Industrie 4.0 trifft Blockchain


Von der Dampfmaschine bis zum Internet-of-Things


Bereits im 18. Jahrhundert startete die erste industrielle Revolution durch die Entwicklung von Maschinen, welche vorwiegend mit Wasser- und Dampfkraft angetrieben wurden. Vor allem in der Textilindustrie wurden dadurch viele neue Arbeitsplätze geschaffen und der Wandel von manueller Arbeit hin zu den ersten Produktionsprozessen brachte eine große Steigerung der Lebensqualität mit sich.


Die Elektrisierung ermöglichte dann gegen Ende des 19. Jahrhunderts völlig neue Produktionswege. Henry Ford und die Einführung des Fließbandes sind vermutlich das bekannteste Aushängeschild von Industrie 2.0. Das Zeitalter der Massenproduktion brach an, die Möglichkeit, Produkte nach seinen persönlichen Vorlieben zu gestalten, fehlte jedoch komplett.


"Jeder Kunde kann sein Auto in einer beliebigen Farbe lackiert bekommen, solange die Farbe, die er will schwarz ist."

- Henry Ford


Die nächste industrielle Revolution wurde um die 1970er Jahre hauptsächlich von der Einführung von Informations- und Automatisierungstechnik ausgelöst. Produktionen wurden flexibler und menschliche Arbeiten wurden vermehrt von Maschinen übernommen.


Nun sind wir bei der vierten industriellen Revolution angelangt. Industrie 4.0 beschreibt die Adaption des Internets für industrielle Zwecke. Das Internet-of-Things ermöglicht die Kommunikation von Maschinen untereinander, völlig ohne menschliche Interaktionen. Big Data, Künstliche Intelligenz und viele andere neue Technologien machen aus Unternehmen sogenannte “Smart Factories”.


Industrie 4.0 als Herausforderung für Unternehmen


Doch jede neue industrielle Revolution bringt auch spezielle Herausforderungen mit sich. So auch Industrie 4.0. Aus der Entwicklung heraus sind viele verschiedene Systeme entstanden, die unheimliche Mengen an Daten verarbeiten. Sensoren werden in unterschiedlichsten Bereichen verstärkt eingesetzt um möglichst viele und detailgetreue Daten zu bekommen. Mit der Menge an verschiedenen Systemen und Sensoren nimmt auch die Menge an Schnittstellen zu. Aus diesem Grund werden verbindliche Standards eine immer wichtigere Rolle spielen. Um sorgsam mit den immer größer werdenden Datenmengen umzugehen, werden Themen wie Datenschutz und IT-Security zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Auch aus der wirtschaftlichen Perspektive stellt Industrie 4.0 die Unternehmen vor schwere Entscheidungen. Die Erforschung und Implementierung von Digitalisierungsstrategien bedeutet einerseits hohe Investitionen und andererseits sehr unklare Business Cases dahinter. Eine weitere Grundsatzfrage die sich Unternehmen stellen müssen ist, ob ihr Produkt bzw. Geschäftsmodell überhaupt zeitgemäß ist. Denn man kann noch so viele Ressourcen in die Entwicklung von Industrie 4.0 stecken, wenn durch die Digitalisierung die Nachfrage an den Produkten selbst sinken wird.

Industrie 4.0 bedeutet jedoch nicht nur Veränderung bezüglich Produktionsprozessen und -strukturen. Auch die Mitarbeiter eines Unternehmens sind ein wichtiger Punkt dem Beachtung geschenkt werden muss. Hier ist es die Aufgabe die eigenen Mitarbeiter abzuholen und sie in eine neue Arbeitswelt mit vielen neuen Jobs zu führen. Monotone, leicht wiederholbare Arbeiten werden in Zukunft autonom von Robotern ausgeführt werden - menschliche Mitarbeiter benötigen eine zukunftsfeste Ausbildung um die durch Industrie 4.0 neu entstehenden Jobs ausführen zu können.


Schlüsselstärken der Blockchain-Technologie


Aktuell sind die ganzheitlichen Auswirkungen der Digitalisierung für die Industrie noch nicht absehbar und somit ist auch unklar, welche Rolle Blockchain-Technologie dabei spielen wird. Wenn man jedoch die Fakten betrachtet und die Eigenschaften einer Blockchain etwas näher untersucht, kommt man schnell zu dem Entschluss, dass Blockchain in gewissen Bereichen eine wesentliche Rolle spielen wird:


Transparenz:

Jeder Teilnehmer im Blockchain-Netzwerk hat eine Kopie und kann alle Transaktionen einsehen. Dadurch entsteht eine hohe Transparenz im gesamten Blockchain-Ökosystem und den Teilnehmern selbst wird es ermöglicht das Netzwerk zu kontrollieren.


Unveränderbarkeit:

Daten, die in einer Blockchain gespeichert werden sind praktisch unveränderbar, da diese nur in chronologischer Reihenfolge hinzugefügt werden können. Sind Daten erst einmal in die Blockchain geschrieben, können sie nicht mehr verändert werden.


Vertrauen:

Durch die Transparenz über das gesamte Netzwerk hinweg und die Unveränderbarkeit, kann mithilfe von Blockchain Vertrauen zwischen zwei (fremden) Parteien geschaffen werden, ohne dafür Mittelsmänner zu benötigen.


Dezentralisierung:

Im Gegensatz zu den meisten Systemen die wir aktuell kennen, sind Blockchain-Systeme völlig dezentral aufgebaut. Die Kontrolle des Netzwerks obliegt nicht einer zentralen Einheit, sondern viel mehr allen Teilnehmern des Netzwerks selbst. Ein weiterer Vorteil ergibt sich für die Datensicherheit im Unternehmen; da jeder Teilnehmer im Netzwerk über alle Daten verfügt, genügt es nicht mehr eine zentrale Datenbank anzugreifen.


Bei Betrachtung der Herausforderungen die Industrie 4.0 mit sich bringt und der Stärken von Blockchain-Technologie ergeben sich bereits einige Anknüpfungspunkte. Blockchain kann einerseits genutzt werden um bereits bestehende Prozesse zu optimieren, beispielsweise indem Mittelsmänner entfernt werden und somit Kosten gespart werden können. Andererseits ergeben sich auch völlig neue, bisher noch nie dagewesene Geschäftsmodelle für produzierende Unternehmen.

Photo by Marius Masalar on Unsplash



Blockchain in der Produktion


In unserem letzten Artikel “Blockchain in der Industrie” wurden bereits die Potentiale der Blockchain-Technologie für die Logistik dargelegt. Aber auch in der Produktion ergeben sich Potenziale für eine Anwendung der Blockchain-Technologie. Ein möglicher Anwendungsfall, welcher völlig neue Chancen mit sich bringt, ist die Erstellung eines unternehmensübergreifenden “Kapazitätsmarktplatzes”:

Wenn produzierende Unternehmen aktuell freie Maschinenkapazitäten haben, aber keinen entsprechenden Bedarf, können diese Kapazitäten unternehmensintern nicht genutzt werden. Andere Unternehmen wiederum benötigen kurzfristig mehr Produktionskapazitäten als sie zur Verfügung haben. Um daher unternehmensübergreifend eine optimale Auslastung zu erzielen benötigt es eine Instanz oder Plattform, die das nötige Vertrauen zwischen den jeweiligen Unternehmen herstellt und garantiert, dass alles in einem definierten Rahmen abläuft. Eine solche Plattform kann mittels Blockchain-Technologie zur Verfügung gestellt werden. Dies ermöglicht den Austausch von Produktionsaufträgen zwischen Unternehmen. Durch die Technologie wird Vertrauen zwischen den verschiedenen Teilnehmern hergestellt und alle Transaktionen mit den dazugehörigen Informationen werden unveränderbar in der Blockchain gespeichert.

Daraus ergibt sich eine Win-Win Situation für beide Seiten, da einerseits Unternehmen mit überschüssigen Kapazitäten eine bessere Auslastung erzielen können. Andererseits müssen Unternehmen für kurzfristige Kapazitätssteigerungen keine hohen Investitionen tätigen und sie können Aufträge annehmen die sie sonst vielleicht nicht annehmen könnten.



Industrie 4.0 trifft Blockchain. Unter diesem Motto wurde der Begriff Industrie 4.0 in diesem Artikel aufgegriffen und aktuelle Herausforderungen beschrieben. Anschließend wurden die wichtigsten Stärken der Blockchain-Technologie hervorgehoben. Daraus ergeben sich bereits viele Überschneidungen mit dem Thema Industrie 4.0 und auch einige potentiale Anwendungsmöglichkeiten für Blockchain in der Produktion. Ein unternehmensübergreifender Marktplatz für freie Produktionskapazitäten wurde anschließend als beispielhafter Anwendungsfall vorgestellt.


Wenn Sie Fragen zu weiteren Blockchain-Anwendungen im Bereich Industrie 4.0 haben oder wie Blockchain in der Produktion sinnvoll eingesetzt werden kann, können Sie gerne mit uns in Kontakt treten.

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