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Verlagsspezial

: Blockchain-Lösungen für Industrie 4.0

Bild: matejmo/iStock

Mit Blockchain lassen sich Lieferketten überwachen, vernetzte Produktionsmaschinen vor Ausfällen und sensible Daten vor Cyber-Angriffen schützen. Entsprechend groß ist das Potential, das Experten für Industrie 4.0 sehen.

          Der Weg, den Produkte vom Lieferanten zum Kunden nehmen, kann sehr lang sein. Ein Lastwagen bringt den Container mit der bestellten Ware zum Bahnhof, von dort geht es weiter zum Hamburger Hafen. Hier übernimmt ein Schiff mit Ziel Singapur die Fracht, wo der Container auf ein kleineres Schiff umgeladen wird. Nach acht Wochen sind die Güter endlich am Ziel. Während des Transports kann allerlei passieren: Container bleiben versehentlich am Hafen zurück. Betrüger schaffen die Ware heimlich beiseite. Der Frachter gerät in einen Sturm und kommt verspätet an.

          Per GPS lässt sich heute jederzeit die genaue Position eines entsprechend ausgerüsteten Containers feststellen. Doch wie gelangen diese Informationen an alle Beteiligten – an Lieferanten, Kunden, Spediteure und Reedereien? Bislang ist der Informationsaustausch technisch, organisatorisch und rechtlich ziemlich kompliziert, so dass er häufig unterbleibt.

          Einen Ausweg bietet die Blockchain, die mit Distributed-Ledger-Technology arbeitet. Dies bedeutet: Alle Betroffenen können jederzeit auf alle Daten zugreifen, mit denen eine Lieferkette überwacht werden kann. Die Blockchain ist sehr sicher: Einmal gespeicherte Daten können im Nachhinein nicht gelöscht oder verfälscht werden. Falls es notwendig werden sollte, falsch eingegebene Informationen zu ändern, bleiben die ursprünglich erfassten Daten erhalten; die Korrektur ist für alle Betroffenen eindeutig nachzuvollziehen. 

          Bislang wurden erst wenige Blockchain-Lösungen für die Logistik realisiert. „Doch der Proof of Concept, also der Nachweis, dass dies in der Praxis funktioniert, wurde bereits in vielen Fällen erbracht“, sagt Professor Wolfgang Prinz vom Fraunhofer Blockchain-Labor in St. Augustin.

          Wirkung von Arzneimitteln gewährleisten

          Die Zahl der möglichen Blockchain-Anwendungen  in der Industrie ist kaum zu überblicken. Per Blockchain lassen sich beispielsweise Informationen zum Produktionsprozess erfassen. Viele Erzeugnisse müssen mit der richtigen Temperatur und einem bestimmten Druck hergestellt werden, sonst leidet die Qualität. Dies gilt zum Beispiel für zahlreiche Arzneimittel. Sie können ihren medizinischen Nutzen nicht voll entfalten, wenn bei der Produktion geschlampt wurde. Von außen ist das den Medikamenten freilich nicht anzusehen. Mithilfe der Blockchain lässt sich jedoch zweifelsfrei belegen, ob eine bestimmte Charge von Arzneimitteln nach allen Regeln der Kunst hergestellt wurde.

          Weitere Anwendungen bietet das Predictive Maintenance, also die vorausschauende Wartung von Maschinen und Anlagen per Internet. Dabei ermitteln die Hersteller bei den Kunden fortlaufend Betriebsdaten, die auf einen drohenden Störfall hinweisen können. Bevor eine Maschine ausfällt, sinkt vielleicht der Öldruck, oder ein Elektromotor nimmt erheblich mehr Strom auf als vorgesehen.

          Verfügt der Hersteller über solche Informationen, kann er seine Kunden rechtzeitig warnen. Bevor der Störfall eintritt, greifen Techniker des Lieferanten ein und beheben den Fehler. So wird oft ein großer Schaden verhütet. Die Aufträge zur vorausschauenden Wartung können automatisch mit Hilfe von so genannten Smart Contracts erteilt und abgerechnet werden. Hierbei handelt es sich um Computerprotokolle, die im Rahmen von Blockchain-Lösungen Verträge abbilden und deren Erfüllung unterstützen.

          Obendrein können die Daten, die beim Predictive Maintenance anfallen, dem Hersteller helfen, Konstruktionsfehler in seinen Maschinen aufzuspüren. Aufgrund dieser Erkenntnisse kann er dann neue, bessere Produkte entwickeln. Die Informationen, die der Hersteller beim Kunden sammelt, bilden also ein wirtschaftliches Gut. „Aus den Betriebsdaten lässt sich allerdings auch erkennen, welche Produkte in welcher Stückzahl auf den gelieferten Maschinen gefertigt worden sind“, sagt Professor Prinz. Diese sensitiven Informationen dürfen nicht in die Hände von Konkurrenten gelangen. Der Umgang mit Betriebsdaten erfordert also eine präzise Kontrolle. Und genau diese gewährleistet eine entsprechend konzipierte Blockchain-Lösung.

          Daten rund um die Lieferkette sichern

          Schließlich kann die Software-Technologie helfen, Cyber-Angriffe abzuwehren. Integrated Industry bedeutet: Es sind nicht nur alle Maschinen innerhalb einer Fabrik miteinander vernetzt, sondern häufig auch noch mit den Anlagen von Lieferanten oder Kunden. Dies erhöht drastisch den möglichen Schaden eines Hacker-Angriffs. Die Blockchain kann zwar keine unmittelbaren Angriffe auf eine Maschine verhindern. Sie ist jedoch imstande, die gespeicherten Daten rund um eine Lieferkette wirksam zu sichern. „Die Blockchain ist besser vor Cyber-Angriffen geschützt als ein Web-Server“, sagt Experte Prinz von der Fraunhofer-Gesellschaft.

          So zahlreich die Vorteile der Blockchain in der Integrierten Industrie sind – es ist nicht einfach, die betroffenen Parteien unter einen Hut zu bekommen. Amazon und Google bieten zwar Blockchain-Lösungen zur Überwachung von Lieferketten an. „Diese sind jedoch oft wiederum als zentralisierte Plattformen konzipiert; die Teilnehmer machen sich von den Anbietern abhängig“, warnt Professor Prinz. Er favorisiert dezentrale Konzepte und selbstorganisierte Netzwerke. Bis solche Lösungen sich auf dem Markt durchsetzen, werden freilich noch manche Container auf dem Weg nach Asien verloren gehen.

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