Deutsch-Japanische Kooperation zur Standardisierung von Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT)

Das Ziel der Zusammenarbeit zwischen dem Standardization Council Industrie 4.0, der Plattform Industrie 4.0 und
ihrem japanischen Partner, der Robot Revolution & Industrial IoT Initiative, ist es, die wirtschaftlichen Potenziale der Digitalisierung zu nutzen, einen reibungslosen Übergang in das digitale Zeitalter in beiden Ländern zu erreichen und die positiven Auswirkungen auf die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie in beiden Ländern zu maximieren. Auf der CeBIT 2017 wurde die Zusammenarbeit intensiviert, insbesondere in den Bereichen internationale Standards und verbesserte IT Sicherheit für die vernetzte Industrie. Die deutschen und japanischen Partner einigten sich darauf, eine gemeinsame  Zukunftsvision der Smart Manufacturing Standardisierung zu entwickeln und einen Mechanismus zum proaktiven Informationsaustausches und eine transparente Zusammenarbeit. Darüber hinaus vereinbarten die Partner, inhaltliche Bereiche der Normung Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT) anhand konkreter konzeptioneller konzeptioneller Arbeit, wie z.B. die Erarbeitung der verschiedenen Usage Views, um ein gemeinsames Verständnis zum Thema Anwendungsfälle. Diese inhaltlichen Bereiche wurden in der ersten Ausgabe der gemeinsamen Strategie 2017 beschrieben und veröffentlicht. Heute haben sich die beiden Partner auf der Grundlage der bisherigen Aktivitäten und Erfolge sowie der sich deutlich verändernden globalen Umstände darauf geeinigt Partner überein, die Zusammenarbeit in der zweiten Phase der gemeinsamen Strategie zu "aktualisieren".

 

Dabei haben sich im Rahmen der Kooperation 3 Arbeitsgruppen zur Adressierung der spezifische n Teilthemen herausgebildet:Zu Beginn der Zusammenarbeit im Jahr 2017 lag der Schwerpunkt auf der Erarbeitung einer gemeinsamen Perspektive für die Nutzung von der Referenzmodelle. Gleichzeitig begann die Kooperation mit konzeptionellen Arbeiten wie der Erarbeitung von der verschiedenen Nutzungssichten, um ein gemeinsames Verständnis für das Thema Anwendungsfälle zu erreichen. Die beiden Länder waren sich einig, dass Anwendungsfälle wichtige Basisszenarien für die Analyse und Identifizierung technische Anforderungen für die Einführung, Erweiterung und Neuentwicklung der Standards zu analysieren und zu identifizieren. Die Zusammenarbeit hat ein gemeinsames Verständnis erreicht und unterstützt nun die Arbeit insbesondere in internationalen Normungsgremien


Working Group 1: Standardization/Use Cases and Applications

 

Aktuelle Arbeitsinhalte

  • Gemeinsame Betrachtung Testbed Edge Management
  • Ausarbeitung der konzeptionellen Arbeit - Anwendungsfälle
  • Verwaltungsschale und Digitaler Zwiling
  • Austausch zu Normungsaktivitäten in IEC, ISO und JTC

Working Group 2: Cyber and Industrial Security

(Inhaltliche Betreuung Plattform Industrie 4.0 AG „Sicherheit vernetzter Systeme“ und RRI)

 

Aktuelle Aktivitäten
Trustworthiness in the context of "IIoT Value Chain Security“

Aufbau eines Demonstrators zu Supply Chain Trustworthiness mit Implementierung des BMWi-Projekt "Rechts-Testbed"

Veröffentlichungen

(Lead Plattform Industrie 4.0 AG „Digitale Geschäftsmodelle “ /RRI)
2017: Facilitating International Cooperation for Secure Industrial Internet of Things/Industrie 4.0
2018: Report „Securing Global Industrial Value Networks – synchronizing international approaches“
2020: White Paper „Approach to establish Trustworthiness in the context of IIoT Value Chain Security“


Working Group 3: Digitale Geschäftsmodelle

Gemeinsam mit der Plattform Industrie 4.0, dem LNI4.0 und flankiert durch das Bundeswirtschaftsministerium (BMWK) wurden folgende Themen im Aktionsplan als Handlungsfelder definiert.


Die Bedeutung der Verknüpfung von Anwendungsfällen und Standardisierung

 

Mittlerweile hat sich international zunehmend die Auffassung durchgesetzt, dass neue Standardisierungsaktivitäten nur dann sinnvoll sind, wenn die zugrunde liegenden treibenden Anwendungsfälle formuliert und klar verstanden werden. Insofern ist ein international einheitliches Verständnis von Anwendungsfällen im Kontext von Industrie 4.0 ein zentraler Ausgangspunkt in der Standardisierungsarbeit. Anwendungsfälle sind hier ein Instrument, um eine Brücke von den treibenden Herausforderungen der Fertigungsindustrie zu den entsprechenden möglichen technischen Lösungen zu schlagen. Anwendungsfälle bieten dann auch die Möglichkeit, neue Anforderungen an die Standardisierung abzuleiten.

 

Darüber hinaus wurde frühzeitig eine konzeptionelle Trennung von Problembeschreibungen und Lösungsansätzen erkannt und bei der Formulierung der sogenannten Nutzungsszenarien berücksichtigt. Es wurde auch betont, dass aufgrund der Vielfalt der Fertigungsindustrie nicht jeder Anwendungsfall für jeden Anwender die gleiche Relevanz hat und dass eine Problembeschreibung durchaus auf unterschiedliche Weise umgesetzt werden kann.

Andererseits wurde immer deutlicher, dass der Begriff „Anwendungsfall“ sehr unterschiedlich verstanden und verwendet wurde. Daher wird empfohlen, zwischen drei verschiedenen Kategorien von Anwendungsfällen zu unterscheiden (siehe Industrie 4.0 Standardization Roadmap, Version 3, Kapitel Use Cases):

  • Geschäftsszenarien, in denen Wertschöpfungsbeziehungen zwischen Unternehmen und deren Geschäftsmodelle aus betriebswirtschaftlicher Sicht beschrieben werden.
  • Anwendungsfälle, in denen ein technisches System in seinem Anwendungskontext beschrieben wird, d. h. wie Akteure außerhalb des technischen Systems mit ihm und untereinander interagieren
  •  Praktische Beispiele, in denen ein konkreter Lösungsansatz beschrieben wird.

 

 

Dieser Vorschlag wurde sowohl national, beispielsweise in ausgewählten Anwendungsfällen des Labs Network Industrie 4.0, als auch international, neben Japan auch im Rahmen der Zusammenarbeit mit China, der trilateralen Zusammenarbeit mit Frankreich und Italien sowie den USA, aktiv aufgegriffen und umgesetzt.

 


Veröffentlichung White Paper: Usage View of the Asset Administration Shell

 

Das Ergebnispapier der deutsch-japanischen Zusammenarbeit in der Standardisierung und bei Anwendungsfällen im Bereich Industrie 4.0 erläutert das Konzept, die Anwendungen und die Vorteile der Verwaltungsschale.

 

Es fehlt jedoch noch eine umfassende Betrachtung aus der Anwendungsperspektive. Dies ist jedoch notwendig, um es einer breiten Gemeinschaft zu ermöglichen, die Ziele dieses Konzepts besser zu verstehen und von seiner Nutzung zu profitieren.

 

Die vorgestellte Ausarbeitung ist ein wichtiger Schritt, um eine gemeinsame Sicht auf ein Kernkonzept von Industrie 4.0 zu entwickeln und Anforderungen an die notwendige Standardisierung abzuleiten.

 


 Veröffentlichung White Paper Usage View „Seamless and Dynamic Engineering of Plants“

 

Dieses Arbeitspapier wurde in der Arbeitsgruppe „Modellierungsbeispiel“ des VDI/VDE-GMA-Fachausschusses 6.12 „Nahtlose Entwicklung von Prozessleitsystemen“ zusammen mit der „Use Case Task Force“ in der International Standardization Action Group im Rahmen der Japanese Robot Revolution & Industrial IoT Initiative (RRI) in Zusammenarbeit mit dem SCI 4.0 und der Plattform Industrie 4.0 erstellt. Ziel ist es, den Wert des Dokuments durch den Austausch und die Umsetzung neuer und vielfältigerer Perspektiven zu steigern. Die Aktivitäten und Partner wurden vom Standardization Council Industrie 4.0 (SCI4.0) im Rahmen des Projekts GoGlobal Industrie 4.0 initiiert und koordiniert.

 

 

Die vorgestellte Ausarbeitung ist ein wichtiger Schritt, um eine gemeinsame Sicht auf ein Kernkonzept von Industrie 4.0 zu vervollständigen und Anforderungen für notwendige Standardisierungsaktivitäten abzuleiten. Die Ergebnisse werden durch das starke Engagement der VDI/VDE GMA und der japanischen Robot Revolution & Industrial IoT Initiative dank des gewählten offenen und integrativen Verfahrens unterstützt.

 


 Veröffentlichung des White Papers: Deutschland – Japan

 

Gemeinsame Strategie für Industrie 4.0 und das industrielle Internet der Dinge (IIOT) Zweite Auflage

Die deutschen und japanischen Partner vereinbarten, eine gemeinsame Zukunftsvision für die Standardisierung der intelligenten Fertigung zu entwickeln, einen Mechanismus für den proaktiven Informationsaustausch zu etablieren und transparent zusammenzuarbeiten. Darüber hinaus vereinbarten die Partner, wesentliche Bereiche der Standardisierung von Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT) auf der Grundlage konkreter konzeptioneller Arbeit zu untersuchen, z. B. die Ausarbeitung der verschiedenen Usage Views, um ein gemeinsames Verständnis für das Thema Anwendungsfälle zu erreichen.

 

Diese inhaltlichen Bereiche wurden beschrieben und 2017 als erste Auflage der gemeinsamen Strategie veröffentlicht. Auf der Grundlage der bisherigen Aktivitäten, Erfolge und der sich erheblich verändernden globalen Umstände haben beide Partner heute vereinbart, die Zusammenarbeit als zweite Stufe der gemeinsamen Strategie „aufzuwerten“.

 


Downloads

Germany - Japan Common Strategy for Industrie 4.0 and Industrial Internet of Things (IIOT)

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GER - JP_Common_Strategy_for_I40_and_IIO
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Usage View "Seamless and Dynamic

Engineering of Plants"

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Usage View Seamless and Dynamic Engineer
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Usage Viewpoint

of Application Scenario Value-Based Service

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Functional Viewpoint

of Application Scenario Value-Based Service

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Functional_Viewpoint_of_Application_Scen
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Usage View of Asset

Administration Shell

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Usage_View_of_Asset_Administration_Shell
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