KOSMoS

Kollaborative Smart Contracting Plattform für digitale Wertschöpfungsnetze

Hintergrund

Die aktuell mögliche Datenerfassung von Produktionsanlagen befähigt Unternehmen, detaillierte Informationen über ihre Prozesse und Produkte zu sammeln. Diese Daten werden anschließend für eine Optimierung der firmeninternen Produktion verwendet. Der nächste Schritt ist die Nutzung der Informationen über Firmengrenzen hinweg. Jedoch ist eine lückenlose Datenbasis notwendig, um Geschäfte auf Informationen von Geschäftspartnern zu stützen. Hierfür wird die Integration eines Systems vorausgesetzt, das unveränderliche Datenerfassung und bis zu einem gewissen Grad transparenten Datenaustausch ermöglicht. Ferner muss die Einsicht zur Überprüfung der Richtigkeit von Informationen jederzeit gewährt werden können, wobei nicht alle Daten dauerhaft jedem der Geschäftspartner zur Verfügung stehen sollen.

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Abb.1: Ein nachvollziehbarer Datenfluss über Firmengrenzen hinweg ist Grundlage für eine datenbasierte Zusammenarbeit.

Ziele

KOSMoS hat sich zum Ziel gesetzt, eine Plattform zur firmenübergreifenden Vernetzung von Produktions- und Prozessdaten zu entwickeln. In die Plattform sollen neue Angebote und Geschäftsmodelle integriert werden können. Beispiele hierfür sind transparente Wartungskonzepte, dynamisches Leasing und ein einfacher Qualitätsnachweis von ausgelieferten Produkten. Durch diese Geschäftsmodelle sollen alle zusammenarbeitenden Firmen einen Vorteil erlangen. Dieser kann sich beispielsweise durch günstigere Preise, geringeren Wartungsaufwand oder einfacheren Produktvertrieb bemerkbar machen. Zusammengefasst soll die Zusammenarbeit von mehreren Firmen erleichtert werden.

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Abb.2: Architekturansatz zur Realisierung eines dynamischen Leasingmodells durch den Einsatz von Blockchain- und Smart Contract Technologie.

Lösungsansatz und Ergebnisse

Um Daten sinnvoll über Firmengrenzen hinweg teilen zu können, müssen einige Anforderungen erfüllt sein. Neben der sicheren Übertragung der Daten muss nachweisbar dargelegt werden können, dass die übermittelten Informationen auch korrekt sind. Hierfür wird in KOSMoS die „Blockchain“-Technologie genutzt. Durch eine Verkettung von Datenblöcken (daher der Name Blockchain) ist eine nachträgliche Manipulation der Daten nicht möglich. Um die erfassten Daten sicher und unverändert in diese Datenbank zu transferieren, wird ein Microcontroller genutzt, der direkt an ausgewählte Sensorik angebunden ist. Auf dem Microcontroller wird mit den erfassten Daten eine Blockchain-Transaktion gebildet und signiert.

So wird direkt bei der Datenerfassung sichergestellt, dass Informationen nicht mehr geändert werden können. Sind die Daten in der Blockchain angekommen, werden zur Verarbeitung der Daten Smart Contracts eingesetzt. Diese treffen automatisiert Entscheidungen basierend auf erfassten Informationen. Beispielsweise kann ein Leasingpreis zu Gun-sten des Maschinenbedieners angepasst werden, wenn dieser schonend mit der Maschine fertigt. Das beschriebene System wird weiterhin von Zusatzkomponenten wie einem Edge-Device, einer Analyse-Plattform sowie dem KOSMoS-Nutzerinterface ergänzt. Kombiniert entsteht ein wiederverwendbares Framework, mit dessen Hilfe vor allem KMU Geschäftsmodelle innerhalb von Partnerfirmen realisieren können.

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Abb.3: Hardwarenahe Signierung von erfassten Sensordaten führt zu weniger Möglichkeiten, Informationen nachträglich zu ändern. Aus diesem Grund soll für KOSMoS die genutzte Sensorik direkt mit Microcontrollern gekoppelt werden, die signierte Transaktionen an eine Blockchain senden.

Ihr Ansprechpartner

Tobias Korb
M.Sc.

Tobias Korb

Wissenschaftlicher Mitarbeiter "Industrielle Steuerungstechnik"

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