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Asset Administration Shell – Standardisierte Produktbeschreibungen als Basis für den Digitalen Zwilling

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Neoception und ECLASS haben sich als Partner zusammengetan, um die Grundlage für den digitalen Zwilling für produzierende Betriebe, Maschinen- und Anlagenbauer sowie Betreiber zu legen. Die Partnerschaft zielt vor allem darauf ab, standardisierte Produktbeschreibungen und Klassifikationen zu etablieren unter Nutzung des Konzepts der Verwaltungsschale (Erklärung siehe unten). Denn uneinheitliche Daten transferieren und interpretieren ist teuer – Stichwort: IT-Schnittstellenkosten.

Zusammenfassung der Podcastfolge

Direkt zum Podcast Interview

Ein zentrales Problem in der Praxis ist die Uneinheitlichkeit von Datenpunkten verschiedener Systeme. Ein Beispiel: Wenn eine Maschine in China und eine andere in Frankreich unterschiedliche Bezeichnungen für gleiche Datenpunkte verwenden, führt das zu hohen Engineering Aufwänden (Datentransfer Aufgaben) und Zeiteinbußen. Manuelle Aufwände, Missverständnissen und Fehler können auftreten, um Daten für die Umsetzung unterschiedlicher Use Cases nutzbar zu machen.

Auch fehlt heute in vielen Fällen eine eindeutige Klassifizierung von Produkten und Dienstleistungen, berichten Thorsten Kroke (Geschäftsführer ECLASS e.V.) und Alaettin Dogan (Technical Consultant bei Neoception) in dieser Podcastfolge. Das führt dazu, dass Produkte nicht vergleichbar sind und es zu Dopplungen und manueller Datentransformation kommen kann. Dies kostet Zeit, Geld und bindet unnötig Ressourcen.

ECLASS, als weltweiter ISO/IEC-normenkonformer Datenstandard, löst diese Herausforderung gemeinsam mit Neoception. Produkte und Dienstleistungen können mit dem Industriestandard eindeutig beschrieben bzw. klassifiziert werden – Eine einheitliche Semantik entsteht. Wenn die Daten einmal dieselbe Bedeutung und Struktur haben, können Sie für viele unterschiedliche Use Cases in allen IT- und IIoT-Systemen korrekt interpretiert und genutzt werden. Die Neoception® Digital Twin Infrastructure liefert dazu die passenden Software-Bausteine und zugehörigen Professional Services.

Use Cases im Podcast

Use Case 1: Digitales Typenschild für Maschinenwartung

Ein digitales Typenschild ist eine innovative Lösung zur Verbesserung der Maschinenwartung. Statt sich auf physische Etiketten und manuelle Dateneingabe zu verlassen, ermöglicht das digitale Typenschild sofortigen Zugang zu wichtigen Informationen durch Scannen eines QR-Codes.

Stellt euch vor, ein Wartungstechniker oder Wartungstechnikerin steht vor einer komplexen Maschine, die gewartet werden muss. Früher musste er in schriftlichen Unterlagen oder in verschiedenen Systemen nach den nötigen Informationen suchen. Aber jetzt kann er oder sie einfach einen QR-Code auf dem digitalen Typenschild der Maschine scannen, und sofort wird eine strukturierte Übersicht aller relevanten Informationen angezeigt. Diese enthält alle Dokumente, Zertifikate und Wartungsinformationen, die in der Verwaltungsschale der Maschine gespeichert sind.

Die Mehrwerte dieses Use Cases

  • Effizienzsteigerung: Der Techniker spart Zeit, da er nicht mehr in verschiedenen Systemen oder Unterlagen nach Informationen suchen muss. Dies führt zu einer schnelleren und effizienteren Wartung und reduziert Maschinenstillstandszeiten.
  • Konsistenz und Zuverlässigkeit der Daten: Da alle Informationen in der Verwaltungsschale zentral gespeichert sind, sind sie immer aktuell und konsistent. Dies minimiert das Risiko von Fehlern aufgrund veralteter oder inkonsistenter Informationen.
  • Umweltfreundlichkeit: Durch die Verwendung digitaler Typenschilder anstelle von Papierdokumenten wird der Papierverbrauch reduziert. Dies ist ein greifbarer Beitrag zur Nachhaltigkeit, da beispielsweise weniger Bäume pro Jahr für die Papierproduktion benötigt werden.
  • Integration: Das digitale Typenschild ist kompatibel mit bestehenden Systemen, so dass keine zusätzliche Dateneingabe erforderlich ist. Dies stellt sicher, dass alle Daten, die bereits im Bestandssystem gepflegt werden, effizient genutzt werden können.

Use Case 2: Product Carbon Footprint – Bestimmung des CO2-Fußabdrucks für ein Produkt im Kontext des EU-Green Deal

Im Rahmen des EU-Green Deals ist vorgesehen, den Energieverbrauch und den CO2-Fußabdruck pro Produkt zu erfassen. Dies bedeutet, dass jedes Unternehmen, egal ob es sich um ein großes oder ein kleines und mittelständisches Unternehmen (KMU) handelt, letztlich dazu verpflichtet ist, diese Metriken zu überwachen und zu melden.

Für diesen Use Case würde ein Unternehmen die ECLASS-Standardmerkmale nutzen, um den Energieverbrauch und den CO2-Fußabdruck seiner Produkte zu berechnen. Diese Informationen könnten dann in der Neoception® Digital Twin Infrastructure genutzt werden, um den Gesamteinfluss des Unternehmens auf die Umwelt zu verstehen und Pläne zur Reduzierung dieser Auswirkungen zu entwickeln.

Die Mehrwerte dieses Use Cases

  1. Compliance: Durch die Berechnung und Meldung dieser Metriken kann ein Unternehmen sicherstellen, dass es den Vorschriften des EU-Green Deals entspricht und potenzielle Strafen vermeidet.
  2. Nachhaltigkeitsmanagement: Die Ermittlung des CO2-Fußabdrucks und des Energieverbrauchs eines Produkts ermöglicht es dem Unternehmen, seine Nachhaltigkeitsziele effektiver zu steuern und gezielte Maßnahmen zur Reduzierung dieser Werte zu ergreifen.
  3. Transparenz und Vertrauen: Durch die Offenlegung dieser Informationen können Unternehmen das Vertrauen ihrer Stakeholder und Kunden stärken und ihre Marke als umweltbewusst positionieren.

Der EU-Green Deal hat das Ziel, Europa bis 2050 klimaneutral zu machen. Er bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter die Förderung von grüner Innovation, die Schaffung von nachhaltigen Arbeitsplätzen, die Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens der Bürger, die Reduzierung der Energieabhängigkeit und die Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit Europas. Durch die Erfassung und Reduzierung des CO2-Fußabdrucks und des Energieverbrauchs ihrer Produkte können Unternehmen einen aktiven Beitrag zur Verwirklichung dieser Ziele leisten.

Einordnung des Themas: Digitaler Zwilling > Asset Administration Shell > ECLASS

Die Asset Administration Shell (AAS), auf Deutsch Verwaltungsschale, ist ein wichtiger Bestandteil des Konzepts des digitalen Zwillings der Betriebe im Kontext der Industrie 4.0. Die ersten Demonstratoren für einen Kernstandard eines Digitalen Zwillings wurden 2019 vorgestellt, was auf die steigende Bedeutung dieses Themas hinweist.

Das Jahr 2020 war dann geprägt von einem verstärkten Engagement verschiedener Firmen, die auf die Verbände VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) und ZVEI (Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie) zugegangen sind. Diese Bewegung wurde insbesondere durch die Plattform Industrie 4.0 vorangetrieben, die als Ergebnis der gesamten Bewegung rund um Industrie 4.0 entstanden ist.

Aufgrund des wachsenden Interesses wurde die Entwicklung einer Standardisierung des digitalen Zwillings mittels der Verwaltungsschale zu einem Projekt gemacht. Es wurden Gründungsmitglieder gesucht und gefunden, die das Thema unterstützen und voranbringen. Dazu wurden Gespräche innerhalb der Verbände VDMA und ZVEI sowie mit Endanwendern geführt, um eine breite Basis für die Entwicklung und Implementierung des Standards zu gewährleisten.

Somit hat die Asset Administration Shell ihre Wurzeln in der Industrie 4.0-Bewegung und ist ein zentraler Baustein für die erfolgreiche Umsetzung von Konzepten des digitalen Zwillings. Sie dient der Standardisierung und ermöglicht so eine effizientere und einheitlichere Nutzung und Implementierung dieser Technologie in verschiedenen Industriebereichen. Anwendungsbeispiel mit VW Sachsen GmbH aus der Praxis dazu lesen

Die Asset Administration Shell (AAS) findet nun in Kombination mit der standardisierten Produktklassifikation von ECLASS anwendung. ECLASS erzielt durch fehlerfreie Produktstammdaten die richtige Klassifizierung von Produkten und Dienstleistungen. Mit der Software-Expertise von Neoception für den digitalen Zwilling entsteht einen bedeutenden Mehrwert für Unternehmen, die digitale Zwillinge in ihren Betriebsabläufen einsetzen möchten.

Eine Partnerschaft für die Zukunft: Neoception und ECLASS

Die Partnerschaft zwischen Neoception und ECLASS adressiert diese Probleme und bietet Lösungen für verschiedene Anwendungsfälle, wie das digitale Typenschild, den CO2-Fußabdruck pro Produkt oder den digitalen Produktpass. Durch die Einführung von Normen und die Zusammenarbeit mit dem IDTA werden diese Prozesse noch effizienter und sicherer.

ECLASS dient als weltweiter Datenstandard, der Produkte und Dienstleistungen eindeutig beschreibt und klassifiziert. Der Industriestandard ist ISO/IEC-normenkonform und ermöglicht eine einheitliche Aufbereitung und den internationalen digitalen Austausch von Produktdaten.

Neoception bietet als Partner in dieser Gleichung die Technologie und Services zur Bereitstellung der Daten. Mit Software-Lösungen wie Core und Stream und einer Reihe von Software-Bausteinen (Templates) ermöglicht das Unternehmen das Mapping mit dem ECLASS-Datenstandard und schließt die Lücke zwischen Sensordaten und Geschäftsprozessen.

Die Neoception wurde 2017 als IT-Beratungshaus von der Pepperl+Fuchs Gruppe gegründet und hat sich zu einem relevanten IT-Dienstleister für die Gestaltung der digitalen Prozessoptimierung im industriellen Umfeld entwickelt.

ECLASS ist ein branchenübergreifender weltweiter Datenstandard, welcher Produkte und Dienstleistungen eindeutig beschreibt bzw. klassifiziert. Dieser Industriestandard ist ISO/IEC-normenkonform. Mit einer ECLASS-Klassifizierung können Produktdaten sowohl einheitlich aufbereitet als auch mehrsprachig übersetzt und international digital ausgetauscht werden. Wichtige Produktmerkmale und Informationen werden in einheitlicher Datenstruktur an den Kunden übermittelt.

Wie die Früchte dieser Partnerschaft zu erheblichen Geschäftsvorteilen führen können, indem sie die Effizienz erhöht, Kosten senkt und gleichzeitig die Anforderungen von Stakeholdern wie dem Gesetzgeber erfüllt, zeigt diese Podcastfolge.

Die Mitgliedschaft von Neoception und ECLASS in der Industrial Digital Twin Association (IDTA)

Neoception und ECLASS sind Mitglieder der IDTA. Die IDTA ist eine Plattform, die sich für die Etablierung und Weiterentwicklung des industriellen Digital Twin-Konzepts einsetzt, ein Konzept, das einen virtuellen Abdruck eines physischen Objekts oder Prozesses erstellt, um Analysen, Optimierungen und Verbesserungen durchzuführen. Hier gestalten die 2 Mitglieder den Standard mit, nutzen das Netzwerk und arbeiten eng mit anderen Mitgliedern zusammen und haben so Zugang zu Wissen und Ressourcen aus dem Verein. Gemeinsam können sie so die Marktpositionierung schärfen und die Anwendung und Weiterentwicklung des industriellen Digital Twin-Konzepts stärken.

Folge 101 auf einen Blick (und Klick):

  • [09:35] Herausforderungen, Potenziale und Status quo – So sieht der Use Case in der Praxis aus
  • [19:46] Lösungen, Angebote und Services – Ein Blick auf die eingesetzten Technologien
  • [31:48] Ergebnisse, Geschäftsmodelle und Best Practices – So wird der Erfolg gemessen

Podcast Interview

Viele denken beim Digitalen Zwilling an Simulationen, ist auch erstmal nicht falsch, aber nicht vollständig. Es gibt ca. 20 Use Cases, die wir im Kontext IoT, vor allem bei unserem Netzwerk rund um den Digitalen Zwilling intensiv diskutieren. Heute betrachten wir den Digitalen Zwilling aus Sicht der Produkte, genauer: der Produktbeschreibungen. Vereinfachtes Beispiel dazu, wir haben zwei Freunde, der eine hat eine Excel-Tabelle in China angelegt und einige Merkmale der Maschine dort in einzelne Spalten eingetragen, wie zum Beispiel Typbezeichnung, Typenschild, Produktinformation, Krafteinheiten, Kilowattstunde oder Temperaturen. Jetzt macht der zweite Freund das gleiche, aber in Frankreich.

So jetzt sagt der eine zum anderen: „Hey, wir haben hier ein richtig geiles Projekt umgesetzt. Wir können jetzt das erste Mal den CO2-Fußabdruck über den Energieverbrauch für ein spezielles Produkt bei uns ermitteln.“ Sagt der andere super ungläubig: „Was, das brauchen wir auch. Lass uns das Projekt sofort angehen.“ Die Challenge, die die beiden jetzt haben, ist, dass diese ganzen Merkmale der zwei Maschinen in den Excel-Tabellen in den Spaltenüberschriften ganz anders benannt sind. Jetzt müssen die sich erstmal online zusammensetzen und die Spaltenüberschriften definieren.

Gut bei 45.000 Produktklassen und über 19.000 Merkmale kann das eine Weile dauern, überspitzt gesagt. Wie löst man denn jetzt eigentlich diese Challenge? Wie mache ich eigentlich aus den Excel-Daten wirkliche IoT-Daten? Was für weitere Mehrwerte kann ich aus den Daten noch heben? Mit welchen Use-Cases und was muss man unbedingt bei der Umsetzung beachten? Genau das erklären uns heute Thorsten Kroke, Geschäftsführer bei ECLASS und Alaettin Dogan von der Neoception. Gemeinsam treten sie heute als Partner auf und damit würde ich sagen, let’s go!

Erst mal Hallo Alaettin, Hallo Thorsten, schön, dass ihr mit dabei seid heute und herzlich willkommen im IoT-Use-Case-Podcast. Ja, vielleicht Alaettin, ich begrüße dich mal zuerst. Wie geht’s denn dir so? Und wo erreiche ich dich gerade? Wo bist du unterwegs?

Alaettin

Ja, hallo Madeleine, danke für die Einladung. Du erreichst mich gerade von Steinfurt aus nahe Münster. Ich arbeite vom Homeoffice aus. Mannheim ist ein bisschen weit weg für mich, deshalb ist das Homeoffice die optimale Lösung für mich.

Euer Team sitzt dann aber in Mannheim?

Alaettin

Unser Team sitzt im Mannheim bzw. ein Großteil sitzt auch in Portugal. Wir haben sehr viele Softwareentwickler, die in Portugal sitzen.

Da kann man da ja auch mal Coworking machen. Freut mich, dass du mit dabei bist. Thorsten, schön, dass du heute auch mit dabei bist und auch dir die Zeit genommen hast. Erst mal, wie geht’s dir so und wo bist du gerade unterwegs?

Thorsten

Ja klar, danke. Hervorragend, heute bin ich tatsächlich im Homeoffice. Die letzten beiden Tage war ich im Office in Köln, davor die Woche auch schon auf Geschäftsreise. Ich freue mich, dass man wieder rausfahren und Leute treffen kann, auch vor Ort Geschäfte machen kann und mit den Leuten sprechen kann. Das ist super wichtig.

Das freut mich. Ich freue mich auch schon wieder auf die nächsten Messen und auch unser Netzwerk von IoT Use Case mal wieder vor Ort zu treffen. Das ist immer schön, weil man echt viel online macht. Aber ich freue mich schon wieder alle vor Ort zu sehen. Aber dann lasst uns doch vielleicht mal direkt ins Thema starten. Alaettin, mal kurz zu euch, zu Neoception. Und dann können wir eigentlich auch direkt in die Use Cases und in die Praxis springen. Ihr wurdet ja 2017 als IoT-Beratungshaus von der Pepperl+Fuchs Gruppe gegründet und habt euch sehr rasant weiterentwickelt als IT-Dienstleister für die Gestaltung der digitalen Prozessoptimierung im industriellen Umfeld. /Alaettin, du bist Technical Consultant bei Neoception. Kannst du uns mitgeben wer eure Kunden sind und mit welchen Kunden ihr in deiner Abteilung arbeitet?

Alaettin

Ich bin Technical Consultant, nach außen hin vertrete ich die Neoception in allen Themen und Bereichen rund um das Thema Digital Twin. Also ich bin auf verschiedenen Messeauftritten unterwegs, verschiedenen Konferenzen, ich arbeite in verschiedenen Working Groups mit. Gerade bei der IDTA, wo es um die Entstehung des digitalen Zwilling geht. Da arbeite ich in verschiedenen Arbeitsgruppen mit. Im Prinzip in allen Veranstaltungen, die das Thema Digital Twin betreffen. Intern bin ich zuständig als Product Owner. Wir haben unser eigenes Produkt mit dem digitalen Zwilling. Da darf ich das „was“ definieren, was wir da erstellen. Unsere Kunden sind vor allem das Produzierende Gewerbe in der Industrie. Da fokussieren wir uns primär auf kleine und mittelständische Unternehmen.

Sehr schön. Auf die IDTA würde ich auch gleich nochmal zu sprechen kommen, weil das inhaltlich vielleicht ganz gut passt für die, die die IDTA noch nicht kennen. Ich spreche hier im Podcast immer über Use Cases. Wir wollen weniger über die Technologie an sich sprechen, sondern wirklich aus der Praxis die Mehrwerte der Technologie erklären. Kannst du uns mal so ein bisschen abholen, welche Use Cases ihr bei Neoception generell bedient? Und welche schauen wir uns heute mit ECLASS gemeinsam im Detail an?

Alaettin

Ja, sehr gerne. Wir als IT Service Provider unterstützen unsere Kunden dabei, digitale Lösungen zur Prozessoptimierung zu schaffen, gerade im industriellen Kontext. Und da haben wir zwei Bereiche. Zum einen Smart Production. Da geht es vor allem darum, die Intralogistik-Prozesse zu optimieren. Da haben wir beispielsweise unser eKanban Light Produkt, ein automatisiertes, papierloses Kanban-System, das die Bestandsverwaltung vereinfacht und den Materialfluss in modernen Betriebsprozesses optimiert.

Der andere Bereich den wir abdecken ist Smart Product. Da bieten wir Lösungen an, die sich mit dem Thema Digital Twin beschäftigen, also Lösungen zur einfachen Erstellung von Produktions-Assets. Diesen Bereich wollen wir uns heute im Detail anschauen.

Das ist ja genau das Thema und damit eigentlich perfekte Überleitung zu Thorsten und zu ECLASS. Wie habt ihr beide euch eigentlich kennengelernt? War das ein gemeinsames Projekt oder so ein klassischer Vertriebsprozess?

Thorsten

Ja, das war tatsächlich ein gemeinsames Projekt. Ich glaube, das war 2016 oder 2017. ECLASS gibt es schon länger, sehr erfolgreich, seit 2000. Und die Neoception ist ja ein Spin-Off von Pepperl+Fuchs. Eine sehr erfolgreiche Ausgründung für Software-Sachen aus meiner externen Perspektive. Und Pepperl+Fuchs ist langjährig sehr aktiv im ECLASS e.V., in der Standardisierung. So sind wir in einem Projekt zusammengekommen und haben direkt gemerkt: Neoception, super smart, geniale Lösung, tolle Software. ECLASS selbst bietet ja Semantik, also letztlich Strukturen, um Daten abzubilden. Das passt perfekt zusammen.

Dann haben wir immer mal wieder Projekte gehabt, die sehr innovativen Charakter haben. Und jetzt wundert es mich nicht, dass Neoception sehr aktiv bei der IDTA ist, sehr aktiv im Thema des Datenaustauschs mit der Automation, weil sie ECLASS und die Use Cases verstanden haben. Deswegen arbeite ich unglaublich gerne mit Alaettin und den Kollegen zusammen.

Sehr schön. Weil es zum zweiten Mal erwähnt wurde: IDTA. An der Stelle gerne mal in Folge 80 reinhören, weil IDTA auch schon Gast im Podcast war, das war der Christian Mosch. In Folge 80 erklärt Dirk Thieme von Volkswagen, wie sie das ganze Thema aufbauen und was die IDTA macht. Heute geht es ja um das Thema Semantik, also die Bedeutung von Daten. Du hast es ja schon gesagt, ihr von ECLASS, ihr seid ja seit 2000 erfolgreich unterwegs, vor allem auch international. Ihr seid eine Non-Profit-Organisation mit Mitgliedern aus Unternehmen, Verbänden, Instituten, aber auch verschiedenste Branchen der Industrie, die dort vertreten sind. Ihr entwickelt den führenden digitalen Datenstandard für Produktbeschreibungen. Ihr seid ja vor allem darauf fokussiert, beschreibt vor allem eindeutig und klassifiziert diese verschiedenen Daten. Wie das genau funktioniert, erfahren wir gleich. Vielleicht zu Beginn, was ist denn eure Vision genau? Was treibt ihr da voran?

Thorsten

Ja, letztlich, glaube ich, braucht es eine Sprache für Daten, also um diesen Datenaustausch zu ermöglichen. Das heißt also, in jedem Use-Case haben wir mit einem Datenaustausch zu tun und der muss möglichst informationsverlustfrei geschehen. Sonst muss ich händisch nachliefern oder es kommt zur Missinterpretation. Das geht nur standardisiert, möglichst digital.

ECLASS ist einer der wenigen Standards auf der Welt, die branchenunabhängig arbeiten und die vor allem ISO/IEC-konform arbeiten. Unsere Vision ist, dass alle Daten nach ECLASS semantisch definiert und beschrieben sind.

Sehr schöne Vision. Es geht um den Datenstandard von Produktbeschreibungen. Da würde ich jetzt vielleicht gleich mal ins Detail gehen. An dieser Stelle noch ein kurzer Hinweis, ihr beide seid ja auch bei uns im Netzwerk vertreten. Das heißt, wenn ihr jetzt sagt, das ist genau mein Thema, ich will mehr zu Standardisierung erfahren, gern Kontakt zu euch aufnehmen, entweder bei LinkedIn oder direkt bei Thorsten Kroke von ECLASS oder Alaettin Dogan. Auch bei uns im Netzwerk ist Neoception vertreten, dort haben wir die Ansprechpartner. Ihr könnt auch einfach direkt einen Termin machen. 

[09:35] Herausforderungen, Potenziale und Status quo – So sieht der Use Case in der Praxis aus

 Was ich immer super spannend finde, ist vor allem über dieses „Warum“ zu sprechen. Warum ist das wichtig, was ihr tut und was sind vor allem die Business Cases eurer Kunden? Könnt ihr ein paar Use Cases von euren Kunden vorstellen, wie diese das anwenden und was ihr tut? Welche Use Cases setzen eure Kunden um? 

Alaettin

Use Cases gibt es eine Menge, wir stehen aber noch ganz am Anfang. Gerade im Bereich der KMUs sind das digitale Typenschild oder Produktdokumentation die klassischen Use Cases. Beispiel: Eine Wartung an einer Maschine steht an und ich muss an Dokumente rankommen durch einen Stapel an Dokumenten durchzuwühlen. Da habe ich bspw. einen QR-Code auf einer Maschine, der Zugang zu den Daten der Maschine ermöglicht. Dokumente, technische Daten, Dokumentationen, etc. Diese Datenbereitstellung ist ein einfacher Use Case, aber enorm wichtig. Die vorhandenen Daten, die irgendwo in den Systemen liegen verfügbar machen.

Mit Typenschild meinst du das Typenschild, das einfach auf dem Produkt selbst aufgedruckt ist?

Alaettin

Genau, die Maschinenrichtlinie schreibt ja vor, dass Maschinen- und Maschinenteile Informationen auf dem Produkt enthalten müssen. Diese Informationen können riesige Ausmaße annehmen. Gerade bei kleinen Produkten stößt man da an Grenzen. Die digitale Variante ist dafür eine gute Lösung, die auch Zeit, Geld und Material spart. Wenn wir ECLASS nutzen können wir das in vielen Sprachen einfach darstellen, es hat enorm viele Vorteile.

Darfst du Referenzen aus diesem Bereich nennen?

Alaettin

Wir haben Light Kunden mit denen wir eng zusammenarbeiten. Ich weiß nicht, ob ich da was nennen darf.

Der eine Use Case ist also der digitale Typenschild. Thorsten, hast du noch Use Cases von euren Kunden?

Thorsten

Ganz aktuell ist das Thema des CO2-Fußabdrucks oder des Product Carbon Footprints. Vielleicht hier zur Erklärung, der EU-Green Deal sieht vor, den Energieverbrauch, den Fußabdruck der Emissionen pro Produkt zu erfassen. Da wird es auch Gesetze geben, die auch nicht nur die großen Unternehmen in Europa, sondern auch den KMU, den kleinen und mittelständischen Treffen werden.

Tatsächlich ist das in ECLASS schon gelöst. Man hat sich sämtliche Gesetzestexte der EU und auf nationaler Ebene angeschaut, hat gesagt, wie muss ich denn das Produkt, mit welchen Informationen digital ausstatten, um diesen Product Carbon Footprint zu erfassen. Und das hat ja eine massive Auswirkung. Beispiel eins, das Produkt wird in China hergestellt oder das Produkt wird in Frankreich hergestellt. Dann ist der Weg natürlich in eine deutsche Fabrik natürlich deutlich CO2 intensiver.

Der zweite Punkt ist die Produktion an sich. Wird Ökostrom verwendet? Wie viele Emissionen werden produziert? Das wird dann aufs Produkt runtergerechnet. Und das muss standardisiert stattfinden, sonst kann ich die Sachen ja nicht vergleichen. Ich binde ja Vorprodukte ein und mein Produkt kann wiederum auch ein Vorprodukt für ein Hintergelegenes in der Wertschöpfungskette sein. Also eine Schraube wird in einem Auto verbaut und da haben wir ja schon Zusammenhänge.

Genau, und die Daten muss man ja auch erstmal irgendwo herkriegen. Das heißt, das ist quasi der zweite Use Case, wirklich produktgenau den CO2 Footprint messbar zu haben. Was ist denn der Pain von den Firmen heute? Was verlieren die an Zeit und Geld heute? Könnt ihr da mal so ein bisschen aus dem Nähkästchen plaudern, auch aus der Praxis, was man eigentlich tun muss ohne diese Lösung, um das so ein bisschen zu verstehen.

Thorsten

Ja, also man muss sich dazu natürlich erst mal vorstellen, heute ist die Softwarelandschaft in den Unternehmen und jenseits der Unternehmensgrenzen nicht interoperabel, sondern sehr heterogen. Wir haben Softwareinseln, wir haben Datensilos und sobald ich Daten transferiere, wird das sehr teuer, denn ich muss die Daten interpretieren und die Schnittstellenkosten sind da sehr hoch. Das heißt, ich muss erstmal grundsätzlich mich darauf verständigen, auf welche Einheiten man sich festlegt.

Nicht nur prozessübergreifend, sondern auch branchenübergreifend. Lebensmittel werden auch in einem Krankenhaus benötigt. Eine Schraube wird auch in ein elektronisches Gerät eingebaut. Das heißt also auch branchen- und systemübergreifend. Der eine hat SAP, der andere nicht. Deswegen braucht es so Initiativen wie die Verwaltungsschale, braucht es so Initiativen wie ECLASS, braucht es intelligente Softwarehersteller wie Neoception, die das Ganze dann orchestrieren.

Würde man das nicht machen, wäre es so ein Kostenblock von um die 4 Millionen Euro pro Jahr für so ein Unternehmen mit 5000 Mitarbeitern. Das ist eine Studie die das Institut der Deutschen Wirtschaft im Jahr 2018 rausgegeben hat. Man muss sich das mal auf der Zunge zergehen lassen. Die Kosten sind heute da. Manuelle Eingriffe, Rechnungskontrolle, Produktingenieurinnen. Das kann man tatsächlich einsparen und geht dann tatsächlich auch schnell mit Software. Darum geht es.

Das heißt ich habe heute eben keine eindeutige Klassifizierung dieser Produktdaten, wenn man so will. Du hast ja gerade gesagt es kann Millimeter, Tonnen oder auch länderübergreifend sein, dass man diese einheitliche Benennung braucht. Dann hat man natürlich verschiedenste manuelle Daten, die bislang halt händisch gepflegt werden. Alaettin, du hast gerade das Beispiel gebracht, auch mit den Dokumenten. Das ist so ein Thema, was halt viel manuell einfach läuft, wo man sich da einfach viel Zeit und Geld spart und natürlich auch Produktionskapazitäten oder auch Durchlaufzeiten usw. Alles, was die Produktion betrifft. Kann man das so sagen?

Thorsten

Kann man so sagen. Und das ist letztlich auch die Auswirkung, wenn ich es nicht standardisiert benutze, wenn ich keine intelligente Software habe. Zeit ist letztlich auch Geld. Und die Produktingenieurin verbringt die Zeit mit der Datenpflege und Datenkorrektur und nicht mit dem Design von Produkten. Ganz klar, dass ich da nicht effizient arbeite.

Damit ist aber der Business-Case, sag ich mal, klar und liegt auch auf der Hand, wo man da jetzt ansetzt. Vielleicht noch eine Nachfrage. Es geht ja um Daten. Ihr habt jetzt gerade schon so ein paar Beispiele genannt. Es geht um QR-Code-Daten, das kann aber auch CO2 pro Tonne beispielsweise sein. Könnt ihr mal ein paar Beispiele bringen, welche Daten für diese Arten von Projekten relevant sind?

Thorsten

Ja, du musst unterscheiden zwischen morphologischen Daten: Länge, Breite, Höhe, Gewicht; zwischen funktionalen Daten, zwischen sicherheitsrelevanten Daten; zwischen Zertifikaten, die abgelegt werden. Alaettin hat ja gerade gesagt, es kommt zum Wartungsfall. Wo liegt die Dokumentation? Was sind die Sicherheitshinweise? Was ist wie zu warten? Gebrauchsanweisungen, Daten, die der Gesetzgeber erfordert, Marketing relevante Daten. Also man kann das schon gruppieren.

Auch bei der Konstruktion. Da reichen Länge, Breite, Höhe nicht aus. Wenn ich jetzt beispielsweise ein Produkt designe, brauche ich ein bisschen mehr an Abmessungen. Wo sind die Anschlüsse? Wo kann ich welches Kabel reinstecken? Wie dick sind die Anschlüsse wiederum genormt? Das fächert sich dann so auf. Man kann davon ausgehen, von diesen standardisierten Merkmalen hat man immer so circa 500 bis so 2000 pro Produktart, die da auftauchen können. Diese alle händisch zu pflegen und dann zu interpretieren ist schon sehr aufwendig.

Ja, okay. Ja, das ist wirklich Wahnsinn. Jetzt kann man sich gar nicht vorstellen, wie das heute eigentlich noch manuell funktioniert. Thorsten, du hast es schon angesprochen, es geht um Normen. Was sind denn so Anforderungen an so ein digitales Typenschild oder auch verschiedenste Use Cases, die jetzt damit einhergehen? Was sind Anforderungen für eure Kunden, die hier wichtig sind?

Thorsten

Die Industrie fordert tatsächlich auch auf die einschlägigen Industrienormen zu setzen, die DKE, ISO/IEC erlässt. Der USB-Stecker ist genormt, die Maßeinheiten, Volt, Ampere, das ist alles klar. Das ist der eine Teil. Zum anderen natürlich auch um das Ganze in die in die Weiterverarbeitung einfließen zu lassen. Einkauf, Disposition, Konstruktion, Engineering, Qualitätssicherung. Das hat natürlich aus dem Prozess verschiedene Anforderungen.

Letztlich jetzt neu auch der Gesetzgeber, der sagt, ich will Umweltinformationen haben. Industrie 4.0, die sagen, ich hätte gerne ein Typenschild später für die Wartung. Und was jetzt auch kommen wird, ist der sogenannte digitale Produktpass, der ganz transparent die Eigenschaften des Produkts noch mal zusammenfassen soll. Für die nächste Stufe in der Wertschöpfungskette, aber auch für den Endkonsumenten. Möglichst digital. Die EU arbeitet gerade an Gesetzesvorschlag und das sind so die Sachen, die Anforderungen, die heutzutage in der Digitalisierung gestellt werden.

[19:46] Lösungen, Angebote und Services – Ein Blick auf die eingesetzten Technologien

Alaettin, vielleicht kannst du uns mal so ein bisschen erklären, wie kann ich dem jetzt entgegengehen, wie sieht die Lösung von euch beiden aus? Kannst du das mal so ein bisschen vorstellen? Wie sieht die Lösung aus, die ihr jetzt gemeinsam aufgebaut habt?

Alaettin

Wir haben eine Lösung entwickelt, ein Automatismus, um Produktdaten aus Bestandssystemen in standardisierte Vorlagen zu transformieren und diese Daten nutzbar zu machen. Uns ist dabei aber auch wichtig, dass diese Daten zum einen für unsere Kunden, die unsere Lösung am Ende erwerben, nutzen können, aber auch deren Kunden sollen Vorteile von unserer Lösung erwarten. Da spielen Themen, wie Nutzerfreundlichkeit und Sicherheit eine essenzielle Rolle. Wenn wir tiefer darauf eingehen, kann ich das besser darstellen.

Sehr schön. Dann würde ich doch jetzt mal ein bisschen genau ins Detail gehen. Jetzt geht es irgendwo um die Datenaufnahme. Erstmal muss ich diese Datentypen, sei es morphologische Daten als auch Wartungsinformationen, überhaupt erstmal aufnehmen aus der Infrastruktur. Wenn wir uns jetzt mal so ein bisschen in euren Kunden hineinversetzen, wie geht diese Datenaufnahme? Alaettin, ihr schließt ja quasi diese Lücke zwischen den Daten im Shopfloor dann mit den einzelnen Geschäftsprozessen. Wie geht das? Wie nehmt ihr die Daten auf?

Alaettin

Bei unseren Kunden existieren die Daten schon, sie sind aber noch nicht wirklich nutzbar. Genau das wollen wir mit unserer Lösung machen, Datensilos aufsprengen und für alle nutzbar machen. Wir haben Datenstrukturen, unsere Vorlagen, bzw. Templates, die ein Produkt strukturell beschreiben. Wir müssen aber auch Werte zu diesen Datenstrukturen haben. Diese Werte liegen bei unseren Kunden in den Bestandssystemen.

Mit unserer Lösung machen wir ein Mapping zwischen Strukturen und den dazugehörigen Werten. Bei diesem Mapping setzen wir ECLASS ein. Beispiel: Als Template verwenden wir die Verwaltungsschale, die aus Submodellen besteht. Die Submodelle beschreiben verschiedene Aspekte eines Assets, bspw. Typenschild, Technische Daten, Dokumente, usw. Diese Aspekte haben Bezeichnungen, die global aber nicht eineindeutig sind. Um das eindeutig zu machen gibt es das Attribut „semantic identifier“, da kommt ECLASS ins Spiel. Dieses Attribut nutzen wir, um das Mapping durchzuführen.

Das ist schwer hier im Podcast kurz zu erklären. Das Mapping ist ein komplexer Prozess, neben dem „semantic identifier“ gehören da noch viele Kontextinformationen dazu. Das große Bild ist die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit. Um dieses Bild zu erreichen ist die Semantik sehr wichtig. Sprache verbindet, in unserem Fall verbindet ECLASS.

Ihr habt bestimmte Templates, das sind erst mal Software-Bausteine, geh ich mal davon aus, die es ermöglichen, diese einzelnen Daten aufzunehmen. Das Asset wäre jetzt z.B. eine Maschine von einem bestimmten produzierenden Betrieb. Ihr nehmt jetzt von diesem Asset verschiedenste Daten auf, bringt Bedeutung in diese Daten. Das heißt, ihr habt die Möglichkeit, am Beispiel mit CO2die Möglichkeit aufzunehmen wie viele Tonnen CO2 diese Maschine pro Jahr verbraucht. Ihr bringt eben eine Bedeutung in diese Daten, dass jede Maschine standortübergreifend quasi diese Sprache, wie du gesagt hast, spricht. Und ihr übersetzt das sozusagen dann in das nächste Level. Kann man das so sagen? Wenn wir es auf die Use Cases übertragen, ist das so richtig?

Thorsten

Ja, vielleicht noch als Illustration, Alaettin, du hast gesagt im Podcast ist das sehr schwierig, ich versuche es mal stark zu simplifizieren. Da sind zwei Freunde, die tauschen Daten aus in einer Excel-Tabelle. Jeder hat die Excel-Tabelle aber anders aufgebaut. Und dann treffen die sich in der Mitte und sagen, lass uns doch mal gemeinsam die Spaltenüberschriften definieren. ECLASS bringt diese Spaltenüberschriften und Definitionen mit und die Software von Neoception mit den Templates sorgt dafür, dass Excel 1 und Excel 2 zu einem einheitlichen standardisierten „Super Excel“ zusammengebastelt werden mit den Templates.

Und dann sind alle Parteien glücklich. Wenn jetzt noch ein Dritter dazu kommt, der kriegt durch das Mapping das „Super Excel“ und die anderen finden sich auch da wieder, weil die letztlich in der Semantik geholfen haben. So jetzt ist Excel eine sehr simple Sache. Wir müssen uns vorstellen anhand von ECLASS: wir haben bis zu 19.000 verschiedene Merkmale. Wir haben über 1000 ISO-Einheiten. Das kann ich in einem Excel und einem Datenblatt nicht mehr abbilden. Für die Vielfalt an Produkten, die die europäische Industrie herstellt, da braucht es Software. Deswegen ist das so genial, was Neoception macht. Die sagen, komm her, ich habe meine Templates, ich sorge dafür, softwareseitig, dass wir all diese Silos, all diese Grenzen aufbrechen.

Thorsten, erstmal vielen Dank für das Beispiel. Du hast vorhin das Beispiel gebracht mit China und Frankreich, allein da hast du ja schon Benennungen, die alleine von den Normungen pro Land anders sind.  Du musst ja auch sagen, Maschine A spricht die Sprache, Maschine B spricht die Sprache, CO2 in Tonnen mag gleich sein, aber bei anderen Merkmalen nicht. Das ist genau diese Standardisierung von der Semantik, von der alle sprechen, wo man dem eine gleiche Bedeutung gibt. Dann aber die Fähigkeit reinzubringen das im Zusammenspiel mit anderen Systemen zu machen, um den Use Case zu verwirklichen. Könnte man das so sagen?

Thorsten

Genau. Und wir dürfen nicht vergessen, ECLASS, wie aber auch andere semantische Standards, sind nur maschinenlesbar. Das heißt also, Übersetzungen, die wir haben, sind dann in die jeweilige Landessprache, aber tatsächlich aus diesen maschinenlesbaren, maschineninterpretierbaren Strukturen übersetzt, um halt auch diese Arbeit zu ermöglichen. Dein Beispiel war sehr gut, China mit Frankreich, die Maschinen sorgen letztlich dafür, dass sauber kommuniziert wird.

Okay, und das heißt sozusagen, Alaettin, du hast jetzt auch gesagt, eure Software hat diese Templates im „Bauch“. Das heißt, eure Software analysiert diese Daten und schließt diese Lücken zwischen den beispielsweise Sensordaten und egal welchen Hardware-Daten es auf der Maschinenebene braucht, aber auch dann mit den Geschäftsprozessen. Du hattest vorhin auch angesprochen, dass jetzt plötzlich Einkauf, Disposition, andere Abteilungen mit reinkommen, aber auch der Gesetzgeber, der die Daten möchte am Ende. Das heißt eure Software ermöglicht auch auf diese Daten zuzugreifen für andere Externe sozusagen. Ist das richtig?

Alaettin

Genau. Wir haben im Prinzip zwei Rollen bei unserer Software: der Kunde der die Daten nutzt, aber auch sein Kunde. Das ermöglichen wir mit unserer Lösung. Das Mapping ist so intelligent, dass wir verschiedenste Endsysteme daran koppeln können und die Daten abgreifen können. Das hat den Charme, dass wir die Daten erst wenn sie benötigt werden zu einer Verwaltungsschale transformieren. Die Verwaltungsschale muss nicht da sein, um damit zu arbeiten, sondern erst wenn sie mit den standardisierten Daten benötigt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Verwaltungsschale erst zusammengesetzt und das bildet die Datenbasis. Darauf aufbauend kann man verschiedene Use Cases laufen lassen.

Du hattest vorhin den QR-Codes erwähnt. Das heißt, euer Kunde, euer produzierender Betrieb hat jetzt die Möglichkeit auf semantische Daten zu nutzen. Egal, welche Daten an dieser Maschine anfallen, man kann sie nutzen und dann sozusagen auswerten. Habe ich da ein Dashboard, wo ich diese Daten dann dort auch anzeigen kann? Oder wie funktioniert die Software dann an der Stelle?

Alaettin

Das mit dem QR-Code, was ich am Anfang gemeint habe, wäre der Kunde unseres Kunden. Der hat einen QR-Code mit einem codierten Identifier, einer URL. Die URL führt dann zu unserem Viewer, zu einer Website, da sind alle Informationen abgebildet. Die verschiedenen Submodelle, die verschiedenen Aspekte, Dokumente, Bilder, alles, was der Produzent dieser Assets bereitstellen möchte.

Ein Viewer nicht immer standardisiert ist. Da wir immer über Standardisierung sprechen: eine Verwaltungsschale ist ja ein standardisierter digitaler Zwilling. Diese Schnittstelle bieten wir auch mit unserer Software. Da gibt es verschiedene Arten von Verwaltungsschalen. Betrachtet man die einfachste Variante einer Verwaltungsschale, ein einfaches Austauschformat, wenn der Kunde unserer Kunden die Daten standardisiert haben möchte, dann kann er das als Verwaltungsschale exportieren in diesem Austauschformat.

Torsten, wie funktioniert das für euren Case? Also du hattest das Beispiel mit CO2 Footprint genannt. Wie funktioniert da die Auswertung der Daten an der Stelle?

Thorsten

Ja, wir geben ja „nur“ die Strukturen mit. Also letztlich überlassen wir es dann unseren Kunden, jemanden wie Neoception, aber natürlich auch andere Softwareanbieter zu fragen oder in ihrem eigenen Haus zu gucken, wie sie letztlich diese Strukturen in ihre Systeme bekommen.

Was jetzt relativ neu ist, ECLASS hat gerade für die kleinen und mittelständischen Unternehmen eine Tochter gegründet, die auch Software anbietet, aber die ist rein online. Ich muss nichts installieren. Für 20 Euro kann ich mir dann letztlich eine Verwaltungsschale online zusammenbasteln mit ECLASS, um damit so ein bisschen rumzuspielen. Das löst nicht die Herausforderung, die wir bisher besprochen haben. Das löst auch nicht das Problem, die Sachen an verschiedenen Datensilos einzusammeln. Da braucht es ein Mapping, da brauchst es eine Neoception. Aber um ein Gefühl dafür zu bekommen, hilft das, das auszuprobieren.

Vielen Dank für die Ausführung auch nochmal. Von der Hardware-Seite, wie nehme ich die Daten überhaupt auf, wie schaffe ich es diese Semantik reinzubringen mit den einzelnen Software-Templates, die es dort entsprechend gibt. Und dann natürlich auch eine skalierbare Infrastruktur, die dann ermöglicht, auch eine Verarbeitung in andere Systeme zu machen. Das heißt, ihr von Neoception schließt die Lücke zwischen den Sensordaten und den Geschäftsprozessen. Ihr habt die Möglichkeit diese Daten dann dort mit ECLASS gemeinsam bereitzustellen. Das hat man, glaube ich, sehr gut verstanden. Ich spreche mit so vielen verschiedenen Firmen. Das ist eins der wesentlichen Faktoren um Skalierung reinzubringen, weil was das an manuellem Aufwand bedeutet und auch was der Gesetzgeber jetzt mit reinbringt, das sind einfach Themen, die kann man nur so lösen. Und das ist megaspannend.

[31:48] Ergebnisse, Geschäftsmodelle und Best Practices – So wird der Erfolg gemessen

Könnt ihr nochmal kurz den Business Case für eure Kunden zusammenfassen? Welche Erfahrungen habt ihr in dem Projekt gemacht?

Thorsten

Informationsverlustfreier Datenaustausch wird mit ECLASS als digitale Semantik ermöglicht und spart massiv Zeit und Geld entlang der gesamten Wertschöpfungskette ein durch saubere Daten.

Sehr schön. Alaettin, von eurer Seite hast du noch Ergänzungen zum Business Case?

Alaettin

Ich kann nur unterstreichen, was Thorsten gerade erwähnt hat. Gerade wenn wir uns unsere Partner oder Pepperl+Fuchs anschauen, mit denen wir sehr eng arbeiten, da wird oft das Beispiel gebracht: wenn man einen einfachen Sensor verkauft, dann wird so viel Papier und Plastik mitgeliefert. Allein die Arbeit, die man reinstecken muss, um das Papier mitzuverpacken kostet viel Zeit, Energie und CO2.

Sehr schön zusammengefasst. Ich werde auch immer nach Best Practices und worauf man achten muss und was die Bottlenecks sind gefragt. Habt ihr da irgendwas aus diesem Projekt? Habt ihr Erfahrungen, die ihr aus den Projekten vielleicht noch teilen möchte?

Alaettin

Wir müssen aufjedenfall noch sehr viel Aufklärung betreiben rund um das Thema Digital Twin und Verwaltungsschale. Gerade neue Kunden haben intern ein großes Aufklärungsproblem, d.h. wir müssen das interne Marketing unserer Kunden noch unterstützen, um die Mitarbeiter abzuholen. Das ganze Thema muss erstmal für alle greifbar gemacht werden. Viele denken auch immer wenn das Wording „Digital Twin“ fällt an Simulation, was aber nur ein kleiner Teil davon ist. Es ist erstmal der erste Schritt notwendig und das ist die standardisierte Datenbereitstellung, die wir ermöglichen müssen.

Thorsten

Vielleicht noch eine kleine Ergänzung hierzu: keine Angst vor Standardisierung. Da werden mit Sicherheit auch noch Inhalte fehlen. Durch neue Produkte, durch Use Cases, die wir nicht haben. Es tut nicht weh zu sagen, lasst die uns standardisieren. Letzten Endes, das sehen wir: die Unternehmen, die sich aktiv auch an der Standardisierung beteiligen, schaffen Wettbewerbsvorteile vor ihrer Konkurrenz, weil sie wissen, was in so einem Standard fließt und nicht und mitbestimmen. Keine Angst, das tut nicht weh und das ist kein Nerd-Thema mehr. Holt mal die Jungs und Mädels bei euch aus dem Archivkeller raus. Das ist superwichtig, in den Unternehmen saubere Daten zu haben.

Das war doch ein schönes Schlusswort für heute und vielleicht an der Stelle auch nochmal der Hinweis, ich habe es im Intro auch nochmal gesagt, aber Automatica steht ja vor der Tür an der Stelle. Alaettin, ihr seid vor Ort, richtig?

Alaettin

Genau, wir sind vor Ort und freuen uns auf alle.

Automatica Messe an der Stelle der Hinweis. Schaut gerne mal bei Neoception vor Ort vorbei, wenn ihr den Podcast jetzt hört und die Automatica schon vorbei ist, kein Problem. Die beiden sind im Netzwerk vertreten, einfach ansprechen und euren Use Case auch einfach an der Stelle mal diskutieren. Das war’s von meiner Seite für heute. Ich danke euch erstmal für die Teilnahme an diesem Podcast, dass ihr euch die Zeit genommen habt. Ich fand es nicht nur inhaltlich spannend, wie das Ganze funktioniert, sondern auch die Use Cases und vor allem den Business Cases. Das finde ich persönlich sehr spannend, um einfach die Praxis zu erfahren. Das habt ihr sehr schön vorgestellt. Vielen Dank dafür und damit würde ich einfach das Schlusswort an euch übergeben. Ein herzliches Dankeschön von meiner Seite.

Alaettin

Vielen Dank, Madeleine, dass wir daran teilnehmen durften. Bis zum nächsten Mal würde ich sagen!

Thorsten

Vielen Dank, Madeleine. Danke für die schönen Fragen. Du merkst, Alaettin und mir macht das große Freude, darüber zu sprechen. Und jederzeit gerne wieder.

Vielen lieben Dank und ich wünsche euch noch eine schöne Restwoche. Macht’s gut!

Für Rückfragen stehe ich Ihnen gern zur Verfügung.

Questions? - Ing. Madeleine Mickeleit

Ing. Madeleine Mickeleit

Host & Geschäftsführerin
IoT Use Case Podcast