Verwaltungs­schale für den

Leitungssatz

Umsetzung der Verwaltungsschale als interoperabler Digitaler Zwilling für die Wertkette des Leitungssatzes.

Ihr Ansprechpartner

Christian Kosel

ARENA2036 e.V.

Verwaltungsschale für den Leitungssatz

Projektziel

Ziel des Projektes "Verwaltungsschale für den Leitungssatz" (VWS4LS) ist die Umsetzung der Verwaltungsschale (VWS) für die Entwicklung, Produktion und Montage des Leitungssatzes im Automobil. Die VWS ist ein standardisierter digitaler Zwilling. Sie stellt ein beliebiges Objekt eindeutig dar. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert dieses Projekt im Rahmen des Konjunkturpakets 35c.

Herausforderung: Digitale Durchgängigkeit der Wertkette für den Leitungssatz

Abbildung der Bestandteile der I4.0-Komponente.
Abbildung der Bestandteile der I4.0-Komponente.

Es geht um nichts Geringeres als den Wandel der Automobil- und Fahrzeugindustrie. Ein konkreter Anwendungsfall für die Transformation ist der Leitungssatz, der landläufig bekannt ist als Kabelbaum. Er ist gewissermaßen das Nervensystem des Fahrzeugs. Er verbindet alles miteinander, leitet sämtliche Signale weiter. In der Automobilentwicklung und -produktion ist der Leitungssatz eine der komplexesten und teuersten Einzelkomponenten des Fahrzeuges. Im Leitungssatz steckt derzeit noch viel Handarbeit, zudem wird er an unterschiedlichsten Orten gefertigt, etwa in Europa aber auch in der ganzen Welt. Das macht Störungen in der Lieferkette besonders verheerend.

Um die Herstellung des Leitungssatzes zukunftsfähig zu gestalten, müssen möglichst viele Prozessschritte automatisiert und digitalisiert werden. Das eine ist eng verknüpft mit dem anderen: Eine Automatisierung ist nur möglich, wenn die Beschreibung digital durchgängig ist. Und zwar entlang der gesamten herstellerübergreifenden Wertschöpfungskette. Gesucht werden verlässliche Verständigungsmechanismen, die allen Akteuren nutzen. Letzen Endes soll das Entwickeln, Produzieren und Montieren unter Aufrechterhaltung der produktseitigen Flexibilität einfacher und effizienter werden. Übergeordnetes Ziel: Ohne menschliches Tun in der Lage sein, zu produzieren.

Eine bedeutende Grundlage dafür ist, dass alle am Wertschöpfungsprozess beteiligten Maschinen und Prozesse als interoperable digitale Zwillinge abgebildet werden. Die Verwaltungsschale liefert dafür die technologische Voraussetzung. Sie sorgt dafür, dass das jeweilige „Asset“ – das können Kabel, Stecker, der Leitungssatz, eine Maschine oder ein Vertrag sein - als sogenannte „Industrie 4.0-Komponente“ wesentliche Prozessschritte automatisiert durchlaufen kann. Die Industrie 4.0 Komponente besteht immer aus der Verwaltungsschale und einem Asset. Man kann sie sich vorstellen, wie eine Datenwolke um das Asset herum. Aber: Die Daten liegen dort nicht willkürlich verteilt drin. Sondern es gibt eine Struktur, nach der die Daten abgelegt werden können. Datenwolke und Asset sind konzeptionell miteinander verknüpft. Die Verwaltungsschale ist nicht nur eine statische digitale Repräsentation. Sie beinhaltet auch Funktionen, mit denen gesteuert, kombiniert, kooperiert und umgesetzt werden kann.

 

Entstehung des Projekts als Teilprojekt der IILS

Das Projekt "Verwaltungsschale für den Leitungssatz" (VWS4LS) ist aus der Innovationsinitiative Leitungssatz (IILS - Link) hervorgegangen. VWS4LS ist ein Verbundvorhaben, das im Rahmen des Konjunkturpaketes 35c der Bundesregierung "Zukunftsinvestitionen für Fahrzeughersteller und Zulieferindustrie" als regionales Innovationscluster (35c - Link) gefördert wird. Essenziell für das Projekt ist die geförderte Zusammenarbeit der verschiedenen Industriepartner, die nachfolgend aufgeführt sind. Das Projekt startete im Dezember 2021 und läuft bis Ende 2024.

 

Projektpartner

Die teilnehmenden Partner bilden die komplette Wertschöpfungskette ab. Sie kommen aus der Leitungssatzentwicklung und -produktion und sind als Konfektionäre, Komponentenhersteller, Maschinenbauer tätig. Zusätzlich findet eine enge Abstimmung mit den OEM statt. Mercedes und Siemens engagieren sich aus der Innovationsinitiative Leitungssatz heraus als OEM und Hersteller digitaler Tools.

Projektpartner der VWS4LS

Das Konsortium bildet die Wertkette ab: vom OEM über den Konfektionär und den Komponentenlieferant bis hin zum Hersteller von Prozess- und Produktionstechnik. Das Konsortium umfasst:

  • Coroplast Fritz Müller GmbH & Co. KG
  • DilT GmbH (Schleuniger AG)
  • Festo SE & Co. KG
  • TSK Prüfsysteme GmbH (Komax Holding AG)
  • Kostal Kontaktsysteme GmbH
  • Kromberg & Schubert Automotiv GmbH & Co. KG
  • Kuka Deutschland GmbH
  • Lisa Dräxlmaier GmbH
  • Wezag GmbH & Co. KG

Die Mercedes-Benz AG und Siemens AG sind assoziierte Partner. Sie engagieren sich aus der Innovationsinitiative Leitungssatz heraus als OEM und Hersteller digitaler Tools.

Projektstruktur und Teilprojekte der VWS4LS

Um die Digitalisierung für sämtliche Prozesse zu strukturieren, ist das Projekt in mehrere Teilprojekte gegliedert. Nach dem Motto: Willst du einen Elefanten vespern, dann schneide ihn in Scheiben.

Das Teilprojekt 1 ist das Basisprojekt, das die Teilprojekte 2-4 miteinander verknüpft. Diese drei Säulen spiegeln letztlich auch die Realität der Branche wider: Angefangen bei der Entwicklung (Teilprojekt 2), über die Produktion (Teilprojekt 3) und Montage (Teilprojekt 4). Vier weitere Teilprojekte (Teilprojekte 5-8) sind ebenso wie Teilprojekt 1 als fachliche Querschnittsprojekte definiert. Die Teilprojekte 9 und 10 befassen sich mit dem Wissenstransfer aus dem Projekt heraus. Darunter fallen die Pilotierung und ein Demonstrator, der als physisch vorhandener Demonstrator auf der diesjährigen Hannovermesse gezeigt wurde. Inbegriffen sind auch die Auf- und Vorbereitung für die Praxis, insbesondere mit dem Transfer-Netzwerk Industrie 4.0.

Abbildung der Projektstruktur der VWS4LS mit einer Übersicht über die Teilprojekte.
Abbildung der Projektstruktur der VWS4LS mit einer Übersicht über die Teilprojekte.

Enge Zusammenarbeit mit der Plattform Industrie 4.0, der IDTA und weiteren Verwaltungsschalen-Akteuren

VWS4LS strebt eine enge Zusammenarbeit mit den führenden Institutionen und Experten im Bereich Verwaltungsschale an. Das sind insbesondere folgende Akteure:

  • Plattform Industrie 4.0
  • Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) und Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA)
  • Industrial Digital Twin Association (IDTA)
  • Open Platform Communication Foundation (OPC Foundation)
  • Verband der Automobilindustrie (VDA) und Deutsches Institut für Normung (DIN)

Ergänzend strebt VWS4LS auf fachlicher Ebene einen engen Austausch mit den folgenden Projekten an:

  • Interopera - Link
  • BaSys 4.2 - Link
  • Rechtstestbed - Link
  • Verwaltungsschale Vernetzt - Link
  • Semanz 4.0 - Link
  • Catena-X Automotive Network - Link
  • ZVEI SHowcase "CO2 Fußabdruck der Wertkette des Schaltschranks" - Link