Design of an ecosystem platform for manufacturing operations using loosely defined standards

In der Fertigung der Zukunft spielen vernetzte Fabriken eine Schlüsselrolle. Hierbei konzentrieren sich Hersteller einerseits auf ihre wettbewerbsfähigen Kernproduktionsprozesse, andererseits verbinden sie sich dynamisch mit anderen Unternehmen in einer Lieferkette, sowohl in der physischen wie auch in der Cyber-Welt. Diese vernetzten Fabriken nehmen auch an Konstruktionsketten teil, da ihre Fertigungslinien über den gesamten Lebenszyklus mit Partnern zusammen betrieben werden, durch gemeinsam genutzte Daten in einer vernetzten Plattform unterstützt. Während einerseits diese Sicht weltweit von Unternehmensführern geteilt wird, gestaltet sich die Verwirklichung dieser komplexen Umgebungen nicht einfach. Die japanische Industrial Value Chain Initiative (IVI) hat einen eigenen pragmatischen Ansatz geschaffen, der sich eher auf die Transformation bereits existierender fortschrittlicher Systeme in durchführbaren Schritten als auf die vorherige Ausarbeitung eines komplexen Zielmodells konzentriert. Die Motivation ist wie folgt: Um mit anderen vernetzten Unternehmen zu kooperieren, sind Kommunikationsplattformen und Know-How-Austausch bezüglich vordefinierter standardisierter Tätigkeiten und Datenmodellen unabdingbar. Jedoch stellt sich für hochentwickelte Firmen die Frage eines Wettbewerbsfähigkeitsverlustes, wenn diese ihren höheren Stand an eine gemeinsame Technologie anzupassen hätten. Daher schlägt die IVI einen sog. ,,lose definierten Standard"" vor, der eine Sammlung von Referenzmodellen für Aktivitäten, Information, Dinge und Datenentitäten in der Fertigung vorhält. Die Plattform gestattet es jeder Stätte, ihr eigenes Betriebsmodell für Verbindungen innerhalb der lokalen Umgebung festzulegen. Ein solches Betriebsmodell könnte z.?B. das momentan in Betrieb befindliche Modell sein. Die Plattform registriert zusätzlich die Abweichungen jeder lokalen Definition von den Referenzmodellen.

Connected factories will take a key role in future manufacturing environments in which, on the one hand, manufacturers focus on and invest in their core competitive production processes, while, on the other hand, they connect dynamically with other enterprises in a supply chain both in cyber and physical worlds. These connected factories also participate in engineering chains as their production lines are operated together with their engineering partners through the whole lifecycle, supported by shared data in a connected platform environment. While we think this view is shared globally among enterprise leaders, the path to realize these complex environments is not straightforward. The Japanese Industrial Value Chain Initiative (IVI) has created an own, pragmatic approach focusing on the transformation of existing advanced systems in feasible steps, rather than elaborating a complex target model first. The motivation is as follows: To collaborate with other connected enterprises, a communication platform and knowledge sharing about some pre-defined standardized activities and data models is required. However, there is a risk of losing competitiveness for an advanced player who would need to adjust his advantageous properties to the common technology. Therefore, the IVI proposes a so-called loosely defined standard that provides a collection of reference models for manufacturing activities, information, things and data entities. The platform allows each manufacturing site to define its own operational models to connect within the local environments. Such an own operational model could be, for example, the model currently in use at this site. Complementary, the platform monitors the differences of each local definition to the reference models.