Gaia-X4ICM

Infrastruktur für eine durchgängige Digitalisierung der Produktion auf Basis von GAIA-X

Hintergrund

Die Digitalisierung der Produktion ist ein branchenweites strategisches Ziel und wichtigster Treiber für Innovationen. Zwischen Ideen, Konzepten und Visionen auf der einen Seite und der industriellen Realität auf der anderen Seite gibt es jedoch nach wie vor eine signifikante Lücke. Dies ist vor allem bei rein datenbasierten Methoden und Lösungen, die auf stark skalierbare Plattformen bauen, der Fall. Darüber hinaus endet die Digitalisierung der Produktion häufig auf der Fabrikebene, unternehmensübergreifende Ansätze sind kaum präsent. Im IT-Umfeld wurden diese Hürden durch Ansätze wie Edge- und Cloud-Computing sowie einheitliche Standards und Datenmodelle bewältigt, welche sich jedoch nur schwer auf die Produktionstechnik übertragen lassen. Die Kompatibilität der Architekturen und Methoden ist limitiert, die Konnektivität ist komplex, einheitliche Datenmodelle fehlen und es gibt weitreichende Probleme hinsichtlich der Kontrolle über die Systeme sowie der Sicherheit der Daten. Das europäische Projekt GAIA-X soll eine Dateninfrastruktur schaffen, welche die genannten Defizite behebt. Die gemeinsam von Wirtschaft und Forschung getriebene Initiative setzt dabei auf offene Standard-IT-Lösungen, erweitert diese und nutzt sowohl zentrale Cloud- als auch verteilte Edge-Ansätze. Obwohl bereits ein großer Fortschritt im Rahmen von GAIA-X zu verzeichnen ist, eine grundlegende Architektur vorliegt und erste Dienste geschaffen wurden, profitieren bisher weder Wissenschaft noch Wirtschaft davon. Selbst die Erforschung und Weiterentwicklung der bisher erarbeiteten Architektur und Komponenten sind kritisch, da konkrete Umsetzungen und Erfahrungen fehlen und die Einstiegshürden in die Thematik sehr hoch sind. Potential und aktueller Status des Projektes weisen daher ein starkes Missverhältnis auf.

Vorgehen

Die geplanten Arbeiten gliedern sich in drei Teilprojekte, welche sich an den Ebenen Basis-Infrastruktur, GAIA-X Ökosystem sowie Applikation orientieren.

1) Zur Schaffung der Basis-Infrastruktur sollen sowohl die Hardware-Ressourcen als auch die notwendigen Softwarelösungen instanziiert werden. Integraler Bestandteil ist ebenfalls eine konvergente Kommunikationstechnik, welche eine entscheidende Rolle für die Konnektivität von GAIA-X bis in Produktionssysteme spielt.

2) Das GAIA-X Ökosystem setzt auf der Infrastruktur auf und verteilt sich auf die Cloud- und Edge-Knoten. Neben Basisdiensten und Datenräumen stehen hier geeignete Prozesse im Fokus, welche unter anderem das sichere und systematische On-Boarding neuer Dienste und Teilnehmer ermöglichen soll. Die Untersuchung geeigneter Integrationsmöglichkeiten typischer Applikationen aus dem Produktionsumfeld schließt dieses Teilprojekt ab.

3) Auf der Applikationsebene werden hierauf aufbauend verschiedene Anwendungen umgesetzt, welche innovative digitale Ansätze mit realen Produktionsszenarien koppeln. Die Umsetzung erfolgt an mehreren Standorten und schließt die Integration der Infrastruktur in Rechenzentren sowie die Kopplung mit realen Produktionssystemen in Forschungsfabriken mit ein.

Zielsetzung/Ergebnisse

Im InnovationsCampus Mobilität der Zukunft (ICM) spielen digitale Lösungen eine zentrale Rolle und GAIA-X wird als potentieller Enabler für eine Vielzahl an Forschungsaktivitäten gesehen. Ziel dieses Vorhabens ist es daher, GAIA-X nutzbar zu machen, hierfür eine konkrete Instanz zu schaffen, die Kopplung mit Produktionssystemen zu ermöglichen und somit die Basis für eine stark skalierende Innovationsplattform für den ICM, aber auch darüber hinaus in Forschung und Wirtschaft, zu schaffen. Die Identifikation von offenen Forschungsfragen, eine Rückspiegelung der Erkenntnisse in die GAIA-X Initiative sowie der Wissenstransfer stehen dabei im Fokus.

Ihr Ansprechpartner

Dieses Bild zeigt Wolfgang Bubeck

Wolfgang Bubeck

M.Sc.

Wissenschaftlicher Mitarbeiter "Echtzeitkommunikation und Steuerungshardware"

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