PIMKoWe (BMBF)
PIMKoWe - Plattform für das integrierte Management von Kollaborationen in Wertschöpfungsnetzwerken
Eines der größten Probleme von Wertschöpfungsnetzwerken ist der verlässliche, fälschungssichere und automatisierte Austausch digitaler Daten und Informationen im Rahmen der überbetrieblichen Zusammenarbeit. Während moderne Informationssysteme bereits zahlreiche Anforderungen von integrierten Produktionsprozessen adressieren, fehlt es insbesondere an überbetrieblichen Lösungsansätzen, die das vorhandene Datenfundament über die gesamte Lieferkette hinweg nutzbar machen. Einerseits führen Skaleneffekte und leistungsfähigere Informations- und Kommunikationstechnologie zu einer zunehmenden Spezialisierung der Wertschöpfung. Andererseits begünstigt die Verfügbarkeit unterschiedlicher Systeme, Standards und Protokolle die Entstehung fragmentierter und heterogener IT-Infrastrukturen, sodass der automatisierte Austausch relevanter Informationen erschwert wird und häufig bilateral verhandelte Vereinbarungen voraussetzt. Als Fundament zahlreicher Industrie 4.0-Szenarien kann die mangelnde Datenintegration die digitale Transformation kleiner und mittelgroßer Unternehmen (KMU) und damit die Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts Deutschland gefährden.
Gleichwohl gehen mit der überbetrieblichen Integration zahlreiche Potenziale einher, die insbesondere für den industriellen Sektor nutzbar sind. So fördern Optimierung und Automatisierung nachhaltige Produktivitätssteigerungen, die Flexibilisierung gegenüber Nachfrageschwankungen und die Früherkennung von Engpässen oder Produktionsausfällen. Zur Realisierung dieser Potenziale bedarf es ganzheitlicher Lösungen, die dezentrale Aktivitäten innerhalb von Wertschöpfungsnetzwerken koordinieren und Mechanismen für die überbetriebliche Kommunikation, Kollaboration und Optimierung bereitstellen.
Das Verbundprojekt „Plattform für das integrierte Management von Kollaborationen in Wertschöpfungsnetzwerken“ (PIMKoWe) adressiert diese Problemstellung durch die Bereitstellung einer Koordinationsplattform zur Flexibilisierung, Automatisierung und Absicherung von Kooperationen in Wertschöpfungsnetzwerken des industriellen Sektors. Auf Basis kryptographischer Verkettung werden relevante betriebswirtschaftliche Daten dezentral und unveränderbar auf einer Blockchain gespeichert, sodass die Integrität von Wertschöpfungspartnern garantiert und das Vertrauen sowie die Transparenz innerhalb entsprechender Netzwerke gewährleistet wird. Die dabei entstehende Plattform ermöglicht die zentrale Verarbeitung dezentral gespeicherter Informationen und fördert Datenschutz und Datensicherheit. Standardisierte und adaptive Schnittstellen zu handelsüblichen Informationssystemen erlauben die automatische Extraktion relevanter Daten sowie die problemlose Integration der Plattform in die vorhandene IT-Infrastruktur von KMU. Ausgehend vom State of the Art in den Bereichen Wirtschaft, Technologie und Forschung erfolgen die Konzeption und Implementierung der Plattform entlang zweier Anwendungsszenarien, die typische Problemstellungen des deutschen Mittelstandes abbilden. Hierbei werden die Realisierbarkeit und der wirtschaftliche Nutzen der Lösung demonstriert und ein optimaler Ausgangspunkt für den Transfer auf andere Branchen und Wirtschaftszweige hergestellt.
Möglich wird die Umsetzung durch die Kombination wissenschaftlicher Methoden und technischer Lösungsansätze in bisher unbekannter Form. Auf wissenschaftlicher Ebene folgen die Konzeption und Entwicklung der Methode des Service Engineering, die alle Aktivitäten zur Bestimmung und Realisierung von Funktionen, Merkmalen und Qualitätsanforderungen von Dienstleistung unterstützt. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Optimierung von Strukturen und Abläufen, um eine größtmögliche Servicequalität bei geringstmöglichen Kosten zu gewährleisten. Dies fördert die Adoption der Plattform durch potenzielle Anwenderunternehmen, stärkt deren wirtschaftlichen Mehrwert und resultiert in einer langfristigen Weiterentwicklung und Bereitstellung. Auf technischer Ebene wird eine gemäß dem InterPlanetary-File-System konzipierte Blockchain implementiert, die eine vertrauensvolle Datenhaltung und -verarbeitung ermöglicht und dabei Skalierbarkeit, Leistungsfähigkeit und Transparenz sicherstellt. Weitere technische Lösungskomponenten umfassen adaptive Schnittstellen zu handelsüblicher Unternehmenssoftware sowie eine Cloud-basierte Plattform, die alle Funktionalitäten und Merkmale unter Einhaltung höchster Anforderungen an Datenschutz und Datensicherheit bündelt und für KMU bereitstellt. Zur Abwicklung von Transaktionen über Blockchain-basierte Smart Contracts werden betriebswirtschaftliche Anforderungen von Marktteilnehmern erfasst und in eine einheitliche Referenzdatenstruktur übertragen. Innovative Analysemethoden aus den Bereichen Operational Business Intelligence und Advanced Analytics ermöglichen es weiterhin, historische Transaktionen und Echtzeitereignisse auszuwerten und zur Identifikation von Optimierungspotenzialen zu nutzen. Diversifizierte und kontinuierlich in das Projekt integrierte Praxispartner begleiten die Entwicklung der Plattformlösung und evaluieren die entsprechenden Funktionalitäten mit den eigenen Anforderungen.
