Archiv der Kategorie: Digitale Fabrik

Sichere Blockchain durch „blinden“ Vertrauensbeweis

Felder wie die industrielle Fertigung und Produktion rücken immer weiter in das Einsatzspektrum der Blockchain-Technologie. Das entscheidende Argument: Mit Blockchain kann der Austausch von Prozess-Informationen zwischen den unterschiedlichen Parteien einer Produktionsumgebung ohne Umwege direkt, nachvollziehbar und integer erfolgen. Allerdings ist es gerade die Stärke der Distributed Ledger Technologie, ihre ausgeprägte Transparenz, die Datenschützer und Compliance-Beauftragte nervös macht. Denn sensible Personen-, Produktions- oder auch Vertragsdaten, die wie ein offenes Buch durch das Netzwerk reisen, dürfen auf keinen Fall in die falschen Hände geraten und sichtbar für alle sein. Der Schutz von personenbezogenen Daten und die Umsetzung der DSGVO sind im Fertigungsumfeld ebenso präsent, wie die Sorge der Unternehmen, ihre Daten an unberechtigte Dritte zu verlieren. Dritte, die aus der Einsicht in Betriebsinterna Wettbewerbsvorteile gewinnen oder sogar geschäftsschädigende Strategien ableiten könnten.

Technologie-Kombi für flexible Sicherheit

Verbietet das Sicherheitsrisiko von Blockchain also den industriellen Einsatz der Technologie? ExpertInnen sagen nein – solange mit klugen Verschlüsselungsmethoden gearbeitet wird. Ein vielversprechender Ansatz für einen belastbaren, kryptografischen Mechanismus besteht darin, die Blockchain mit sogenannten Zero Knowledge Proofs (auch Zero Knowledge Protocol) auszustatten. Dadurch sollen Vorteile wie Transparenz und Dezentralität auf der einen Seite erhalten und auf der anderen Seite Sicherheits- und Datenschutzanforderungen erfüllt werden. Stark vereinfacht lassen sich die Abläufe wie folgt erklären: Mit ZKP kann ein Datenempfänger belegen, dass er berechtigt ist die Inhalte der Blockchain zu lesen, ohne dass er seine Identität und damit sensible Daten offenlegen muss. Der Datensender hingegen bekommt – ebenfalls ohne zu viele Informationen preisgeben zu müssen – einen „blinden“ Beweis dafür, dass der Empfänger ein autorisiertes Mitglied der betreffenden Produktions-Community ist. Was schon in der einfachen Darstellung wie die Entflechtung des Gordischen Knoten klingt, ist algorithmisch in der Tat recht anspruchsvoll. Um die Funktionsweise dieses Verschlüsselungsprinzips zu verstehen, lohnt es sich deshalb, sowohl die Blockchain als auch das ZKP-Prinzip etwas genauer zu betrachten.

Wie Blockchain funktioniert

Das zugrundeliegende Prinzip der Blockchain-Technologie ist ebenso komplex wie genial. Es handelt sich um eine dezentrale Datenbank, deren Kettenglieder aus einzelnen, unveränderlichen Transaktionsdatensätzen bestehen. Die Liste dieser Datensatzblöcke wächst kontinuierlich – Blockchains werden ähnlich einer Perlenschnur chronologisch und linear erweitert. Die Art und Weise, wie die einzelnen Glieder dieser Kette miteinander verlinkt sind, belegt automatisch ihre Echtheit: Die Daten eines aktuellen Blocks beziehen sich immer auf den vorherigen, theoretisch bis hin zum „Genesis Block“, dem Anfang einer Datenkette. Die Kennung, die jedes einzelne Kettenglied einer Blockchain unverwechselbar macht, nennt sich Hash. Ein Hash ist eine Prüfsumme aus den Daten des Blocks, die nicht rückwärts gerechnet oder mit einer Gegenprobe gelöst werden kann. Dieser kryptografische Winkelzug sorgt dafür, dass in der Blockchain hinterlegte Informationen im Nachhinein nicht mehr manipuliert werden können. An dieser Stelle kommt das Phänomen zum Tragen, das vielerorts gemeint ist, wenn von der Datensicherheit der Blockchain die Rede ist. Eine missverständliche Beschreibung, da hier nicht die Zugriffssicherheit, sondern die Integrität der Daten im Fokus steht. Um die Informationen in einer Blockchain gegen unberechtigte Dritte zu schützen, bedarf es einer weiteren Verschlüsselungsebene. Der Zero Knowledge Proof ist ein probates Mittel, um dieses Ziel zu erreichen

Wie Zero Knowledge Proof funktioniert

Die Technik des Zero Knowledge Proof ist bereits Ende der 80er-Jahre im Einsatz; ihr Prinzip beruht darauf, dass eine Person A – auch der Prover– einer Person B – dem Verifier– beweisen kann, über eine bestimmte Information zu verfügen, ohne diese preisgeben zu müssen. Die belgischen Kryptografieforscher Louis Guillou und Jean-Jacques Quisquater lieferten ein anschauliches Beispiel für die generelle Funktionsweise von ZKP: In Zentrum des Gleichnisses steht eine Höhle, die sich nach dem Eingang in zwei Wege verzweigt. Beide Richtungen führen in Sackgassen, die allerdings aufeinanderstoßen und nur durch eine Tür mit einem geheimen Passwort voneinander getrennt sind. Person A kennt dieses Passwort und will Person B davon überzeugen, ohne die geheime Lösung an sich zu verraten. Um dies zu tun, weist Person A Person B an, vor dem Höhleneingang zu warten, während sie selbst über einen der beiden Wege hineingeht. Person B geht ebenfalls bis zur Abzweigung hinein und lässt dort das Los darüber entscheiden, aus welchem Gang Person A herauskommen soll. Da Person A das Passwort für die Verbindungstür zwischen beiden Gänge kennt, kann sie dem jeweiligen Losentscheid ohne Probleme folgen und von der gewünschten Seite aus bei Person B erscheinen. Um sicher zu gehen, dass es sich hierbei nicht um einen Glückstreffer handelt, wiederholen beide Personen dieses Spiel so lange, bis Person B davon überzeugt ist. Handelt es sich bei Person A um einen Betrüger, so fliegt er schon beim ersten Fehlversuch auf – nach den Prinzipien der Wahrscheinlichkeitsrechnung sinken seine Chancen also mit jedem weiteren Durchlauf.

Finanzindustrie liefert Best Practice

Schon beinahe einer Tradition folgend kommt einer der ersten, erfolgreichen Anwendungsfälle für die Kombination von Blockchain und ZKP ebenfalls aus der Finanzindustrie. Die anonyme Kryptowährung ZCash basiert auf dieser Methode – und erhöht damit den Identitätsschutz seiner Kundinnen und Kunden. ZCash zeigt, dass Zero-Knowledge-Proofs hervorragend geeignet sind, um eine Transaktion vertraulich abzuwickeln. ExpertInnen sind davon überzeugt, dass diese Form der Beweisführung in den kommenden Jahren über Anwendungen in der Geldwirtschaft hinaus eine Vorreiterrolle in der angewandten Kryptografie einnehmen wird. Auch für die fertigende Industrie stellen sie eine vielversprechende Methode dar, um Herausforderungen wie Datenschutz und Skalierbarkeit in Blockchain-Netzwerken anzugehen.

Finanzierungsoptionen im Maschinenbau

Viele Unternehmer sind verunsichert, inwiefern die Planbarkeit mit niedrigen Zinsen bei Finanzierungsfragen noch anhält – und wann man sich auf schlechtere Konditionen einstellen muss. Aus diesem Grund ist es wichtig, neben traditionellen Krediten für die Finanzierung auch andere Wege und Finanzierungsinstrumente im Blick zu behalten.

Den deutschen Maschinenbauern geht es gut. Der VDMA gibt für das Jahr 2018 nicht nur ein Auftragswachstum von 7 Prozent im Vergleich zu 2017 bekannt, sondern prognostiziert für das laufende Jahr ein Produktionswachstum von 2 Prozent – trotz wachsender Unsicherheiten auf dem internationalen Markt, hervorgerufen durch die kaum noch berechenbare weltweite Handelspolitik und den Brexit. Gerade in der Forschung und Entwicklung in den Bereichen Digitalisierung und Automatisierung von Prozessen ist der deutsche Maschinenbau jetzt gefragt, um die gute Position zu verteidigen.

Investitionen in die Zukunft und den eigenen Betrieb sind dabei unerlässlich. Die Finanzierung stellt dabei aber auch wirtschaftlich gut dastehende Maschinenbauunternehmen vor Herausforderungen. In guten Zeiten benötigen sie keine Finanzierung, in schlechten Zeiten bekommen sie dann häufig keine. Die Fachberatung in Finanzfragen suchen viele Mittelständler dann bei ihrem Stamm-Finanzdienstleister – eine Beziehung, die in der Regel schon lange besteht und die dem Unternehmer vertraut ist, aber immer häufiger auf den Prüfstein gestellt wird. Gerade wenn es kritisch wird.

Digitale Finanzportale erleichtern Vergleich und erweitern die Vielfalt

Neben der Beratung durch den bekannten Firmenkundenberater sind oft Steuer- und Unternehmensberater erste Anlaufstellen vieler Maschinenbauer, wenn es um fachliche Einschätzungen in Finanzierungsfragen geht. Doch genauso wie in der gesamtwirtschaftlichen Entwicklung hat in den letzten Jahren auch in der Welt der Unternehmensfinanzierung die Digitalisierung neue Angebote und Möglichkeiten hervorgebracht.

„Digitale Finanzportale spiegeln den gesamten Finanzierungsmarkt wieder,“ erklärt Frank Wüller, Experte für Finanzierungen für produzierende und verarbeitende Unternehmen und Geschäftsführer von COMPEON. „Dadurch können Unternehmen mit nur einer einzigen Anfrage nicht nur mehrere Angebote für Finanzierungen wie Unternehmenskredite einholen und vergleichen, sondern haben auch Zugriff auf alle anderen am Markt vorhanden Finanzierungsinstrumente.“ Auf diese Weise können ebenfalls Produkte, die von traditionellen Banken nicht angeboten werden, berücksichtigt werden. Dazu zählt beispielsweise das Leasing von Maschinen, Fahrzeugen aller Art oder auch Spezialwerkzeugen, aber auch die Akquise und die Anfrage bei Anbietern für Factoring oder Finetrading sind über diese Online-Plattformen problemlos und ohne zusätzlichen Aufwand möglich.

Factoring, Forfaiting und Einkaufsfinanzierungen nutzen

Diese alternativen Finanzierungslösungen gewinnen immer mehr an Bedeutung. Gerade Factoring, also der Verkauf von Forderungen, ist bei Unternehmen, deren Kunden vorwiegend aus dem B2B-Bereich stammen, eine Option, die eigene Position zu stärken. Dachte man bis vor einigen Jahren an Factoring vorwiegend mit dem eher unschön wirkenden Wort „Inkasso“ im Hintergrund, steht heute ein Finanzierungseffekt im Fokus: Gerade hohe Rechnungen, bei denen dem Kunden eine Frist von mehreren Monaten bis zur Zahlung gewährt wird, können die finanzielle Situation eines Unternehmens unnötig belasten. Mit Factoring wird diese Forderung an den Factoring-Geber abgetreten und die Rechnung sofort beglichen. Die Mittel stehen dem Produzenten sofort wieder zur Verfügung und können genutzt werden.

Aber auch Einkaufsfinanzierungen sind für viele Produzenten eine Option, den Wareneinkauf vorzufinanzieren und so die Lücke zwischen Einkauf und Zahlungseingang nach dem Verkauf abzufedern – ohne auf Lieferantenkredite oder ähnliches zurückgreifen zu müssen und sich so in ein Abhängigkeitsverhältnis zu begeben.

Für alternative Finanzierungsdienstleistungen wie Factoring oder Wareneinkaufsfinanzierungen existiert ein großer Markt, die Anbietervielfalt ist enorm – und genauso groß sind der Grad der Spezialisierungen innerhalb des Marktes und die Konditionen der Anbieter. Auch hier lohnt der Weg ins Internet, um so einen Überblick zu behalten. Neben der eigenständigen Recherche empfiehlt sich der Blick auf Finanzplattformen wie COMPEON, wie der Finanzexperte Frank Wüller schildert: „Diese Plattformen bieten Unternehmen den Service unabhängiger Beratung zur Finanzierung mit unterschiedlichen Lösungen. Und durch tiefe Netzwerke, in denen nahezu alle Anbieter auf dem Markt versammelt sind, entsteht ein Vergleichseffekt.“

So spart man als Unternehmer nicht nur Zeit, sondern erhält durch anbieterunabhängige Fachberatung auch bestmögliche Konditionen.

Quo vadis: Welche Finanzierungsform ist im Maschinenbau die beste Lösung?

Welches Finanzierungsinstrument ist jetzt die beste Lösung für Unternehmen aus dem Maschinenbau? Für Produzenten oder verarbeitende Betriebe? Für Händler oder für Käufer? Die Antwort ist leider nicht einfach, sondern wie so oft, kommt es auf die individuellen Voraussetzungen und das Vorhaben an. Der Firmen- oder Betriebsmittelkredit ist allerdings nicht mehr die Allzweckwaffe. Auch abseits der traditionellen Bank haben sich Finanzierungslösungen entwickelt, die nicht nur absolut seriöse, sondern sogar hervorragende Alternativen darstellen – je nach Zweck und Situation.

Finanzplattformen bieten dazu einen schnellen Zugang, unabhängige Beratung und mit einem tiefen Netzwerk Beziehungen, die kaum ein einzelner Bankberater haben kann. Die Digitalisierung hat das Firmenkundengeschäft der Finanzdienstleister voll erfasst. Unternehmen tun gut daran, dies auch zu nutzen und so womöglich sogar einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen.

Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau und die Herausforderungen der digitalen Transformation

Digitalisierung und Industrie 4.0 spielen im Rahmen der digitalen Vernetzung eine immer größere Rolle für den Maschinenbau – und das sowohl als Anwender als auch als Anbieter digitaler Produkte. Digitale Geschäftsmodelle und neue Wettbewerber aus dem Bereich digitaler Plattformen stellen zunehmend Herausforderungen für die Maschinenbauunternehmen dar. In diesem Kontext ist die digitale Transformation für die weit über eine Million Beschäftigten im Maschinenbau mit Auswirkungen auf Beschäftigungschancen, Arbeitsbedingungen und Qualifikationsbedarfe verbunden.

Die Studie „Digitale Transformation im Maschinenbau“ des Stuttgarter IMU Instituts gibt umfassend Auskunft über Stand und Strategien der Digitalisierung sowie ihre Wirkungen auf die Beschäftigten des deutschen Maschinenbaus. Hier fassen wir drei der zentralen Ergebnisse der Studie zusammen:

Der deutsche Maschinenbau ist derzeit noch weniger Anwender und mehr Anbieter digitaler Produkte.

Die Digitalisierung im Maschinenbau ist auf der Seite als Anbieter entsprechender digitaler Lösungen weiter fortgeschritten als auf der Anwenderseite bei den internen Prozessen, wo in der Vergangenheit eine schleichende Umsetzung zu beobachten war. In den letzten zwei Jahren hat die Dynamik der digitalen Transformation vor allem bei den größeren Maschinenbauern deutlich an Fahrt gewonnen. Digitale Lösungen sind verstärkt am Markt und es entstehen vermehrt digitale Plattformen für das industrielle Internet-of-Things aus dem Maschinenbau heraus. Aus einem anfänglich marketinggetriebenen Thema wurde ein strategisches Umsetzungsthema mit Substanz.

In der Breite des heterogenen Maschinenbaus gibt es beim Stand der Digitalisierung und bei Digitalisierungsstrategien ein sehr vielfältiges Bild. Viele kleine und mittlere Unternehmen stehen erst am Anfang der digitalen Transformation. Bei den untersuchten größeren Unternehmen, die meist zu den Vorreitern bei der digitalen Transformation zählen, wird die Digitalisierung hingegen strategisch vorangetrieben.

Der Wettstreit um die Innovationsführerschaft bei digitalen Lösungen und Plattformen ist entscheidend, aber noch nicht entschieden.  Um seine starke Rolle bei Innovationen und beim Kundenzugang zu behalten, muss der Maschinenbau sich strategisch in der Plattformökonomie aufstellen und die Unternehmen des Maschinenbaus sollten stärker zusammenarbeiten.

Die Entwicklung im Handymarkt gilt vielen als abschreckendes Beispiel. Hier haben die Hardware-Produzenten ihre Innovationsführerschaft längst an die Lieferanten der Handy-Betriebssysteme abgegeben. Jetzt geht es darum, dass die großen Plattformanbieter auch ins industrielle Umfeld vordringen und damit den Maschinenbau auf den Plan rufen. Auch hier werden sich mittelfristig nur die Konzepte durchsetzen, die den gesamten Wertstrom des Kunden und nicht nur einzelne Maschinen im Blick haben. Dies bietet neue Chancen, aber auch große Risiken für die Maschinenbaubranche, denn noch ist nicht entschieden, wer sich die Innovationsführerschaft in dieser neuen Automatisierungssphäre erkämpft.

Diejenigen Plattformen, die sich am Markt durchsetzen, werden nicht nur von ihrer dominanten Marktposition profitieren. Vielmehr werden sie zum zentralen Knowhow-Träger zukünftiger digitaler Automatisierungskonzepte. Nicht wenige in der Branche befürchten, dass die jetzige Innovationsführerschaft und die Kundenschnittstelle verloren gehen, wenn es dem Maschinen- und Anlagenbau nicht gelingt, diese neue Sphäre zu beherrschen oder zumindest wesentlich daran beteiligt zu werden. Ziel für Maschinenbauunternehmen muss es daher sein, die direkte Kundenschnittstelle weiterhin zu kontrollieren und nicht an branchenfremde Anbieter wie die bekannten Internet-Giganten oder IT-Konzerne zu verlieren.

Seit wenigen Jahren entstehen im industriellen B2B-Umfeld zahlreiche Plattformen, zum einen aus dem Maschinenbau selbst heraus, aber auch von Unternehmen aus Informations-, Technologie- und anderen Branchen. Anfang 2018 tummeln sich über 300 sogenannter Internet-of-Things-Plattformen auf dem Markt. Nur wenige Plattformen werden den Rahmen im industriellen Bereich setzen. Für den deutschen Maschinenbau wäre es wünschenswert, wenn nicht sogar überlebenswichtig, wenn davon wenigstens eine aus den eigenen Reihen kommt.

Neue digitale Angebote bieten die Chance, dass sich die Beschäftigung in der Branche in den nächsten Jahren neutral bis positiv entwickelt. Insbesondere indirekte Bereiche stehen aber langfristig unter dem Druck drohenden Beschäftigungsabbaus. Hier gilt es gemeinsam mit einer starken Interessenvertretung den Transformationsprozess im Betrieb mitzugestalten.

Mit der digitalen Transformation kommt es zu strukturellen Veränderungen zwischen unterschiedlichen Beschäftigtengruppen wie auch zu qualitativen Veränderungen der Arbeitsbedingungen. Quantitative Arbeitsplatzeffekte durch Digitalisierung werden im Maschinenbau durch gegenläufige Prozesse geprägt sein: neue digitale Angebote und damit erreichbares Wachstum werden Arbeitsplätze sichern und schaffen. Dagegen werden die Effizienzgewinne durch Digitalisierung bei den internen Prozessen Arbeitsplätze verändern oder gar überflüssig machen. Unter der Prämisse „Wachstum durch digitale Angebote“ wird die Bilanz aus beidem in den nächsten Jahren neutral bis eher positiv sein. Mittel- bis langfristig gesehen wird es wohl in allen Teilbranchen aufgrund der Rationalisierungseffekte eher zu einem Arbeitsplatzabbau kommen, der weniger die direkten Bereiche in der Produktion als die indirekten Bereiche wie Vertrieb, Verwaltung oder Engineering treffen könnte.

Die digitale Transformation führt zu einem tiefgreifenden Wandel und verändert die Arbeitswelt in allen Bereichen des Maschinenbaus. Dieser Wandel erfordert die umfassende Beteiligung der Mitbestimmungsträger in den Unternehmen. Insbesondere geht es um die frühzeitige Einbindung von Betriebsräten, um die (Mit-)Gestaltung von Digitalisierungsprozessen und um Regelungsbedarfe bei Fragen der Arbeitsgestaltung, der Arbeitsbedingungen, der Personalentwicklung und des Datenschutzes. Vielfach stoßen Betriebsräte hierbei hinsichtlich Personal, Ressourcen und Qualifizierung an ihre Grenzen. Damit die digitale Transformation zum Erfolgsprojekt für die Branche und die Beschäftigten wird, gilt es daher die Betriebsräte hinsichtlich Qualifizierung und Ressourcenausstattung zu stärken.

 

Die Komplettfassung der Studie „Digitale Transformation im Maschinen- und Anlagenbau“ wurde im September 2018 von der Hans-Böckler-Stiftung als Working Paper 94 und von der IG Metall als Broschüre veröffentlicht.

Links zur IMU-Studie:

www.boeckler.de/pdf/p_fofoe_WP_094_2018.pdf

www.igmetall.de/docs_2018_9_27_Broschure_62e40754d2420df7eb6a768fc4705f5df6e8ed88.pdf

Link zur Pressemeldung der IG Metall: www.igmetall.de/30008.htm