Die Normungs-Roadmap

„Die Normungsroadmap Industrie 4.0 ist ein „lebendes“ Kommunikationsdokument des Expert Panel im Standardization Council Industrie 4.0. In regelmäßig aktualisierten Ausgaben bietet sie eine Übersicht über aktuelle Aktivitäten in Normung und Standardisierung, identifiziert Normungsbedarfe und gibt aus Sicht der deutschen Akteure Empfehlungen an die internationalen Normungsorganisationen. Nun erscheint Ausgabe 3 pünktlich zur Hannover Messe im April 2018.“

(Günter Hörcher, Leiter des Arbeitskreises Normungsroadmap und Leiter der Forschungsstrategie des Fraunhofer IPA)

Von der nationalen Handlungsempfehlung zur globalen Harmonisierung

Zur Hannover Messe 2018 stellt das Standardization Council Industrie 4.0 (SCI 4.0), gemeinsam mit DIN und VDE|DKE, die dritte Ausgabe der Normungsroadmap „Industrie 4.0“ vor. Die Autoren – Experten aus Wirtschaft, Forschung, Wissenschaft und Politik – beschreiben in der Roadmap den aktuellen Entwicklungsstand von Industrie 4.0, skizzieren die Anforderungen an Normen und Standards und geben Impulse für eine erfolgreiche Umsetzung. Das Dokument thematisiert die Rolle des Menschen im automatisierten Umfeld, die Harmonisierung von Smart-Manufacturing-Komponenten, Referenz- und Datenmodelle in Industrie 4.0 sowie Kommunikationstechnologien, Servicerobotik und rechtliche Aspekte.

Deutschland muss sich im internationalen Wettbewerb um die besten Lösungen und Konzepte für Industrie 4.0 behaupten. Dafür sind ein ganzheitliches Vorgehen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Industrie sowie Normen und Standards unerlässlich – nicht zuletzt, um diese Lösungen erfolgreich global umzusetzen und zu etablieren“, sagt Prof. Dr. Dieter Wegener, Beiratssprecher des SCI 4.0.

Die Normungsroadmap soll auch in Zukunft auf Basis neuer Erkenntnisse – beispielsweise aus den Forschungsprojekten und der Arbeit in den Normungsgremien – regelmäßig weiterentwickelt werden. Wir möchten daher dazu aufrufen und motivieren, sich auch im Anschluss an die Veröffentlichung der dritten Ausgabe mit Kommentaren und vor allem Mitarbeit an diesem Prozess zu beteiligen. Denn wir haben ein Ziel vor Augen: die Normungsroadmap Industrie 4.0, Version 4.

 

Die Normungsroadmap „Industrie 4.0“ steht kostenlos zum Download auf Deutsch und auf Englisch hier zum Download bereit.

Thematische Schwerpunkte der dritten Version

Gemeinsame Sprache und Beschreibungen entwickeln

Eine Referenzarchitektur, also eine einheitliche Begriffs- und Methodenstruktur, bildet dafür die Basis. Sie schafft eine gemeinsame Struktur und Sprache für die einheitliche Beschreibung und Spezifikation von konkreten Systemarchitekturen für die Anwendung. Aus der Plattform Industrie 4.0 heraus besteht ein Vorschlag für ein lösungsneutrales Referenzarchitekturmodell RAMI 4.0, das Grundlage für die weitere Arbeit der Plattform ist. Darauf aufbauend ist nun im Schulterschluss mit den Fachgremien eine Beschreibung erforderlich, was eine Industrie 4.0-Komponente ausmacht und wie sie in eine Verwaltungsschale gekapselt werden kann. Außerdem kann ausgehend von dem Referenzarchitekturmodell eine Industrie 4.0-Ontologie, eine Grammatik und Semantik, und damit eine gemeinsame Sprache, erarbeitet werden. Dafür ist die Zusammenarbeit über Sektor- und Branchengrenzen hinweg gefragt. Durch das gemeinsame Vorgehen von Maschinen- und Anlagenbau, Automatisierungstechnik, IT-Wirtschaft und produzierenden Anwendungsindustrien wird ein ganzheitlicher Blick auf die Industrie 4.0 und ihre Ontologie erreicht.

Automatisierungstechnik

Die Strukturierung und Organisation der technisch-organisatorischen Geschäftsprozesse war bisher ausschließlich eine Domäne der Anwender, Applikationsanbieter und Toolhersteller. Zu den Anwendungsbereichen gehören: Diagnose, Instandhaltung, Life-Cycle-Management, Systemintegration, Optimierung, Security Management. Als Querschnittsthema setzt in der Automation darüber hinaus auch die IT-Sicherheit.

IT und Funktionale Sicherheit

Wenn sicherheitsgerichtete Steuerungen ihre Sicherheitsfunktionen zuverlässig erbringen, spricht man von funktionaler Sicherheit (FS). IT-Sicherheit hingegen beschäftigt sich mit dem Schutz von IT-Systemen vor unerlaubten Handlungen. Ist das betrachtete System beispielweise eine sicherheitsgerichtete Steuerung, beeinflusst jede Beeinträchtigung seiner Funktion auch gleichzeitig die (funktionale) Sicherheit. Gerade im Hinblick auf die aktuellen konvergenten Technologien gilt es, diese Sicherheitslücken zu schließen. Bei Bedrohungen der IT-Sicherheit, die Konsequenzen für die funktionale Sicherheit bedeuten, ist es praktisch unmöglich, die Gefahr abzuschätzen und in eine zu erwartende Ausfallrate zu übersetzen. Es ist eine bislang ungelöste Aufgabe, in diesem Kontext zu einer belastbaren Aussage über die zu erwartenden Ausfälle zu kommen.

Die Rolle des Menschen in Industrie 4.0

Ein Schwerpunkt der Normungsroadmap liegt auf der Rolle des Menschen in der Smart Factory. Die Experten betonen, dass die intelligente Produktionsstätte keineswegs menschenleer sein wird. Vielmehr wird der Mensch weiterhin eine zentrale Rolle spielen, etwa als Akteur im Produktionsablauf, als Bediener von Maschinen, als Instandhalter, Produktionsplaner oder Programmierer. Um ein ergonomisches, effizientes, flexibles und nachhaltig erfolgreiches Arbeitssystem zu gestalten, ist es wichtig, ihn mit einzubeziehen, betonen die Autoren. Die Normungsroadmap gibt daher konkrete Handlungsempfehlungen für eine menschengerechte Gestaltung von Aufgaben und Tätigkeiten sowie der Arbeitsumgebung im Industrie 4.0-Umfeld.

Normungsroadmap Edition 3 - Das Autorenteam

Unter der Leitung von Dipl.-Ing. Dr. rer. Nat. Günter Hörcher, Mitarbeiter beim Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA Leiter Forschungsstrategiehat, hat der Arbeitskreis 1941.0.1 "Normungsroadmap" die dritte Edition der Normungsroadmap erarbeitet.

Folgende Personen haben daran mitgewirkt:

 

  • Dr. Lars Adolph, BAuA, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dorrtmund
  • Ernst Ammon, Schaeffler AG, Herzogenaurach
  • Udo Bausch, Bosch Rexroth AG, Lohr am Main
  • Prof. Dr. Susanne Beck, Gottfried-Wilhelm-Leibniz-Universität, Hannover
  • Dr. Heinz Bedenbender, VDI – Verein Deutscher Ingenieure e.V., Düsseldorf
  • Alexander Bentkus, Standardization Council Industrie 4.0, Frankfurt am Main
  • Meik Billmann, ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V., Frankfurt am Main
  • Dr. Andre Braunmandl, BSI - Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, Bonn
  • Prof. Dr. Lennart Brumby, Duale Hochschule Baden-Württemberg Mannheim, Eppelheim
  • Dr. Mikko Börkircher, Metall NRW, Düsseldorf
  • Prof, Dr. Michael Clasen, Hochschule Hannover, Hannover
  • Jan de Meer, Smart Space Lab GmbH, Berlin
  • Prof. Dr. Christian Diedrich, ifak - Institut für Automation und Kommunikation e.V., Magdeburg
  • Dr. Dagmar Dirzus, VDI - Verein Deutscher Ingenieure e.V., Düsseldorf
  • Filiz Elmas, DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin
  • Prof. Dr. Ulrich Epple, RWTH Aachen Lehrstuhl für Prozessleittechnik, Aachen
  • Guido Focke, ThyssenKrupp AG, Essen
  • Marc Fliehe, Verband der TÜV e.V., Berlin
  • Dr. Norman Franchi, Technische Universität Dresden
  • Dr. Jochen Friedrich, IBM, Mannheim
  • Jessica Fritz, DKE - Deutsche Kommission Elektrotechnik im DIN und VDE, Frankfurt am Main
  • Dr. Jens Gayko, DKE - Deutsche Kommission Elektrotechnik im DIN und VDE, Frankfurt am Main
  • Heinz-Uwe Gerhardt, Bosch, Ehingen
  • Marcel Graus, RWTH, Aachen
  • Jürgen Hagedorn, B.A.D Gesundheitsvorsorge und Sicherheitstechnik GmbH, Bonn
  • Anton Hauck, bayme vbm - Bayrische M+E Arbeitgeber, München
  • Roland Heidel, Kommunikationslösungen e.K., Kandel
  • Dr. Günter Hörcher, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart
  • Dr. Tim Jeske, ifaa- Institut für angewandte Arbeitswissenschaft e. V., Düsseldorf
  • Lutz Jännicke, Phoenix Contact GmbH & Co KG, Blomberg
  • Britta Kirchhoff, BAuA - Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund

 

  • Dr. Wolfgang Klasen, Siemens AG, München
  • Eckehardt Klemm, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg
  • Thomas Köpp, Südwestmetall - Verband der Metall- und Elektroindustrie Baden-Württemberg e.V., Stuttgart
  • Wolfgang Kötter, GITTA mbH
  • Dr. Christian Krug, VDI Verein Deutscher Ingenieure Technologiezentrum GmbH, Düsseldorf
  • Yves Leboucher, Standardization Council Industrie 4.0, Frankfurt am Main
  • Dr. Michael Lemke, Huawei Technologies, Berlin
  • Dr. Ulrich Löwen, Siemens AG, Erlangen
  • Clemens Lutsch, Centigrade GmbH, Haar
  • Gisela Meister, Giesecke & Devrient GmbH
  • Jens Mehrfeld, BSI - Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, Bonn
  • Theo Metzger, Bundesnetzagentur, Mainz
  • Doris Meurer, UBA – Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau
  • Olga Meyer, Frauenhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart
  • Dr. Stephan Middelkamp, HARTING AG & Co. Kg, Espelkamp
  • Dr. Christian Mosch, VDMA - Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V., Frankfurt am Main
  • Prof. Dr. Kai Rannenberg, Johann Wolfgang Goethe-Universität, Frankfurt am Main
  • Dr. Lutz Rauchhaupt, ifak - Institut für Automation und Kommunikation e.V., Magdeburg
  • Dr. Georg Rehm, DFKI - Deutsches Forschungsinstitut für Künstliche Intelligenz GmbH, Berlin
  • Gunther Reischle-Schedler, IBM, Ehingen
  • Ingo Rolle, DKE - Deutsche Kommission Elektrotechnik im DIN und VDE, Frankfurt am Main
  • Stefan Sagert, VDMA - Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V., Frankfurt am Main
  • Johannes Schmidt, Institut für Angewandte Informatik e.V. (InfAI), Leipzig
  • Dr. Gerhard Steiger, Normenausschuss Maschinenbau im DIN, Frankfurt am Main
  • Patricia Stock, Refa Institut, Berlin
  • Alina Tausch, BAuA - Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin, Dortmund
  • Detlef Tenhagen, HARTING AG & Co. KG, Espelkamp
  • Dr. Matias Uslar, OFFIS - Institut für Informatik, Oldenburg
  • Wei Wei, IBM, Düsseldorf
  • Dr. Steffen Wischmann, VDI/VDE Innovation + Technik GmbH, Berlin