Wie macht man KMU mit digitalen Innovationen zukunftssicher? Dringend notwendiger Produktivitätssprung durch deutsch-niederländisches Fieldlab.

Regelmäßig wird ehrfurchtsvoll auf die Innovationskraft aus China und den Vereinigten Staaten geblickt. Das ist aber auch in Europa möglich, wenn beispielsweise Nachbarländer wie Deutschland und die Niederlande gemeinsam an Innovationen arbeiteten, sagt Smart-Industry-Botschafter Peter van Harten.

In absehbarer Zeit scheint es zu einer ganz konkreten Zusammenarbeit zu kommen. Wie in Deutschland das Bundesland Baden-Württemberg für seine Ingenieure bekannt ist, so ist die Provinz Noord-Brabant in den Niederlanden als smarte Region bekannt.

Im Rahmen des ersten Jahrestages der Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg wurde bekannt gegeben, dass beide Regionen erste Schritte in Richtung eines deutsch-niederländischen Fieldlab unternehmen. Baden-Württemberg hat in fünf Jahren viel erreicht, sagt Van Harten. „Aber während des Treffens wurde auch deutlich, dass wir jetzt wirklich die Ärmel hochkrempeln müssen.“

Niederländisch-deutsche Virtual Fieldlabs Digital Twin für KMU

Dies kann jetzt konkret durch die Einrichtung eines niederländisch-deutschen Virtual Field Labs Digital Twin für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) erreicht werden. Mittelständler kämpfen mit der Implementierung von Industrie 4.0 in ihre Produktion. Um mit den internationalen Trends Schritt halten zu können, ist eine deutliche Produktivitätssteigerung notwendig, sagt Van Harten. „Wir müssen Sprünge machen. Im Moment erreichen wir 1 % jährliches Produktivitätswachstum, aber wir brauchen mindestens 4 bis 5 %.“

Der sogenannte digitale Zwilling kann dazu beitragen, den nächsten Schritt in Ihrer Produktivität zu machen, argumentiert er. „Damit können Sie Ihren Prozess und Ihr Produkt simulieren, um Fehler zu einem früheren Zeitpunkt zu vermeiden, wodurch Sie genauer und effizienter arbeiten. Wir müssen immer flexibler werden und können immer weniger in Serie produzieren, weil die Kunden immer spezifischere Wünsche haben“, sagt er.

Die Digitalisierung der Wertschöpfungskette verspricht eine Reihe von Geschwindigkeits- und Produktivitätsvorteilen, die in den nächsten Jahren in der Industrie realisiert werden sollen. Solche Digital Twins können sich hierbei auf Produkte, ganze Fabriken mit deren Systemverhalten oder auch auf Einzelaspekte, wie der digitale Zwilling einer einzelnen Maschine zur virtuellen Inbetriebnahme oder dem Tracking und Tracing des Materialflusses, beziehen. Darüber hinaus ist für die Erschließung von Potenzialen der künstlichen Intelligenz (KI) das Vorliegen von digitalen Modellen von Produkten, Produktion und Lieferkette mit deren Systemverhalten eine notwendige Voraussetzung.

Beispielhafte Anwendungsbereiche von Digital Twins

Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen stehen bei der Konzeption
sowie Anwendung und Nutzung von Digital Twins vor erheblichen Herausforderungen. Fragestellungen und Unsicherheiten umfassen Geschäftsmodelle, Technologien, Sicherheitsaspekte, Software, Integration, Mitarbeiterkompetenzen und Zugang zu objektiven Informationen oder Nutzenbewertungen, womit das Realisieren von Potenzialen massiv erschwert wird.

Heute sind ein digitaler Zwilling oder andere Industrie-4.0-Anwendungen für ein durchschnittliches KMU oftmals noch unerreichbar, sagt Van Harten. „Man benötigt viel Wissen und viele Erkenntnisse, um zu verstehen, wie Sie Ihre Fabrik digitalisieren können. Die meisten Unternehmen verfügen nicht über die Kapazitäten, dies selbst umzusetzen. Daher ist es logisch, dass viele Unternehmen bei der Digitalisierung hinterherhinken. Das Angebot ist nämlich groß, die Kosten sind hoch und das erforderliche Wissen fehlt häufig.“

Um dieses Problem zu lösen, werden in den Niederlanden immer mehr sogenannter Fieldlabs eingerichtet. „Hier arbeiten KMU, Wissensinstitute und Erstausrüster unter einem Dach gemeinsam an Innovationen.“ Die Bewältigung von Problemen erfordert eine extreme Offenheit und enge Zusammenarbeit, sagt Van Harten. „Was in den Niederlanden funktioniert, wollen wir jetzt auch grenzüberschreitend in Deutschland umsetzen.“

Digitaler Zwilling „von der Stange“

In Baden-Württemberg und im niederländischen Noord-Brabant hat man sich geeinigt, gemeinsam ein deutsch-niederländisches virtuelles Fieldlab einzurichten. Die Beteiligten aus beiden Regionen werden sich in den kommenden Monaten damit beschäftigen, wie sie dieses Projekt genau gestalten.

Im virtuellen Fieldlab arbeiten beide Länder daran, einen 80-90 prozentigen „digitalen Zwilling von der Stange“ herzustellen, sagt er. „Ein KMU sollte in der Lage sein, ihn von der Stange zu kaufen und mit geringem Aufwand umzusetzen. Das ist möglich, weil er bereits im Fieldlab getestet wurde.“

Das deutsch-niederländische Fieldlab wird auch deshalb etwas Besonderes sein, weil es Wissen und Erfahrung aus beiden Ländern zusammenbringt, sagt Van Harten. „Wir werden uns gegenseitig ergänzen. Das Branchenwissen der baden-württembergischen Automobilindustrie im Bereich digitaler Zwillinge wird mit dem niederländischen Branchenwissen bei der gemeinsamen Entwicklung und Produktion eines Produkts verknüpft. Dabei kann auch das europäische Cloud-Projekt Gaia-X eine Rolle spielen. Schließlich müssen viele Informationen zwischen den verschiedenen Akteuren ausgetauscht werden.“

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