Die Rolle der Blockchain in der Fertigung

Manufacturing Global untersucht den Einfluss der Blockchain-Technologie in der Industrie...

Mit der zunehmenden Vernetzung von Fabriken auf der ganzen Welt wird der Einfluss der Blockchain immer größer. Die Fabrik der Zukunft erstreckt sich über ein ganzes Netzwerk von Maschinen, Teilen, Produkten und Teilnehmern der Wertschöpfungskette, darunter Maschinenanbieter und Logistikunternehmen. Hersteller stehen heute mehr denn je vor der Herausforderung, Daten innerhalb und außerhalb der Fabrikmauern sicher auszutauschen.

Um den besten Platz für Blockchain zu ermitteln, muss ein Hersteller eine strukturierte Bewertung durchführen, die mit der Identifizierung der aktuellen Geschäftsprobleme und zukünftigen Bedürfnisse des Unternehmens beginnt. Anschließend kann es dann untersuchen, wie es die Technologie nutzt, um die Schmerzpunkte der Fabrik zu lindern und ihre Bedürfnisse zu erfüllen. Ausgestattet mit einem starken Verständnis der Möglichkeiten und Herausforderungen, denen er gegenübersteht, kann der Hersteller dann die am besten geeignete Option aus den verfügbaren Technologielösungen auswählen.

Blockchain kann Transparenz und Vertrauen in allen Phasen der industriellen Wertschöpfungskette skalieren, von der Beschaffung von Rohstoffen bis zur Lieferung des fertigen Produkts. Schmerzpunkte, die es angehen könnte, umfassen:

• Überwachung der Lieferkette für mehr Transparenz
• Materialherkunft und Fälschungserkennung
• Engineering Design für langlebige, hochkomplexe Produkte
• Identitätsverwaltung
• Asset-Tracking
• Qualitätssicherung
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften

Was ist Blockchain?

Blockchain ist im Wesentlichen, wie der Name schon sagt, eine Kette von Blöcken. Anstelle einer physischen Kette werden jedoch digitale Informationen (der Block) in einer öffentlichen Datenbank (der Kette) gespeichert. Wenn ein Block neue Daten speichert, werden sie der Blockchain hinzugefügt.

Blockchain-basierte Lösungen können alle Informationen nahtlos aggregieren, um Industrieunternehmen einen erheblichen Mehrwert zu bieten und dabei helfen, das volle Potenzial anderer fortschrittlicher Technologien wie Augmented Reality, IoT und 3D-Druck auszuschöpfen.

In , fanden Forscher heraus, dass 84 % der Führungskräfte in allen Branchen angaben, dass ihre Unternehmen in irgendeiner Weise mit Blockchain involviert waren, und 15 % haben Live-Projekte. Das Potenzial von Blockchain-basierten Lösungen zur Wertschöpfung, indem Unternehmen in die Lage versetzt werden, herausfordernde Probleme zu bewältigen, ist klar. Blockchains können die Transparenz in Lieferketten erhöhen, die Identität und Anmeldeinformationen von Schlüsselpersonal nachverfolgen und nahtlosere Audit- und Compliance-Funktionen ermöglichen. Industrielle Fertigungsunternehmen gelten bereits als Vorreiter bei der Entwicklung der Technologie – wobei die Befragten in ihrer Umfrage den zweiten Platz unter den branchenführenden Branchen in der Blockchain einnahmen.

Blockchain-Lösungen können auf verschiedene Weise Mehrwert für Industrieunternehmen schaffen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass es sich um eine gleichermaßen tragfähige Lösung für alle Unternehmen oder industriellen Fertigungsbereiche handelt. Durch die Konzentration auf vier Schlüsselbereiche in den ersten Blockchain-Bemühungen können sich Unternehmen auf den Weg zu einer erfolgreichen Umsetzung machen. Im PwC-Bericht „?“ wurden die vier Best Practices für Blockchain-Lösungen untersucht.

1. Erstellen Sie den Business Case

Blockchain kann ein mächtiges Werkzeug sein; es ist jedoch nicht unzerstörbar. Es ist wichtig sicherzustellen, dass es strategisch passt. Obwohl sichergestellt werden muss, dass verschiedene Parteien Daten teilen und aktualisieren, sind Blockchain-Lösungen besonders effektiv, wenn die Zeit knapp ist und Vertrauen zwischen den Parteien erforderlich ist.

2. Ein Ökosystem aufbauen

Eine Gruppe von Interessengruppen zusammenzubringen, um sich gemeinsam auf eine Reihe von Standards zu einigen, die das Geschäftsmodell definieren, ist eine der größten Herausforderungen in der Blockchain. Die Teilnehmer müssen die Regeln für die Teilnahme festlegen, wie sichergestellt werden kann, dass Kosten und Nutzen gleichmäßig verteilt werden und welches Risiko- und Kontrollsystem verwendet werden kann.

3. Bewusst gestalten

Dem Design einer Blockchain muss viel Aufmerksamkeit geschenkt werden. Wird es genehmigungsfrei sein, sodass jeder Transaktionen einleiten und anzeigen kann, oder genehmigungsfrei sein und den Zugriff auf bestimmte Parteien beschränken? Die Global Blockchain Survey von PwC zeigt, dass Unternehmen diese beiden Ansätze übernehmen und hybride Implementierungen entwickeln. Permissioned Blockchains dürften für die meisten Unternehmenslösungen besser geeignet sein, da ihre Eigentümer oder Leitungsgremien Regeln mit Blick auf Datenschutz und Datensicherheit strukturieren können.

4. Durch regulatorische Ungewissheit navigieren

Regulierungsbehörden weltweit prüfen immer noch die möglichen Reaktionen auf den ständig wachsenden Einfluss von Blockchain-basierten Lösungen. Laut den Umfrageteilnehmern von PwC glauben 27 % der Befragten, von denen 26 % in den USA ansässig sind, dass regulatorische Bedenken das größte Hindernis für die Einführung von Blockchain sind. Anstatt darauf zu warten, dass die Regulierungsbehörden die Blockchain-Agenda festlegen, sollten Organisationen, die den Wert der Technologie sehen, proaktiv sein. Es ist wichtig, mit Regulierungsbehörden, gewählten Beamten und Industriegruppen zusammenzuarbeiten, um dafür zu sorgen, dass der Blockchain-Technologie eher früher als später vertraut werden kann.

Blockchain in der Fertigung

In der Fertigung liegt ein großes Potenzial für Blockchain. Durch die Erhöhung der Transparenz in allen Bereichen des Prozesses, von Lieferanten, strategischer Beschaffung, Beschaffung und Lieferantenqualität bis hin zu Fertigungsabläufen, einschließlich Überwachung und Service auf Maschinenebene, kann Blockchain ein völlig neues Geschäftsmodell für die Fertigung ermöglichen. Lieferketten sind die Grundlage aller produzierenden Unternehmen, von denen die meisten in der Lage sind, die verteilte Ledger-Struktur und den blockbasierten Ansatz der Blockchain zur Aggregierung von Wertaustauschtransaktionen zu nutzen, um die Effizienz zu verbessern. Durch die Skalierung der Bestellgenauigkeit, Produktqualität und Nachverfolgbarkeit der Lieferanten können Hersteller Liefertermine besser einhalten, die Produktqualität verbessern und letztendlich mehr verkaufen.

, erkennt den wahren Wert der Blockchain und glaubt, dass ihr Einfluss nur zunehmen wird. „Die Blockchain-Technologie wird zunehmend in der Fertigung eingesetzt, insbesondere in der Lieferkette. Viele Branchen, einschließlich Luftfahrt und Pharma, haben gut dokumentierte Probleme mit Fälschungen, und die Verwendung von Blockchain kann dazu beitragen, sicherzustellen, dass Komponenten echt sind“, sagt er. „Während eine Massenakzeptanz bei der Herstellung von Bauprodukten noch zu beobachten ist, ist dies wahrscheinlich nur eine Frage der Zeit, insbesondere in Großbritannien, da die Gesetzgebung zu einem stärkeren Fokus auf Sicherheit führen wird.“ Waterhouse ist sich jedoch bewusst, dass es einige Zeit dauern wird, bis die Einführung der Blockchain weit verbreitet ist. „Im Bauwesen gibt es eine Entwicklung hin zum ‚goldenen Faden der Information‘, und dazu gehört auch die Forderung nach eindeutigen Identifikatoren für jedes Bauprodukt und die zugehörige Literatur. Ziel ist es, die Baustandards zu verbessern und Fehler durch falsche Produktspezifikationen oder schlampige Arbeit auszumerzen. Die Blockchain könnte durchaus dazu beitragen, die Informationsprüfung und Rechenschaftspflicht zu verbessern.“

„Es ist klar, dass dies nicht sofort passieren wird. Es gibt echte Hindernisse, wie z. B. die Reife der Systeme sowie das Verständnis und die Bereitschaft zur Übernahme.“

BCG:

1. Verbesserung von Track &Trace

Unternehmen können Blockchain nutzen, um Daten innerhalb komplexer Lieferketten einfacher, genauer und sicherer auszutauschen. Es kann eine permanente digitale Aufzeichnung von Materialien, Teilen und Produkten bieten, was die Förderung der End-to-End-Sichtbarkeit ermöglicht und allen Teilnehmern eine einzige Quelle der Wahrheit bietet. Diese Vorteile sind wichtig, wenn die Lieferkette mehrere Teilnehmer mit unabhängigen IT-Systemen umfasst oder wenn es unter den Teilnehmern an Vertrauen mangelt oder neue Teilnehmer aufgenommen werden müssen.

2. Schutz und Monetarisierung kritischen geistigen Eigentums

Organisationen in allen Fertigungsindustrien sind auf den Schutz geistigen Eigentums angewiesen. Neben den Kosten ist der IP-Schutz ein wichtiger Aspekt bei der Entscheidung, ob Teile intern hergestellt oder von einem Lieferanten gekauft werden sollen. Eine Möglichkeit besteht darin, dass ein Unternehmen die Blockchain-Technologie nutzt, um im Falle eines Patentstreits zu beweisen, dass es IP besitzt. Beispielsweise hat Bernstein Technologies einen Webdienst entwickelt, der es seinen Benutzern ermöglicht, IP in einer Blockchain zu registrieren. Der Dienst erstellt ein Zertifikat, das die Existenz, Integrität und Inhaberschaft des IP nachweist.

3. Vereinfachung und Absicherung von Qualitätsprüfungen

Durch den Einsatz von Blockchain zur Unterstützung der Qualitätskontrolle kann ein Unternehmen den Wert für Kunden skalieren, ein weiteres Hauptziel der Fabrik der Zukunft. Heute statt Blockchain volle Transparenz und lückenlose Dokumentation gegenüber Kunden hinsichtlich der Qualität von Prozessen und Produkten, die teure Unterstützung durch zentrale Betreiber von IT-Plattformen erfordern.

Blockchain hilft Kunden nicht nur dabei, eingehende Teile entlang einer Lieferkette zu verfolgen und zu verfolgen, sondern erstellt auch eine unveränderliche Dokumentation von Qualitätsprüfungen und Produktionsprozessdaten. Die Datenbank kennzeichnet jedes Produkt eindeutig und trägt automatisch jede Transaktion, Änderung oder Qualitätsprüfung in die Blockchain ein. Um diese Anwendung zu ermöglichen, muss die Produktionseinrichtung automatisierte Qualitätsprüfungen beinhalten, die Messungen generieren und direkt in die Blockchain schreiben. Dieser Anwendungsfall unterstützt den Zugriff mehrerer Parteien auf Daten und kann die Notwendigkeit einer eingehenden Qualitätskontrolle zur Überprüfung der vom Lieferanten durchgeführten Prüfungen beseitigen. Es kann auch die Notwendigkeit von Audits durch Erstausrüster oder zentrale Behörden zur Überprüfung der Qualitätskontrollen verringern.

4. Weiterentwicklung von Maschinen als Service

Blockchain beschleunigt die Nutzungsmöglichkeiten eines innovativen Pay-per-Use-Modells für Maschinen, die oft als Machines as a Service (MaaS) bezeichnet werden. Anstatt Produktionsanlagen zu verkaufen, berechnet ein Maschinenanbieter in diesem Modell die Nutzung der Anlagen auf der Grundlage der von ihnen erzeugten Leistung. Anstatt beispielsweise einen Kompressor zu verkaufen, verkauft der Maschinenanbieter Druckluft nach Volumen. Indem sie sich auf MaaS anstelle von eigenen Maschinen verlassen, können Hersteller große Vorabinvestitionen vermeiden und ihre Ausrüstung einfach aufrüsten, um Zugriff auf die neueste Technologie zu erhalten. Bei richtiger Anwendung ermöglicht das MaaS-Modell Herstellern, ihre Produktionsflexibilität effektiv zu skalieren.

5. Maschinengesteuerte Wartung ermöglichen

Blockchain kann neue Wartungsansätze wie automatisierte Servicevereinbarungen und kürzere Wartungszeiten unterstützen. Diese Innovationen sind notwendig, um die größere Komplexität und technologische Raffinesse fortschrittlicher Produktionsmaschinen zu bewältigen. Um die ausgelagerte Wartung zu erleichtern, hängen Benutzer Serviceverträge und Installationsdokumentationen für jedes Gerät an den Blockchain-Datensatz an und erstellen so einen digitalen Zwilling des Geräts. Die Blockchain-Technologie kann dann die automatisierte Durchführung und Bezahlung geplanter Wartungsarbeiten ermöglichen. Eine wartungsbedürftige Maschine kann eine Serviceanfrage auslösen und einen Smart Contract für die Arbeit oder ein Ersatzteil generieren. Nach Erfüllung der Bestellung erfolgt die Zahlungsabwicklung automatisch. Zusätzlich wird der Blockchain-Aufzeichnung eine unveränderliche Dokumentation der Wartungshistorie beigefügt. Solche Anwendungen, die sich noch in der frühen Entwicklungsphase befinden, erhöhen die Zuverlässigkeit der Ausrüstung, erleichtern die Überwachung des Zustands und der Abnutzung der Ausrüstung und erstellen überprüfbare Gesundheitsbewertungen der Maschinen.

, glaubt, dass eine erfolgreiche Anwendung von Blockchain in der Fertigung die Schaffung von Smart Contracts in globalen Lieferketten ist. „Dokumente und Verträge sind das Herzstück jeder Lieferkette. Rather than storing these in silos across the legal, procurement and accounting departments of various companies, as in a traditional supply chain, in a blockchain, each of these elements can be stored on decentralised and highly-encrypted nodes in a ‘smart contract’.

“Instead of existing on paper, smart contracts exist as a computer programme on a blockchain. The terms and conditions of a contract are unable to be changed, ensuring a level of trust that can’t be achieved by humans alone. What makes smart contracts truly ‘smart’ is their ability to not only streamline and automate entire processes but to perform human tasks such as monitoring inventory or negotiating prices with other parties. In all, smart contracts can automatically track supply chain levels, inventory levels and prices, replacing expensive, manual processes. This ultimately reduces cost and enables manufacturers to maximise profits – without compromising on credibility and trust.”

What does the future hold?

Manufacturing has always been considered an industry that is set in its ways. However, with technology such as blockchain, AI and machine learning playing a more influential role, the Factory of the Future is set to look very different. As blockchain technology matures, it will, through trust, allow manufacturers to clear some hurdles that have impeded the full-scale deployment of other next-generation technologies and innovative business models. As a result, more efficient factory operations that require data sharing and collaboration among complex networks of companies and machines will be created and set as a new norm across the industry.

Billurcu adds that with blockchain-based smart contracts having a greater influence across supply chains, any buyer can find a contract and act on instantaneously. “This means they get the product they need and can pay for it without the expensive overheads associated with traditional supply chains,” says Billurcu. “This could mean a radical overhaul in the way international trade is conducted – by speeding up transactions, reducing reliance on paperwork, and bringing cost-efficiency to the fore.”

With the future in mind, Waterhouse has a clear vision of what the coming years could look like in a blockchain world. “A blockchain approach would improve standards, increase trust and also improve project delivery speed as the need for human validation at every step would be reduced. This would lead to knock on improvements around product availability and lead times.”