MoDIPharm: Modularer Datenraum für Innovation in Industrie 4.0 und Pharma 4.0

Name des Teilnehmers: Rene Fischer

Projekttitel: MoDIPharm: Modularer Datenraum für Innovation in Industrie 4.0 und Pharma 4.0

Beschreibung des IT-Forschungsprojektes:

Pharmahersteller sehen sich derzeit mit einer Reihe struktureller Herausforderungen konfrontiert, die durch eine sich wandelnde Marktdynamik, instabile Lieferketten und den wachsenden Bedarf an personalisierter Medizin bedingt sind. Um sich anzupassen, müssen Produktionsumgebungen flexibler, transparenter und besser nachvollziehbar werden. Industrie-4.0-Konzepte wie industrielle Datenräume und digitale Zwillinge bieten eine Möglichkeit, datengesteuerte Architekturen aufzubauen, doch ihre Umsetzung in die Praxis gestaltet sich nach wie vor schwierig. Die meisten Produktionsstätten arbeiten nach wie vor mit fragmentierten IT- und OT-Softwarelandschaften und stützen sich dabei auf manuelle, papierbasierte oder PDF-gestützte Arbeitsabläufe in den Bereichen Konstruktion und Dokumentation.
Ein einfaches Beispiel ist die Einbindung neuer physischer Anlagen in eine bestehende oder neue Anlage. Wenn neue Maschinen, Pumpen oder Sensoren integriert werden, müssen die Teams viel Zeit darauf verwenden, technische Metadaten manuell in separate lokale Softwaresysteme zu übertragen. Dieser isolierte Prozess führt häufig zur Entstehung von „Dark Data“ – also Informationen, die zwar innerhalb des Unternehmens vorhanden sind, jedoch in Silos isoliert bleiben, nicht erfasst werden und für die routinemäßige Wartung oder die langfristige Betriebsüberwachung nicht nutzbar sind.
Groß angelegte Industrieinitiativen wie „Manufacturing-X“ haben bereits gezeigt, wie standardisierte Ansätze wie die „Asset Administration Shell“ (AAS, IEC 63278) diese Probleme lösen können, indem sie als universeller Standard für den sicheren Datenaustausch dienen. Der erste Schritt innerhalb dieser Architektur besteht darin, die digitale Hülle mit statischen Daten zu füllen, wie beispielsweise digitalen Typenschildern oder Übergabedokumenten. Diese Struktur ist jedoch grundsätzlich skalierbar; im Laufe der Zeit werden immer mehr „Bücher“ in dieses virtuelle Bücherregal aufgenommen, um Teilmodelle für Automatisierung, Qualität, Simulation und viele andere Betriebsbereiche einzubeziehen.
Das Hauptziel von MoDIPharm besteht darin, diese bewährten Konzepte umzusetzen, um eine konkrete Grundlage für den Datenaustausch zu schaffen, die alle Partner entlang der pharmazeutischen Wertschöpfungskette problemlos nutzen und an ihre eigenen Bedürfnisse anpassen können. Durch die Verknüpfung etablierter Infrastrukturkonzepte der Industrie 4.0 mit den spezifischen, strengen Anforderungen der Pharmabranche untersucht MoDIPharm, wie eine föderierte Netzwerkarchitektur standardisierte, maschinenlesbare Anlagendaten unterstützen kann, um eine branchenweite gemeinsame digitale Grundlage zu schaffen – mit dem Ziel, den „Pharma Open Data Space“ zu etablieren.

Software Campus Partner: Fraunhofer IUK & Merck KGaA

Implementation period: 01.01.2026 – 31.12.2027