Im Oktober 2022 startete das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierte Forschungsprojekt "BaSys4Transfer", in dem 13 Partner aus Forschung und Industrie gemeinsam den Digitalen Zwilling weiterentwickeln. Ihr Ziel ist es, einen praktischen Werkzeugkasten für Industrie 4.0 vorzustellen, der auf die Open-Source Middleware Eclipse BaSyx basiert. Dabei steht im Vordergrund, die Anwendung von Industrie 4.0 Technologien zu vereinfachen.

Dieses Vorhaben setzt auf den Ergebnissen der vorherigen ebenfalls vom BMBF-geförderten Verbundprojekt "OpenBasys 4.0". Hier wurde unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Stephan Schäfer, HTW Berlin erfolgreich die Entwicklung hardwareunabhängiger Funktionsbausteine und Datenstrukturen für die Verwendung in OpenSource Plattformen wandelbarer Produktionslandschaften untersucht.

Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern und anderen Partnern aus der Industrie und Wissenschaft, strebt das aktuelle Vorhaben an, die Middleware, die bisher vorrangig von einer Vielzahl von Unternehmen genutzt wird, für einen breiteren Einsatz weiterzuentwickeln.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt dieses Vorhaben über drei Jahre mit einer Fördersumme von 6,7 Millionen Euro.

Für den einfachen Einsatz digitaler Zwillinge ist eine intuitiv bedienbare Engineering- und Prüfumgebung von entscheidender Bedeutung. Diese soll so konzipiert werden, dass sie auch von kleinen und mittelständischen Unternehmen, welche typischerweise nur über begrenzten Ressourcen und Grundkenntnissen in der Digitalisierung verfügen, werden können.

Durch den niederschwelligen Zugang zu einer solchen Test- und Engineering-Umgebung können Unternehmen effizienter an der digitalen Transformation teilhaben, ihre Innovationsfähigkeit steigern und Wettbewerbsvorteile erzielen.

Container-Technologien bieten neue Möglichkeiten für die Bereitstellung, Nutzung und Skalierung von Industrie 4.0 Anwendungen. Durch den Einsatz von Containern können Anwendungen und ihre Abhängigkeiten sicher und zuverlässig in isolierten Umgebungen betrieben werden. Dies erleichtert die Entwicklung, das Testen und darüber hinaus auch den Einsatz der Eclipse BaSyx-Middleware in verschiedene Hardwareplattformen

Die Einbindung bestehender Systeme in modulare Industrie 4.0 Umgebungen oftmals einhergehend mit der Digitalisierung der Produktionsprozesse stellt kleine und mittelständische Unternehmen häufig vor große Herausforderungen. Durch die Verwendung digitaler Zwillinge in Form von Verwaltungsschalen können Unternehmen bestehende Investitionen bewahren und gleichzeitig von den Neuerungen der Industrie 4.0 profitieren.

Die Eclipse BaSyx-Middleware ermöglicht hierbei eine nahtlose Kommunikation zwischen alter und neuer Technologie. Die Aufgaben bestehen darin, unterschiedliche Technologien und Protokolle zu harmonisieren, um eine durchgängige Datenintegration und -nutzung zu gewährleisten.

Die Ertüchtigung und Weiternutzung vorhandener Produktionsanlagen in einer digitalen Fertigungslandschaft unterstützt die nachhaltige und ressourceneffiziente Produktion. Modulare Produktionssysteme können künftig einen essenziellen Beitrag zur Reduktion des ökologischen Fußabdrucks von Produktionsprozessen leisten und die Resilienz globaler Lieferketten gegenüber unvorhersehbaren Ereignissen stärken.

Für Unternehmen gehört die Planungs- und Investitionssicherheit zu den zentralen Voraussetzungen bei der Einführung neuer Technologien wie hier die Digitalisierung ihrer Produktionssysteme. Daher liegt ein Schwerpunkt des Forschungsvorhabens: "BaSys4Transfer" auf der Schaffung eines zukunftssicheren und lebendigen Ökosystems rund um die Eclipse BaSyx-Middleware.

Unter dem Schirm der Eclipse-Foundation arbeiten viele verschiedene Partner aus verschiedenen Branchen und Bereichen intensiv zusammen, um ein breites Spektrum an ergänzenden Dienstleistungen bereitzustellen. Diese Kooperation sichert die langfristige Entwicklung und Verfügbarkeit der Infrastruktur zur dauerhaften und nachhaltigen Nutzung von Verwaltungsschalen.

Darüber hinaus verbessert die Digitalisierung der Produktionsprozesse die Anpassungsfähigkeit der Unternehmen an dynamische Marktanforderungen. Die stetig wachsende Community der Eclipse BaSyx-Middleware stärkt das gesamte Ökosystem und treibt Innovationen voran.

Weiterbildung und Schulung spielen eine entscheidende Rolle im Bereich Industrie 4.0 und insbesondere bei der Implementierung von Technologien wie der Verwaltungsschale. Um den technologischen Fortschritt in Unternehmen zu integrieren und voll auszuschöpfen, ist es unerlässlich, Mitarbeitende kontinuierlich in den neuesten Industrie 4.0 Technologien zu schulen.

Dabei nimmt die Verwaltungsschale als normierter digitaler Zwilling eine herausragende Bedeutung ein - mit stetig zunehmender Verbreitung.

Diese Bildungsangebote zielen darauf ab, das Verständnis für die Grundlagen der Digitalisierung zu vertiefen und praxisnahe Fähigkeiten für die Anwendung von Industrie 4.0 Lösungen zu vermitteln. Dabei wird besonderer Wert auf Praxisnähe und Allgemeinverständlichkeit gelegt, um die zielgerichtete Qualifizierung der Mitarbeiter entsprechend ihrer Aufgaben im Unternehmen zu ermöglichen.