Catena-X
Digitalisierung der automobilen Wertschöpfungskette
Catena-X Automotive Network (Catena-X) entwickelt ein kollaboratives dezentral organisiertes Daten- und Dienste Ökosystem entlang der kompletten automobilen Wertschöpfungskette, das es Unternehmen – vom Hersteller, über KMU-Zulieferer, bis zum Recycling – ermöglicht, die Vorteile des datenbasierten Wirtschaftens zu nutzen und gleichzeitig nach europäischem Recht bezüglich Datensouveränität und Datenschutz abgesichert zu sein.
Das Konsortium Catena-X besteht aus Automobilherstellern und -zulieferindustrie, Händlerverbänden sowie Ausrüstern, zu denen auch Anwendungs-, Plattform- und Infrastrukturanbieter aus dem IT-Sektor gehören (Abbildung 1). Das Institut für KI-Sicherheit hat sich aktiv in den Auf- und Ausbau des Förderprojekts Catena-X eingebracht und ist gegenwärtig in fünf von acht Teilprojekten involviert. Catena-X gilt als international relevantes industriepolitisches Leuchtturmprojekt und wird von Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit einer Gesamtsumme von mehr als 100 Mio. EUR gefördert. Die Laufzeit beträgt drei Jahre, von August 2021 bis Juli 2024.
Herangehensweise und Ziele
Das Projekt Catena-X ist der erste Anwendungsfall von Gaia-X; es greift die Konzepte und Prinzipien auf und erweitert diese bedarfsgerecht. Mit der Anbindung an die Cloud-/Edge-Infrastruktur von Gaia-X haben sich die Konsortialeilnehmer bereits auf Prinzipien und Infrastrukturgrundlagen zur Projektumsetzung verständigt. Zu den Projektzielen zählen die Entwicklung einheitlicher Standards für Daten- und Informationsflüsse, die eine übergreifende Zusammenarbeit erst ermöglichen. Die meisten Unternehmen speichern und bewerten ihre Daten bereits heute, fehlende Lösungen für die Zusammenarbeit hindern sie aber, durchgängige Datenketten zu schaffen. Genau hier setzt Catena-X an.
Über die standardisierte Informations- und Datenverfügbarkeit innerhalb der gesamten automobilen Wertschöpfungskette und die Einbindung möglichst aller Beteiligten soll Catena-X die Wettbewerbsfähigkeit der Fahrzeugindustrie erhöhen und neue datenbasierte Businessmodelle schaffen. Die Effizienz der sowohl industriespezifischen Zusammenarbeit als auch interner Unternehmensprozesse soll gesteigert werden und gleichzeitig will man rechtlichen Anforderungen (z.B. Lieferkettengesetz) gerecht werden. Darüber hinaus versprechen sich die Projektteilnehmer u.a. leistungsfähigere Qualitäts- & Logistikprozesse, höhere Transparenz hinsichtlich nachhaltiger CO2-Reduzierung, ein vereinfachtes Stammdatenmanagement und erhebliche Verbesserungen in der Produktentwicklung. Mit den geplanten „KMU-ready“-Lösungen ermöglicht Catena-X, dass auch kleine und mittelständische Unternehmen technisch einfach, effizient und damit zu vertretbaren Kosten in das wachsende Netzwerk eingebunden werden.
Das Konsortium entwickelt die rechtliche, operative und technische Basis für das digitale Ökosystem Catena-X und die geplanten Services. Darauf aufbauend erarbeitet es zehn industrierelevante Use Cases (Abbildung 2), die sukzessive verprobt und nutzerorientiert weiterentwickelt werden. Die Entwicklung erfolgt so weit möglich auf Basis von Open-Source-Prinzipien.
Im Mai 2023 ist die BETA-Phase mit den im Catena-X Konsortium entwickelten Standards gestartet. Dabei wurden die bereits erarbeiteten Standards an Cofinity-X (die erste Betreibergesellschaft für die Catena-X Standards) übertragen und werden nun aktiv in Use-Cases getestet. Mit dem Feedback aus dem Beta-Test werden die Standards nochmals überarbeitet und für den finalen Release fertiggestellt, welcher im Jahr 2024 geplant ist.
Beitrag Institut für KI-Sicherheit
Das DLR bringt sein Know-how aus den Bereichen der Digitalisierung und der Künstlichen Intelligenz in das Konsortium ein. Konkret ist das Institut für KI-Sicherheit im Projektmanagement tätig, arbeitet an der Gestaltung des technischen Grundkonzepts sowie der Netzwerkdienste und entwickelt zusammen mit den anderen Projektteilnehmern Pilotanwendungen (Use Cases). Darüber hinaus sind wir in der Projektkommunikation tätig und kümmern uns um den Transfer in die Industrie auf nationaler und internationaler Ebene. Die zukünftige Übertragung des Konzepts auf andere Industriezweige ist ein zusätzliches Thema.
Im Use Case Data- and Model-Centric Engineering and Operational Support entwickelt das Institut für KI-Sicherheit praktische KI-basierte Anwendungen zur daten- und modellzentrierten Entwicklungsunterstützung. Konkret geht es um den Aufbau semantisch angereicherter Digitaler Zwillinge für einzelne Fahrzeugelemente, die allen Beteiligten ein gleiches Verständnis der Daten ermöglichen und für unterschiedliche Fragestellungen zur Produkt- und Produktionsverbesserung genutzt werden können. Neben verschiedenen KI-Methoden kommen hier insbesondere Privacy Preserving Technologies zur Anwendung, die einen vertrauensvollen Umgang mit Daten ermöglichen. Sie bilden eine der Grundlagen der angestrebten Datensouveränität, ein Schlüsselwert von Catena-X.
Zu diesen Technologien zählen u.a. Verschlüsselungsmethoden, die es ermöglichen, Daten zu analysieren, ohne sie direkt einzusehen/preiszugeben. Der Inhaber der Daten kann gezielt definieren, welche Daten bzw. Information er für einen Auswertung zugänglich macht und auch dann werden nur die Analyseergebnisse geteilt. Er bleibt also zu jeder Zeit alleiniger Besitzer seiner Daten.
Auf dieser Basis können neue datenbasierte Wertschöpfungsideen und Geschäftsmodelle aufgebaut werden, die über die prototypischen Umsetzungen und die bisher geplanten Use Cases des Projektes hinausgehen.
