Produktionslandet Danmark: Tysk eller amerikansk opskrift?

”Vi står på tærsklen til en teknologisk revolution, som fundamentalt vil ændre den måde, vi lever, arbejder, og relaterer til hinanden. I sin målestok, omfang og kompleksitet, vil omdannelsen være ulig noget, menneskeheden har oplevet før.”

Sådan åbnede Klaus Schwab, chefen for World Economic Forum, sit oplæg1 til årets stats- og topledermøde i Davos for et par måneder siden. Hovedtemaet for mødet var den fjerde industrielle revolution. Emnet har åbenbart været tilstrækkeligt statsleder-interessant til at selveste Obama og Merkel besøgte den store Hannover Messe i april, hvor årets hovedtema var netop denne fjerde industrielle revolution.
Det handler om fremkomsten og udbredelsen af cyber-fysiske systemer med intelligente maskiner, smarte robotter, kunstig intelligens, tingenes internet, 3D-printning, clean-tech og ikke mindst den totale digitalisering. Denne megatrend giver store muligheder for danske virksomheder. Danmark ligger som land ”godt til” i digital parathed og industriel modenhed, og mange er allerede kommet ganske langt. Som deltager i MADE.dk samarbejdet er det en fornøjelse, at se så mange danske ”revolutionære” produktionsvirksomheder.
To observationer ligger til grund for denne artikel. Den første observation handler om, at der er fart på udviklingen også uden for Danmark, og at der i det internationale miljø er tale om to dominerende strømninger, som jeg her kalder den tyske og den amerikanske skole. Den anden observation er, at disse to skoler ikke blot er udtryk for to forskellige industripolitiske dagsordener, men også er udtryk for to forskellige visioner om fremtidens produktionsvirksomhed (”smart produktion”). Hvilke(n) af disse skoler, Danmark skal gå efter, er så det store spørgsmål.

To versioner af sandheden

Tyskerne kalder det for Industrie 4.0. Amerikanerne taler om det industrielle internet. Det er overordnet set samme fænomen(er), der tales om på hver sin side af Atlanten, men der er samtidig tale om to ret forskellige tilgange, eller skoler om man så må sige. Se Tabel 1. Den tyske skole repræsenteres ved Plattform Industrie 4.0 som er Tysklands nationale sammenslutning for Industri 4.0 med centrale ministerier som tovholdere, og brancheforeninger, interesseorganisationer og akademiske partnere som aktive deltagere2. Den amerikanske skole repræsenteres her ved Industrial Internet Consortium (IIC), der er grundlagt af Object Management Group (OMG) sammen med AT&T, Cisco, GE, IBM og Intel, og som har over 250 medlemsvirksomheder3.
Den tyske skole fokuserer 100% på produktionsvirksomheder og sætter rammerne for ”smart produktion”. Den amerikanske skole har med sit bredere fokus sat rammerne for smart produktion, smartgrid, smart vand, smart trafik, smarte hospitaler, smarte byer og smart landbrug – altså smartheden i sig selv om man vil.
Hver af de to skoler har lavet en referencearkitektur, som definerer hvad der menes med Industri 4.0 h.h.v. det industrielle internet, hvilke elementer der indgår heri og hvordan disse hænger sammen.

Tabel 1: Sammenligning mellem den tyske og den amerikanske ”skole” bag smart produktion.

RAMI 4.0: Referencearkitekturmodel for Industrie 4.0

RAMI 4.0 (Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0) kan betragtes som en slags 3D-kort over Industrie 4,0 løsninger. Det består af et tredimensionelt koordinatsystem, der beskriver alle vigtige aspekter af Industrie 4.0. Se Figur 1. På denne måde kan komplekse sammenhænge opdeles i mindre og enklere klynger.

Figur 1: RAMI 4.0: Referencearkitektur for Industrie 4.0.

Den højre vandrette akse er virksomhedens vertikale integration, udtrykt som produktionens hierarkiske niveauer fra IEC 62264, en international standard for produktionsvirksomheders IT og kontrolsystemer (ERP, MES, SCADA, etc). Niveauerne i hierarkiet repræsenterer de forskellige funktioner.
”Life Cycle & Value Stream”, den venstre vandrette akse, repræsenterer den horisontale integration af livscyklus for systemer og produkter, baseret på IEC 62890 for life-cycle management. Grundtanken her er at adskille udvikling og livscyklus forvaltning af produkttyper (produktfamilier) fra produktionen og livscyklus forvaltning af de enkelte produkter. Derfor skelnes der mellem ”typer” og ”forekomster”. En ”type” bliver en ”forekomst”, når design og prototyping er afsluttet, og det faktiske produkt fremstilles.
De seks lag på den lodrette akse tjener til at beskrive nedbrydning af en produktionsenhed i dens egenskaber struktureret lag på lag, dvs. den virtuelle kortlægning af produktionen.
Lagdeling er et velkendt tema i enterprisearkitektur. De fleste nuværende enterprisearkitekturmetoder bruger arkitektoniske lag (f.eks. den Digitaliseringsstyrelsens OIOEA, som taler om strategi, forretning, information, applikationer, infrastruktur).
RAMI 4.0 er i april blevet indsendt til standardisering hos den tyske standardiseringsorganisation DIN (Deutsches Institut für Normung e. V.), og kaldes nu DIN SPEC 91345 – Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0. I grove termer er en DIN SPEC et konsolideret forslag/udkast til en (tysk) standard. Det tager ofte flere år for en DIN SPEC at blive en officiel DIN Standard, men nu er processen begyndt. Men siden Industrie 4.0 er et højt prioriteret område for DIN, er det ikke utænkeligt, at de beslutter at fast-tracke standarden. DIN har oplyst, at der kommer en officiel engelsk oversættelse til sommer.
Den internationale standardiseringsorganisation IEC (International Electrotechnical Commission) har nemlig sat Industrie 4.0, herunder RAMI, højt på deres dagsorden. I invitationen til IECs årsmøde senere på året lægges der op til, at IEC tager DIN SPEC 91345 til sig. Standarden er alligevel allerede baseret på tre IEC-standarder, så det ligger lige til højrebenet at RAMI 4.0 skal være en IEC-standard.

The Industrial Internet Reference Architecture (IIRA)

Denne referencearkitektur på godt 100 sider definerer, hvad de vigtigste arkitekturkomponenter er for det industrielle internet, hvordan de passer sammen, og hvordan de påvirker hinanden. Scopet for IIRA er energi, sundhed, produktion, transport og offentlige sektor, og referencearkitekturen er derfor meget mere generel end RAMI 4.0.
Med basis i ISO/IEC/IEEE 42010:2011, ISO-standarden for arkitekturbeskrivelser, opstiller IIRA et arkitekturrammeværk med arkitektoniske lag (kaldet funktionelle domæner), opmærksomhedspunkter (”concerns”) og synsvinkler (”viewpoints”).
IIRA opdeler således et Industrielt Internet System (IIS) i fem funktionelle domæner (kontrol, drift, information, applikation og forretning), som illustreret i Figur 2.

Figur 2: IIRAs funktionelle domæner.

IIRA opstiller en række særlige opmærksomhedspunkter (”concerns”), som skal tages i betragtning ved implementeringer, herunder:

• Sikkerhed, tillid og privacy.
• ”Integrabilitet”, interoperabilitet og ”komponérbarhed”.
• Konnektivitet.
• Data management.
• Analytics.
• Intelligent og pålidelig kontrol.

Endelig opererer IIRA med fire synsvinkler (”viewpoints”): Den forretningsmæssige, den anvendelsesmæssige, den funktionsmæssige og den implementeringsmæssige.
I IIC regi er grupper af medlemmer gået sammen om at etablere diverse demonstratorer (”testbeds”), og hermed implementere forskellige aspekter af IIRA. OMG. IICs ejer udarbejder løbende nye standarder inden for området4, men har indtil videre ikke forholdt sig til IIRA. Men det er nærliggende at tro på, at IIRA er på vej til at blive en OMG-standard.

En standard for alle?

Repræsentanter for den tyske og den amerikanske skole satte sig tidligere på året sammen for at diskutere sammenhængen mellem RAMI 4.0 og IIRA. Som illustreret i Figur 3 er det forsøgt at mappe de to op mod hinanden.
Mappingen viser, at de to standarder omhandler samme fænomen, men med to referencearkitekturer på banen, er der dybest set tale om to forskellige sprog og to forskellige grundlæggende forståelser af området. Selv navnet på selve fænomenet er der forskellige meninger om.
Det er set mange gange før inden for andre områder, at der er konkurrerende standarder (det klassiske eksempel er videoformaterne VHS og Betamax). Dette er sjældent i slutbrugernes bedste interesse, men mere udtryk for konkurrerende leverandørvirksomheder, der kæmper om markedsandele.
De to referencearkitekturer har hver sine fordele og ulemper. RAMI 4.0 er umiddelbart qua sit fokusområde mest optimal for produktionsindustrien, men IIRA er på flere punkter mere oplagt som digitaliseringsstrategisk grundlag, og omhandler en række centrale opmærksomhedspunkter for smart produktion. Begge referencearkitekturer er således relevante for danske produktionsvirksomheder, der vil have et samlet overblik over hvordan Industrie 4.0 / Industrielt internet påvirker dem.
Standardiseringsmæssigt står valget mellem en (kommende) ”officiel” standard (såkaldt de jure) og en konsortiestandard (såkaldt de facto), og det er dybest set et industripolitisk valg, som bør tages op nationalt. Hvis Danmark skulle følge tyskernes eksempel skal flere ministerier og styrelser, faglige organisationer, universiteter, både produktions- og IT-virksomheder, samt ikke mindst Dansk Standard, sætte sig sammen og arbejde med standarder.
Danmark har tidligere vist, at et nationalt fokus på digitalisering gennem standardisering kan lede til internationalt gennembrud. Med Loven om offentlige betalinger fra 2003 og den målrettede indsats af danske eksperter i internationale standardiseringsorganisationer (konkret omkring UBL i OASIS), blev Danmark et foregangsland for digitaliseringen af fakturering i det offentlige.
For produktionslandet vil det være oplagt at koordinere en indsats for at få lavet noget solidt materiale på dansk. Igen vil jeg fremhæve MADE.dk. Jeg mener, at det er den oplagte platform. Dansk Standard skal også komme ind i kampen. De to referencearkitekturstandarder er oplagte at tage op til national debat, men der er også mange andre standarder, som fortjener nationalt fokus.

1 https://www.weforum.org/agenda/2016/01/the-fourth-industrial-revolution-what-it-means-and-how-to-respond
2 http://www.plattform-i40.de/I40/Navigation/EN/Home/home.html
3 http://www.iiconsortium.org/
4 http://www.omg.org/hot-topics/iot-standards.htm
5 http://blog.iiconsortium.org/2016/03/the-industrial-internet-is-important-new-technologies-and-new-business-opportunities-will-disrupt-industries-on-many-level.html.