Blockchain in der Fertigung

Wie sich die Blockchain in der Fertigung einsetzen lässt, welchen Nutzen die neue Technologie bringt und wie Smart Contracts zukünftig das Business revolutionieren könnten, erläutert Digitalisierungsexperte Markus Nöbauer von der insideAx GmbH.

Gastbeitrag von: Markus Nöbauer, insideAx GmbH

Blockchain wird als einer der wichtigsten zukünftigen Schlüsseltechnologien gehandelt. Gartner sieht darin ein beachtliches Potenzial für die gesamte Wirtschaft. Mit Blockchain lassen sich beliebige Daten aus dem Unternehmen dezentral und manipulationssicher speichern sowie unterschiedlichen Stakeholdern – wie Management, Kunden und Lieferanten – zur Verfügung stellen. Die zentralen Vorteile der Blockchain sind die praktische Unveränderbarkeit der Daten, die Automatisierbarkeit mittels Smart Contracts und damit das Vertrauen der Nutzer in die Informationen und Prozesse.

Digitale Prozesse als Voraussetzung

Grundlage für den Einsatz von Blockchain ist eine hohe Datenqualität und Korrektheit. Die Informationen müssen naturgemäß digital verfügbar sein und etwa direkt an der Maschine per Sensoren und IoT-Anbindung oder per App am Tablet vom Produktionsmitarbeiter erfasst werden. Der Nutzen ist vielfältig: Anhand der Auswertung von Betriebsdaten lassen sich z.B. die Auftragsfertigung und die Qualitätssicherung optimieren sowie die Arbeitsabläufe für die Mitarbeiter vereinfachen. Wenn die gewonnenen Daten in die Blockchain geschrieben werden, können sie auch Kunden zur Verfügung gestellt werden – etwa Kennzahlen zu Qualität und Quantität. Damit kann der Kunde die Einhaltung seiner Qualitätskriterien bereits ab der Produktion nachvollziehen und dokumentieren.

Einfachere, transparente Prozesse

Grundlegend für den Einsatz der Blockchain in der Produktion ist zunächst die Selektion, Bereinigung, Kategorisierung und Validierung der Daten sowie die Definition von relevanten Kennzahlen für die Zielgruppen. Die digitale Erfassung kann beispielsweise über eine App erfolgen, die den Produktionsauftrag komplett abbildet und auf Tablets zum Einsatz kommt. Oder mittels IoT-fähigen Sensoren direkt von Lager und Maschinen automatisch abgegriffen werden. Weitere Datenquellen sind z.B. das ERP- und PPS-System sowie die Qualitätssicherung.

Nach dem Zusammenführen und Selektieren der erfassten Daten können diese vielschichtig genutzt werden. Mit dem System sind alle Produktionsabläufe klar dokumentiert und nachvollziehbar, etwa als Live Dashboard, Report oder Auswertung. Dank der Analyse der Betriebsdaten lassen sich Prozesse optimieren und unnötiger Ausschuss und Arbeitsaufwand einsparen, aber auch Stillstandzeiten optimieren. Auch bei der planmäßigen Wartung hilft das System, weil es eine genauere Übersicht über Fertigung und Maschinen ermöglicht. Zusätzlich lassen sich die Prozesse verbessern und rasch Entscheidungen ableiten. Auch für den Kunden wird der gesamte Fertigungsauftrag transparenter.

Neue Anwendungen

Ein Smart Contract ist Programmlogik auf Blockchain-Basis, mit der sich der Lebenszyklus von Produktionsaufträgen abbilden lässt. Damit lassen sich der gesamte Zahlungsverkehr über die Blockchain in Form von Kryptowährungen wie Ethereum abbilden. In der Buchhaltung werden die Kryptowährungen wie eine Fremdwährung geführt und fügen sich nahtlos in die bestehenden Prozesse ein. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle, wie Product-as-a-Service.

Dabei ändert sich die Rolle des Unternehmens vom Produzenten zum Dienstleister. PaaS nutzt als Datenquelle typischerweise IoT-Lösungen, die es bereits von vielen Herstellern als Standardlösung gibt. Rohdaten, die zum Beispiel über Sensoren erfasst werden, können damit für die Verwendung im PaaS-Modell vorbereitet und in der Blockchain gespeichert werden. Smart Contracts lassen sich zur Automatisierung der darauf aufbauenden Prozesse verwenden. Beispiele für solche Anwendungen sind die Abrechnung einer produzierten Menge in bestimmter Qualität, aber auch die Verrechnung von Mietautos nach gefahrenen Kilometern.

Die Blockchain ermöglicht darüber hinaus, Tokens zu generieren, um einen Zugang zu einer Leistung in bestimmter Qualität zu einer bestimmten Zeit zu ermöglichen. Oder Kunden gewisse Ressourcen zur Nutzung zu verkaufen und damit Dienstleister zu werden.

Großes Potenzial

Mit der Blockchain erschließt sich ein enormes Nutzenpotenzial, denn sie stellt ein großes Vertrauen in die Daten sicher, weil diese dank der dezentralen Verschlüsselungstechnologie unveränderbar und nicht löschbar sind. Anwendungen wie Smart Contracts als „programmiertes Geld“, die Verträge zwischen Produzent und Kunden automatisiert abwickeln, könnten zukünftig selbstverständlich werden, um eine gewisse Qualität von Produkten und Leistungen sicherzustellen. Ein großes Potenzial bietet die Technologie insbesondere für regelmäßige Bestellungen und Geschäfte, wie Carsharing. Derzeit sind Blockchain-Anwendungen wie Kryptowährungen zwar noch nicht weit verbreitet. Zu erwarten ist aber eine ähnliche Entwicklung wie bei der Cloud, die ebenfalls in relativ kurzer Zeit selbstverständlich geworden ist.

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Der Autor dieses Beitrags, Dipl.-Ing. Markus Nöbauer ist F&E-Verantwortlicher für Forschungsprojekte im Kontext von Business Software bei insideAx. Er hat an der Johannes Kepler Universität in Linz Informatik studiert und verfügt über zehn Jahre Erfahrung als Technology Consultant für Dynamics AX ERP-Systeme. Er ist Autor mehrerer wissenschaftlicher Publikationen zum Thema Anforderungserhebung und Produktlinien sowie Projektleiter für mehrjährige internationale Forschungsprojekte.