Die digitale Transformation beschleunigen kann.

Ausgabe 06 | 2022

Open Source als Innovationstreiber für Industrie 4.0

acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften

In der neuen Expertise «Open Source als Innovationstreiber für Industrie 4.0» des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0 zeigen das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML und der Lehrstuhl für Industrielles Informationsmanagement der TU Dortmund die Chancen und Potenziale von Open Source Software (OSS) für die Produktion auf. Basierend auf Expertenbefragungen in Unternehmen werden Handlungsoptionen für Wirtschaft, Politik und Wissenschaft entwickelt. Die dazugehörige Leitlinie für unternehmerisches Open-Source-Handeln richtet sich konkret an Führungskräfte in der Industrie.

Open Source ist nicht die nächste grosse Welle, sondern das Fundament einer «Sharing Economy», die in der internationalen Forschung und Entwicklung längst angekommen ist. Der Open-Source-Ansatz hat in den letzten Jahren dazu beigetragen, dass in zahlreichen Wirtschaftszweigen schnell und effizient neue Standards geschaffen und an die Bedürfnisse der Nutzenden angepasst werden konnten.
«Das Besondere ist die Dynamik und die Agilität, die in Open Source steckt. Viele Menschen treiben gemeinsame Softwareentwicklung voran, und können so Synergien nutzen. So kommt mit relativ wenig Einsatz sehr viel zurück, mehr als jeder Einzelne wirtschaftlich leisten könnte», so Thomas Bauernhansl (Fraunhofer IPA), Mitglied des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0. «Andererseits muss beim geschäftlichen Einsatz die Komplexität, die in dieser Agilität steckt, kommerzialisierbar gemacht werden, vor allem unter Beachtung der IP-Rechte. Wenn diese Balance gelingt, ist Open Source ein absoluter Innovationstreiber insbesondere für mittelständische Technologie-Unternehmen.»

Ideen und Entwicklungen teilen
Die Expertenbefragungen zeigen, dass Open Source in Unternehmen primär als Kollaborationsmodell gesehen wird, das es erlaubt, Ideen und Entwicklungen zu teilen und gemeinsam mit Partnern oder externen Entwicklerinnen und Entwicklern voranzutreiben. Gemeinschaftliche Entwicklungen sind dabei nicht auf bestimmte Industrie 4.0-Bereiche beschränkt. Zu den aktuellen Trends zählen unter anderem hardwarenahe Gerätesoftware, Softwareprotokolle, Sensorkommunikation, Referenzimplementierungen und Verwaltungsschalen sowie Smart und Open Data Models. Als konkrete Entwicklungen, die sich für OSS-Projekte eignen, nennen die Befragten vor allem Komponenten, die Basisfunktionen abdecken. Ebenso eignet sich ihrer Ansicht nach die gemeinschaftliche Entwicklung dort, wo Daten ausgetauscht, Schnittstellen geschaffen und Sicherheit und Vertrauen in die Entwicklung gestärkt werden sollen. Insbesondere dort können auch Ressourcen gebündelt und gemeinschaftliche Standardlösungen für die jeweilige Branche entwickelt werden.
Zu den wichtigen Einsatzbereichen für Open Source Software gehört danach die Fertigungsautomatisierung, der Bereich der Autonomisierung sei dagegen noch unterentwickelt. Als weitere Themen, die sich gut für die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit eignen, nannten die Befragten Kryptographie, Vertrauens- und Identitätsmanagement sowie Entwicklungen im Software-Infrastrukturbereich. Ein ausgeprägter Trend wird aktuell aber auch in der Open-Hardware-Entwicklung gesehen.

OSS unterstützt digitale Transformation von KMU
Besonders KMU können nach Ansicht der Expertinnen und Experten von gemeinschaftlichen Open Source-Entwicklungen, aber auch von deren Nutzung profitieren. Bei KMU, die Schwierigkeiten bei der digitalen Transformation erleben, kann der Einsatz von OSS unterstützen. Weniger innovative Unternehmen können mit OSS einen risikoarmen und einfachen Zugang zu neuen Technologien erschliessen. Die Expertinnen und Experten sehen insbesondere den Vorteil, dass quelloffen einfacher und schneller Proof of Concepts entwickelt werden können.
Die Community und das Ökosystem, das sich im Rahmen einer Projektentwicklung und Fortführung formt, sind dabei entscheidend für den Erfolg einer Open-Source-Lösung. Sobald es gelingt, aktive Communities aufzubauen, sind die Projekte oftmals von hoher Qualität und Langlebigkeit, zeigt die Expertise.
«Die Zeit der Alleingänge ist vorbei. Wer heute entscheidende Entwicklungen betreiben und De-facto-Standards setzen will, kommt an Open Source nicht mehr vorbei. Kein deutsches Unternehmen verfügt allein über genügend Motivation, Marktmacht oder Ressourcen, um wesentliche Entwicklungen oder Standards schnell genug umzusetzen», sagt Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer IML. «Wir müssen deshalb alles daransetzen, um Open Source aus der vermeintlichen Nische zu holen und im Kontext der vierten Industriellen Revolution fruchtbar zu machen. Es gilt, in Wissenschaft und Wirtschaft eine neue Denkweise zu etablieren, in der Open Source und gemeinschaftliche Entwicklung zur Normalität und zum Indikator für Innovationsfähigkeit werden.»
Die Expertise steht unter www.acatech.de/publikation/open-source-i40-innovationstreiber/ zum kostenlosen Download zur Verfügung.

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Januar

Swiss Plastics Expo, Luzern

Fachmesse und Symposium für die Kunststoffbranche
17. bis 19. Januar
www.swissplastics-expo.ch

Logistics & Automation, Bern

Branchentreffpunkt für die Logistikindustrie
25. und 26. Januar
www.logistics-automation.ch

Empack, Bern

Branchentreffpunkt der Schweizer Verpackungsindustrie
25. und 26. Januar
www.empack-schweiz.ch

März

all about automation, Friedrichshafen

Fachmesse für Industrieautomation in der internationalen Bodenseeregion
7. und 8. März
www.automation-friedrichshafen.com

GrindTec, Leipzig

Internationale Fachmesse für Werkzeugbearbeitung und Werkzeugschleifen
7. bis 10. März
www.grindtec-leipzig.de