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Industrie 4.0

Blockchain krempelt Produktionswelt um

| Autor / Redakteur: Alexander Ebeling / Melanie Krauß

(Bild: ©LuckyStep - stock.adobe.com)

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Die Bedeutung von Daten nimmt kontinuierlich zu und damit auch die Notwendigkeit, Systeme zu finden, um mit Ihnen umzugehen. Die Blockchain gilt derzeit als unhackbar und sorgt gleichzeitig für demokratisierte Datenhoheit.

Eines der wichtigsten Ziele in der Industrie, ist eine maximale Maschinen- und Prozess-Effizienz. Dies gelingt am besten, wenn alle Beteiligten die wichtigsten Informationen erhalten. Wie weit ist ein Teilprozess innerhalb der Produktion gerade? Wo befindet sich das Werkstück? Wann trifft die Zusatzlieferung ein?

Im Automobilbau beispielsweise müssen sich Zulieferer für die Offenlegung dieser Informationen zwingend in Lieferantenportale der Hersteller einbinden und Finanz- und Prozesskennzahlen nachhalten. Kurzum: Sie müssen übermäßig viel von sich preisgeben, damit der Hersteller garantiert just-in-time produzieren kann. Dadurch verlieren Zulieferer ihre Autonomie und geben mehr Daten aus der Hand als notwendig. Die Blockchain-Technologie wird das bald ändern.

In der Blockchain werden nur diejenigen Daten freigegeben, die für den gerade stattfindenden Prozess vonnöten sind – in Echtzeit und ohne Intermediäre. Die notwendige Transparenz für schnelle Produktionsprozesse bleibt damit gewahrt und die Datensicherheit aller Beteiligten ist deutlich höher, als mit den bisher eingesetzten Lösungen.

Blockchain: Die Kette ohne Schwachstellen

Bereits heute nutzen viele Unternehmen die Blockchain für eine vertrauensvolle Zusammenarbeit mit Kunden und Lieferanten. Die elementare Grundeinheit der Blockchain sind Transaktionen, bei denen mehrere Partner Informationen miteinander austauschen. Diese Informationen können sehr vielfältig sein, von Produktspezifikationen über Timelines bis hin zu Zahlungsbedingungen. All diese Transaktionen, oder eben Informationen, befinden sich in sogenannten Blöcken wie an einer Perlenkette aneinandergereiht.

Jeder Block ist mit allen anderen Blöcken verbunden und enthält gleichzeitig auch die Historie in Form einer Prüfsumme des vorhergehenden Blocks. Durch Mining, also die Bestätigung aller getätigten Transaktionen in der Blockchain, werden die Blöcke verifiziert und versiegelt. Einmal gespeicherte Informationen sind damit unveränderbar und für jeden innerhalb des Systems einsehbar. Bei Änderungen oder neuen Transaktionen inmitten eines Blocks werden die Informationen unmittelbar an alle Validierungsinstanzen in Echtzeit zur Überprüfung und Speicherung übertragen.

Was zunächst durch die vielen Fachbegriffe verwirrend auf Blockchain-Neulinge wirken mag, ist eigentlich relativ simpel. Die Datensicherheit ist erhöht, da alle Transaktionen dezentral gespeichert werden. Das bedeutet, anstelle eines Speicherorts, wie beispielsweise ein Server, verteilt sich alles auf mehrere Computer. Kein einzelnes Unternehmen oder gar eine Einzelperson, hat die Datenhoheit inne. Alle Beteiligten sind gleichberechtigt. Dieses System ist nach heutigem Stand nicht zu hacken oder zu manipulieren.

Sich in das System einzuloggen und Transaktionen vorzunehmen ist nur möglich, wenn der Teilnehmer ein validiertes Schlüsselpaar eingibt und sich damit authentifiziert. Jede noch so kleine Transaktion wird zunächst validiert und anschließend auf jedem Computer innerhalb des Blockchain-Ökosystems gespeichert. Beim Versuch innerhalb des Systems Falschinformationen zu hinterlegen, besteht immer noch die Möglichkeit anhand der einzelnen angeschlossenen Blöcke der Blockchain, die echte Datengrundlage nachzuvollziehen.

Stößt beispielsweise ein Kunde die Bestellung eines Werkstückes an, erfolgt zunächst die Überprüfung der Blöcke. Wenn die Fertigung des Stückes dann im vollen Gange ist, können alle Prozessbeteiligten anhand eines Dashboards jederzeit einsehen, wie weit die Produktionsprozesse vorangeschritten sind und ob das Werkstück rechtzeitig fertiggestellt wird oder ob es zu Verzögerungen kommt. Die Datentransparenz kann so auf ein notwendiges Minimum für eine erfolgreiche Kooperation reduziert werden. Ein erheblicher Vorteil für Industrieunternehmen, da das manuelle Überprüfen von Lieferungen komplett wegfällt.

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Transparente Lieferketten mit der Supply Chain

Im Falle der Supply Chain bietet die Blockchain einen entscheidenden Vorteil durch die demokratisierte Datenhoheit. Jeder der Geschäftspartner hat Einblick in die Daten und auch die Kontrolle über seine geteilten Informationen. Jede Instanz der Supply Chain kann in der Blockchain die Informationen speichern, die sie für wichtig erachtet.

Die Kommunikation erfolgt dabei zum Teil nicht einmal zwischen den einzelnen Geschäftspartnern, sondern kann aufgrund der volldigitalisierten Prozesse direkt über die angebundenen Maschinen via Machine-to-Machine-(M2M-)Kommunikation erfolgen. Die autonomen Lagersysteme der Großhändler kommunizieren somit eigenständig. So entsteht eine Kooperation auf Augenhöhe und Vertrauen wird geschaffen.

Verträge abbilden mit Smart Contracts

Die wohl bekannteste Anwendung innerhalb der Blockchain sind die sogenannten Smart Contracts. In Echtzeit und automatisch überwachen sie via Algorithmen, die Einhaltung der Rechte aller beteiligten Vertragspartner.

Zukünftig wird die Technologie in der Industrie 4.0 sogar so weit gehen, dass Maschinendienstleistungen und nicht mehr die Maschine selbst verkauft wird. Der Triebwerkhersteller Rolls-Royce betreibt diese Form von Geschäftsmodell bereits seit geraumer Zeit.

Denn das Vermieten von Maschinen und Geräten ermöglicht es Kunden die benötigte Anlage nach Betriebsstunden zu nutzen, um so hohe Investitionen für Anlagen zu umgehen. Die Maschine übermittelt lediglich ihre Produktionsdaten in die Blockchain. Anhand der Daten ist dann schnell ersichtlich, welche Leistung sie erbracht hat, sprich also, wie viele Werkstücke die Maschine tatsächlich erstellt hat. Mithilfe der Smart Contracts wird dann automatisch die Rechnung erstellt, ohne dass das Einschreiten eines Menschen nötig ist.

Die Blockchain-Technologie ist vor allem für Bereiche wie etwa Industrie, Energie, Mobilität und Supply-Chain-Management überaus interessant, da es vor allem in diesen Bereichen auf Nachvollziehbarkeit und Rückverfolgung von Produkten und Dienstleistungen ankommt. In Zukunft sorgt die Blockchain dafür, dass Prozesse sicherer und transparenter ablaufen, die heute vielleicht offline oder über Intermediäre erledigt werden. Mithilfe der Blockchain wird die gesamte Wertschöpfungskette für alle Beteiligten nachvollziehbar, was sich positiv auf die Verlässlichkeit in der Zusammenarbeit sowie die Effizienz der Herstellung der Produkte auswirkt.

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* Alexander Ebeling ist Blockchain Experte bei T-Systems Multimedia Solutions in 01129 Dresden, Tel. (03 51) 28 20 51 86, alexander.ebeling@t-systems.com, www.t-systems-mms.com

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