Deutsch-Chinesische Unterarbeitsgruppe Industrie 4.0

Industrie 4.0 in den Deutsch-Chinesischen Beziehungen ist schon lange keine Zukunftsmusik mehr. Aber wo genau bewegen wir uns hin? Wie kann die Umsetzung konkreter Ziele für die internationale Standardisierung vorangetrieben werden? Und welche Rolle spielen dabei neue Technologien wie Artificial Intelligence, 5G oder Edge Computing? Diesen Aufgaben und Fragen widmete sich Anfang Dezember 2017 die Deutsch-Chinesische Kommission Normung (DCKN) anlässlich der fünften Sitzung der Unterarbeitsgruppe Industrie 4.0 in Hangzhou.

  

Gute Ergebnisse stärken die Partnerschaft

Die Ergebnisse der Deutsch- Chinesischen Unterarbeitsgruppen Industrie 4.0 zeigen die Fortschritte in der bilateralen Partnerschaft.

Mit den Berichten zur Angleichung der Referenzarchitekturmodelle RAMI und IMSA, dem IT Security Standards Whitepaper und der Roadmap Predictive Maintenance präsentiert das SCI 4.o gemeinsam mit dem BMWi Dokumente, die zentral für die Zusammenarbeit in der internationalen Normung sind. Nicht minder wichtig für die gemeinsamen Aktivitäten ist der Beginn eines Mappings relevanter Industrie 4.0 Normen und Standards beider Länder, um ein vollständiges Mapping der jeweiligen Normenlandschaft abbilden zu können. Zudem werden in der Kooperation im Jahr 2018 tragende Elemente der internationalen Normung wie die Struktur der Verwaltungsschale, Artificial Intelligence und Maturity Models thematisiert werden.

  • The Standardisation Roadmap of Predictive Maintenance for Sino-German Industrie 4.0
  • Security Standards White Paper for Sino-German Industrie 4.0
  • Alignment Report RAMI/IMSA

Über die DE-CN Unterarbeitsgruppe Industrie 4.0 –

Viele Akteure, ein Ziel Gemeinsam Internationale Standards setzen

In die Kooperation fließen zahlreiche politische und wirtschaftliche Interessen ein. Die Anzahl an mitwirkenden Akteuren ist dementsprechend groß. Ins Leben gerufen wurde der Austausch vom deutschen Wirtschaftsministerium und dem chinesischen Ministerium für Industrie und Informationstechnologie (MIIT).

 

Die beteiligten Expert*innen kommen aus deutschen und chinesischen Normungsinstitutionen, Unternehmen und Wirtschaftsverbänden. Zusammen erarbeiten sie Vorschläge für die Normung der Industrie 4.0 – der Digitalisierung der industriellen Produktion. Die Unterarbeitsgruppe ging aus der 2011 gegründeten Deutsch-Chinesischen Kommission zur Zusammenarbeit in der Normung (DCKN) hervor. Sie fördert die gemeinsame Normung und den Abbau technischer Handelshemmnisse zwischen den beiden Ländern.

 

Die fachliche Leitung übernehmen das deutsche SCI 4.0 und die chinesische Intelligent Manufacturing Standardization Administration Group (IMSG). Das SCI repräsentiert für die deutsche Seite das Deutsche Institut für Normung (DIN e.V.) und die Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (DKE). Im Auftrag des BMWi koordiniert das Globalprojekt Qualitätsinfrastruktur (GPQI) der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH die Aktivitäten und berät alle Beteiligten.

 

 

Seit 2017 unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit dem Projekt „GoGlobal Industrie 4.0“ die internationale Harmonisierung nationaler Industrie 4.0­-Konzepte durch das SCI 4.0. Dabei spielt die Deutsche Normungsroadmap Industrie 4.0 eine wichtige Rolle. Sie definiert Handlungsempfehlungen für die nationale und internationale Normung und bildet eine Basis für die Kooperation.


Deutsch-Chinesische Kommission in der Normung (DCKN)

11. Plenarsitzung der deutsch-chinesische UAG 4.0

Zentraler Dialogmechanismus für die internationale I4.0-Normung

Mehr als 120 Expert*innen versammelten sich unter der Begleitung von BMWI und MIIT am 13. Juli 2021 virtuell zur insgesamt 11. Sitzung der Deutsch-Chinesischen Unterarbeitsgruppe Industrie 4.0. Obwohl die Corona-Pandemie und die daraus resultierenden Umstände die deutsch-chinesische Kooperation im zweiten Jahr in Folge betreffen, konnten auch in diesem Jahr die Arbeitsergebnisse auf einen hohem Niveau gehalten werden. Die virtuellen Formate hatten auch einen positiven Einfluss auf die Zusammenarbeit und diese hohe Frequenz hat zu einer Vielzahl von Arbeitsergebnissen geführt. Beispielsweise stehen nach der Publikation von vier Weißbüchern bei der letzten Plenarsitzung bereits vier weitere kurz vor der Veröffentlichung.

Zur Eröffnung betonte Ernst Stöckl-Pukall, Referatsleiter für Digitalisierung und Industrie 4.0 im BMWI, die Errungenschaften der gemeinsamen bilateralen Zusammenarbeit in der Normung und Standardisierung. Diese unterstreichen das Potenzial, das beide Länder haben, wenn man gemeinsam an Lösungen für die Zukunft der Industrie 4.0 und intelligenter Fertigungsprozesse arbeite. Deutschland und China stünden vor gemeinsamen Herausforderungen, für die man gemeinsam Lösungen finden müsse. Durch den entstandenen Dialog trage man zur weltweiten Harmonisierung von Normen und Standards im wichtigsten Industriezweig der Zukunft bei. Ohne ihn wäre eine effektive Zusammenarbeit zu diesen Themen nur schwer möglich. Die UAG I4.0 habe sich inzwischen in einen zentralen Dialogmechanismus entwickelt, um Normungsbedarfe gemeinsam zu identifizieren und ein abgestimmtes Vorgehen in den internationalen Gremien zu fördern, hob Ernst Stöckl-Pukall abschließend heraus.

Im Fokus der 11. Plenarsitzung stand neben den Berichten der sieben technischen Expertengruppen, insbesondere der Blick auf die einzelnen nationalen Normungsroadmaps. Die neuen “National Guidelines for the Construction of Basic Security Standard System for the Internet of Things” stellte Guo Nan, Director of Internet of Things Research Center, China Electronics Standardization Institute (CESI), vor. Dabei handelt es sich um ein Rahmenwerk, welches nicht ausschließlich auf Industrie 4.0 fokussiert ist, sondern auch auf Telekomunikations- und Netzwerkthemen. Obwohl die chinesischen Guidelines for the Construction of a National Intelligent Manufacturing Standard System und die Deutsche Normungsroadmap Industrie 4.0 Unterschiede aufweisen, dienen beide Veröffentlichen dazu, die Zusammenarbeit zu definieren. So fällt auf, dass Elemente wie der Digitale Zwilling und die Supply Chain im Vergleich zu vorherigen Ausgaben, in die National Guidelines übernommen wurden. Da diese Elemente ebenso in der Deutschen Normungsroadmap Industrie 4.0 beschrieben sind, lassen sich diese Elemente im deutsch-chinesischen Austausch sehr gut vergleichen.

 

©GPQI

Auch auf deutscher Seite laufen die Arbeiten für eine erneute Überarbeitung. Dabei wird parallel in zwei Richtungen vorgegangen, berichtete Dr. Jens Gayko, Geschäftsführer SCI 4.0, in seinem Vortrag. So erscheine im April kommenden Jahres zur Hannover-Messe der Fortschrittsbericht zur Normungsroadmap I4.0. Dieser soll die einzelnen Umsetzungsfortschritte zu den Handlungsempfehlungen aufzeigen und zugleich die inhaltliche Richtung für eine kommende Version 5 der NRM I4.0 mitanstoßen. Der Fortschrittsbericht wird zur Hannover Messe 2022 erscheinen und vorgestellt. Ein Jahr später – im April 2023 – werde die 5. Edition der Normungsroadmap I4.0 veröffentlicht.

In den Berichten der sieben Technischen Expertengruppen kristallisierte sich klar heraus, dass die Kollaboration der Aktivitäten einzelnen Expertengruppen untereinander noch mehr in den Fokus treten wird. Nicht zuletzt die vor zwei Jahren in das Arbeitsprogramm aufgenommene Thematik der Konvergenzdiskussion von Digital Twin und Asset Administration Shell (AAS), zeigt die Notwendigkeit gemeinsame Handlungsfelder zu identifizieren und wird noch in diesem Jahr als „Joint Report on DT/AAS“ erscheinen. Doch zuvor werden mit dem in Kürze erscheinenden „Joint Report on TSN“ erstmals in der UAG I4.0 die Basisanforderungen zur ISO/IEC 60802 in einer gemeinsamen, bilateralen Perspektive beschrieben und zusammengefasst. Auch hier ist die internationale Normung der Adressat. Bereits in den vergangenen Jahren konnte ein einheitliches Verständnis von Use Cases im Kontext von Industrie 4.0 zwischen Deutschland und China erreicht werden. Um den technischen Expertengruppen und ihren spezifischen Handlungsfeldern mittels Use Cases ebenfalls die Harmonisierung der Konzepte zu erreichen, wird die technische Expertengruppe Use Cases verstärkt als „Informationhub“ zur Verfügung stehen und dem oben genannten Gedanken der verstärkten Kollaboration Rechnung tragen. Das UAG - Arbeitsjahr wird der „Standardisation report on AI in industrial applications“ der technischen Expertengruppe AIAIM beschließen, mit dem Ziel einen zusammenfassenden Überblick über die zahlreichen KI-relevanten Normungsaktivitäten mit Bezug auf die industrielle Automation auf nationaler und internationaler Ebene zu geben.

Mit den anvisierten Veröffentlichungen „Security Tests White Paper for Sino-German Intelligent Manufacturing/Industrie 4.0” und dem „Sino-german Whitepaper on functional safety aspects of digital lifecycle management“ verspricht zudem auch das kommende Jahr zwar arbeitsintensiv, aber auch ergebnisreich zu werden.

 

 

Regelmäßig wirft die UAG I4.0 im Rahmen der Plenarsitzungen auch den Blick auf zukunftsweisenden Themen der digitalen Transformation. Von besonderem Interesse war in diesem Jahr der Vortrag von Michael Jochem (Bosch) zum Thema Collaborative Condition Monitoring. Dieser Use Case der Plattform Industrie 4.0 beschreibt den Mehrwert digitaler Geschäftsmodelle in einer datenorientierten Plattformökonomie. Durch die kollaborative Nutzung von Big Data können alle Beteiligten profitieren, was wiederum selbstbestimmtes Handeln in der Industriellen Wertschöpfung, sprich Souveränität, ermöglicht.


Die Deutsch-Chinesische Kommission Normung ging 2011 aus der Arbeitsgruppe Normung des 1979 gegründeten Deutsch-Chinesischen Gemischten Wirtschaftsausschusses hervor.

Zielsetzung ist, den bilateralen Handel durch den Abbau technischer Handelshemmnisse weiter zu erleichtern, die bilaterale wirtschaftliche und technische Zusammenarbeit zu fördern, bei Fragen zur Normung enger zu kooperieren und die Aktivitäten in internationalen Normungsorganisationen zu koordinieren.

Die jährlich durchgeführte Tagung der gemeinsamen Normungskommission bietet damit eine sehr gute Gelegenheit, die partnerschaftliche Zusammenarbeit zwischen Deutschland und China in normungspolitischen Fragen weiter zu intensivieren.


Publikation: Sino-German White Paper on Functional Safety for Industrie 4.0 and Intelligent Manufacturing 

Das Weißbuch beleuchtet die chinesisch-deutsche Sichtweise zu Fragen der funktionalen Sicherheit im Umfeld von Industrie 4.0/Intelligent Manufacturing. Es erläutert das Grundkonzept der traditionellen technischen Sicherheit, die früher auf mechanischer und elektronischer Technologie basierte.


Publikation: SME Test Bed Program Proposal

Die technische Expertengruppe Network Communications und Edge Computing der Unterarbeitsgruppe Industrie 4.0 veröffentlichte im Oktober 2020 den Bericht SME Test Bed Program Proposal. Das Dokument illustriert einen Vorschlag, der es KMUs ermöglichen soll, sich direkt an Initiativen der Industrie 4.0 zu beteiligen. Dabei fokussiert sich der Vorschlag auf die Nutzung von Testumgebungen zwischen der herstellenden KMU aus China und Deutschland, um den Übergang von alten Produktionslösungen zu Lösungen für Industrie 4.0 anzuregen und darüber den Normungsprozess und den Dialog aller beteiligten Normungsgremien zu stärken. Dazu gehört auch die direkte Rückkopplung zu bestehenden oder neuen Normen und Spezifikationen.


Publikation: Guidance "Use Cases and Applications"

Pünktlich zur 10. Plenarsitzung Erscheint die überarbeitete Fassung des Guidance paper on use cases and applications. Es setzt sich international verstärkt die Einschätzung durch, dass neue Standardisierungsaktivitäten dann sinnvoll sind, wenn die dahinterliegenden treibenden Use Cases klar formuliert und verstanden sind. Insofern ist ein international einheitliches Verständnis von Use Cases im Kontext von Industrie 4.0 ein zentraler Ausgangspunkt in der Normungsarbeit. Use Cases sind hierbei ein Instrument, um eine Brücke zu schlagen von den treibenden Herausforderungen, denen sich die produzierende Industrie konfrontiert sieht, bis hin zu den entsprechenden möglichen technischen Lösungsansätzen. Use Cases bieten dann auch die Möglichkeit, neue Anforderungen an eine Normung und Standardisierung abzuleiten. Dieser Vorschlag wurde sowohl national, beispielsweise bei ausgewählten Use Cases von Labs Network Industrie 4.0, als auch international, insbesondere im Rahmen der Kooperationen mit USA, China und Japan, aktiv aufgegriffen und umgesetzt.


Publikation: Examples for Business Scenarios in Manufacturing Industry

Premiere für die gemeinsamen Beschreibungen verschiedener Geschäftsszenarien und wie sich diese auf die Digitalisierung in der Fertigungsindustrie auf verschiedene Weise Auswirkungen auf die Gestaltung von Geschäftsmodellen haben können.  Das Ziel der Kooperationslinie "Use Cases und Anwendungen" ist die Analyse von Geschäftsstrategien und Kundenbedürfnisse in der Fertigungsindustrie  die sich in konkreten Kundenprojekten manifestieren. Die Erkenntnisse werden in sogenannten "Use Cases" zusammengestellt, die auf zu bekannten bewährten Verfahren, z.B. dem Industrial Internet-Referenzarchitektur (IIRA. Diese erleichtern ein gemeinsames Verständnis von Märkten, Trends, Triebkräfte, Konzepte und Lösungen und dienen dann als Grundlage zur Formulierung von Anforderungen an die Normung Aspekte.


Downloads

Industrie 4.0/Intelligent Manufacturing SME Test Bed Program Proposal

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Industrie 4.0_Intelligent_Manufacturing_
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Guidance "Use Cases and Applications"

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Examples for Business Scenarios in Manufacturing Industry

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Examples_for_Business_Scenarios_in Manuf
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Sino-German White Paper on Functional Safety for Industrie 4.0 and Intelligent Manufacturing

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The Standardisation Roadmap of Predictive Maintenance for Sino-German Industrie 4.0

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Security Standards White Paper for Sino-German Industrie 4.0

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Security_Standards_White_Paper_for_Sino_
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Alignment Report RAMI/IMSA

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Alignment_Report__for_RAMI40_IM_SA.pdf
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Use Case "Equipment Lifecycle Management"

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Use_Case_Equipment_Lifecycle_Management.
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Guidance "Use Cases and Applications"

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Guidance_Use_Cases_and_Applications_V2.p
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