QI-Digital: Qualität smarter sichern

Von einer Dokumenten- hin zu einer Datenbasierten Qualitätssicherung! 

Im Rahmen von QI-Digital entwickelt die BAM in Zusammenarbeit mit den zentralen Akteuren der Qualitätsinfrastruktur (QI) in Deutschland sowie Stakeholdern aus Wirtschaft und Forschung Lösungen für eine moderne Qualitätssicherung, die den Anforderungen in einer zunehmend digitalen und vernetzten Wirtschaft gerecht wird, die zudem nachhaltig und resilient sein muss. 

Das Ziel: Qualität vertrauensvoll und effizient sichern und nachweisen. Die Kompetenzen der BAM zahlen dabei insbesondere in zwei zentrale Schwerpunkte einer digitalen QI ein:

• Moderne Qualitätssicherungsverfahren 

  • Ziel: neue Methoden und Verfahren für die moderne Prüfung, Inspektion und Wartung entwickeln, erproben und demonstrieren. Dabei sollen die digitalen Werkzeuge der QI – etwa Smart Standards, digitale Zertifikate und Prüfberichte – von Anfang an automatisiert in die neuen Prozesse integriert werden, sodass diese unmittelbar von ihrer Effizienz, Qualität und Nachvollziehbarkeit profitieren. 
  • So wollen wir Qualitätssicherung  transparenter, effizienter und durchgängiger digital gestalten, Medienbrüche vermeiden und Prüfergebnisse nachvollziehbar dokumentieren. 

• Digitales Ökosystem für die QI 

  • Ziel:  Unternehmen und anderen privatwirtschaftlichen und hoheitlichen Akteuren in Wertschöpfungsnetzwerken ermöglichen, vertrauensvoll, souverän und effizient qualitätsrelevante Daten, Informationen und Dokumentationen bereitzustellen, zu nutzen, verifizieren und auszutauschen 
  • Das soll es Unternehmen erleichtern, verifizierbare Qualitätsnachweise zu erbringen und gleichzeitig Souveränität sichern, u.a. mit definierten Zugriffsberechtigungen 
  • Zu diesem Zweck bauen wir ein digitales Ökosystem für die Qualitätsinfrastruktur auf. Durch die Verbindung von Data Spaces, eIDAS-konformen digitalen Identitäten, Verifiable Credentials  und der European Business Wallet ermöglichen wir den souveränen und sicheren Austausch sowie die Verifizierung qualitätsrelevanter Daten, Dokumente und Nachweise. Dadurch können QI-Akteure digitale Werkzeuge und Ergebnisse vertrauenswürdig versiegeln und die Transparenz entlang der Wertschöpfungsketten erhöhen. 

Die BAM treibt dabei die digitale Transformation der QI entlang drei spezifischer Kernbereiche voran, die darauf angelegt sind, moderne digitale Technologien mit den Werkzeugen der QI zu verbinden und medienbruchfrei, schnittstellenkompatibel in die realen Anwendungen der Industrie zu integrieren: 

1. Digitales Ökosystem für QI: 

   Die Verbindung von Data Spaces, eIDAS-konformen digitalen Identitäten, Verifiable Credentials und der European Business Wallet schafft die Grundlage für ein digitales Ökosystem der Qualitätsinfrastruktur. Damit können qualitätsrelevante Daten, Dokumente und Nachweise sicher, souverän und interoperabel ausgetauscht sowie automatisiert verifiziert werden. An der BAM entwickeln und erproben wir einen VC-basierten Ansatz für QI-Akteure, insbesondere für die digitale Ausstellung, Versiegelung und Prüfung von Nachweisen. Neben der Echtheit sollen auch die Ausstellerberechtigung, der Geltungsbereich und der aktuelle Status eines Nachweises nachvollziehbar und automatisiert geprüft werden können. Dadurch lassen sich QI-Nachweise medienbruchfrei in Wertschöpfungsketten integrieren und Transparenz sowie Effizienz von Compliance-Prozessen steigern. 

2. KI für QI: 

   Ganz neue Datenverfügbarkeit durch Sensortechnologien, thermographische Bildaufnahmen und andere moderne Ansätze eröffnet bisher ungekannte Möglichkeiten für die Qualitätssicherung. Wir arbeiten an der Entwicklung entsprechender digitaler, datenbasierter Prüfverfahren. Im Fokus stehen dabei KI-basierte Methoden. Ergänzend untersuchen wir den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Large Language Models (LLMs) zur Unterstützung der Prüf- und Dokumentationsprozesse. Diese sollen technische Unterlagen und Regelwerke intelligent auswerten, relevante Anforderungen identifizieren und bei der strukturierten Erstellung sowie der nachvollziehbaren Verwaltung von Prüf- und Qualitätsdokumentationen unterstützen. Die entsprechenden Ansätze erproben wir an der BAM insbesondere in stark regulierten Bereichen. 

3. QI als Enabler für den Digitalen Produktpass (DPP): 

   Der DPP wird zu einem zentralen Informations- und Daten hub für Produkte im europäischen Binnenmarkt. Damit diese Daten ihren Mehrwert für die Kreislaufwirtschaft, die Weiterentwicklung von Produkten sowie für effizientere Compliance- und Konformitätsprüfungen entfalten können, müssen QI-relevante Informationen im DPP auffindbar, korrekt zugeordnet und über den gesamten Produktlebenszyklus verlässlich integriert sein. An der BAM arbeiten wir gemeinsam mit unseren Partnern daran, ein digitales QI-Ökosystem zu entwickeln, das hierzu einen wesentlichen Beitrag leistet, indem es die Herkunft, Aussagekraft, Aktualität und Vertrauenswürdigkeit dieser Informationen absichert. 

Wir kooperieren dabei im Rahmen der Plattform QI-Digital eng mit den zentralen Akteuren der QI: DAkkS, DIN, DKE und PTB.

Umsetzung anhand greifbarer, praxisrelevanter Anwändungsfälle

Die Komplexität aus der Entwicklung technischer Innovationen, gepaart mit der umfassenden Gestaltung von Rahmenbedingungen erfordert die Umsetzung anhand greifbarer, praxisrelevanter Pilotprojekte. Für Anwendungen im Bereich moderner Produktion (Industrie 4.0) sowie technischer Anlagen arbeiten wir in praxisnahen Testumgebungen an Lösungen für digitale Verfahren und Werkzeuge der QI. Neben Forschung und Entwicklung an modernen Prüfmethoden integrieren wir die digitalen Werkzeuge der QI, erproben und demonstrieren ihr Zusammenwirken.
Dafür haben wir an der BAM zwei Reallabore eingerichtet

Reallabor AM:  

Das BAM-Reallabor verbindet reale Fertigungs- und Prüfprozesse mit digitalen QI-Werkzeugen. Erprobt werden unter anderem PBF-LB/M (Laser-Pulverbett) und DED-Arc (Lichtbogenauftrag) - von der Herstellung bis zur Prüfung. Reallabor Additive Fertigung: Eine digitale QI für die moderne Produktion

Reallabor Sektorenkopplung: 

Das BAM-Reallabor verbindet eine reale Wasserstoffanlage mit erneuerbarer Energieversorgung und digitalen QI-Werkzeugen. Erprobt werden digitale Lösungen und Datenflüsse unter realen Betriebsbedingungen – von der Wasserstofferzeugung bis zur Nutzung und Qualitätssicherung. Reallabor Sektorenkopplung

Die Anwendungsfälle mit ihren realen, komplexen Testumgebungen dienen der Entwicklung, Demonstration und als Hebel in die Anwendung über viele weitere Anwendungen jenseits der beiden Use Cases hinweg. Für die umfassende digitale Transformation der QI und ihrer domänenübergreifenden Etablierung dienen langfristig diverse weitere Anwendungsfälle an der BAM.