. Ist eine Maschine noch mit einem anderen Auftrag beschäftigt, bucht er einen mobilen Roboter, der das Produkt zur nächsten freien Maschine oder in ein Pufferlager bringt. Das macht die Produktion flexibler und hilft, auf kurzfristige Änderungen oder Störfälle zu reagieren.

„AAS sind die perfekte Basis für den Einsatz von Agenten“, sagt Henning Gösling, der am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) für das Themengebiet agentenbasierte Produktion und Logistik verantwortlich ist. „Denn die Daten werden dort auf ähnliche Weise geordnet wie bei einem Agenten.“ Es gebe bereits Industrieprojekte, in denen dieses Konzept getestet wird.

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