Wissensmanagement für Werkstoffe

Trotz wachsender Datenmengen bleibt das Potenzial digitaler Werkstoffinformationen vielerorts ungenutzt. Denn Dateien aus Tabellenkalkulationen oder Textverarbeitungen sind keine echte Digitalisierung – sie bleiben unstrukturiert, schwer vergleichbar und maschinell unlesbar. Aus Prüfungen abgeleitete Werkstoffkennwerte sind aus heutiger Sicht eine zu starke Verdichtung von Informationen und oft können nicht einmal diese systematisch ausgewertet werden. Projekt- oder auftragsbezogene Ordnerstukturen erlauben keine übergreifenden Auswertungen. Ohne klare Standards führt die Bearbeitung von Dateien durch mehrere Personen zu Versionsflut, fehlender Rückverfolgbarkeit und verlorenem Wissen. Ergebnis: Redundanz und Inkonsistenz mit negativen Folgen für betriebliche Effizienz. Echte Digitalisierung schafft demgegenüber ein vernetztes Wissensökosystem: strukturiert, suchbar, wiederverwendbar und mit Prozessunterstützung. Nur so wird aus Daten nutzbares Wissen – der strategische Vorteil für Innovation, Effizienz und Nachhaltigkeit.

Werkstoffinformation hat sich von statischen Tabellen zu intelligenten, vernetzten Wissensressourcen entwickelt. Dieser Vortrag zeigt die Evolution: von klassischen Tabellenwerken über Online-Portale bis hin zu modernen digitalen Referenzdatenbanken – und warum diese Entwicklung entscheidend für Innovation, Effizienz und Compliance ist. 

Es werden unterschiedliche Ansätze und Philosophien verglichen:

• Offene Internetplattformen (z. B. MatWeb, UL Prospector) mit unkoordinierten Herstellerdaten.
• Statistisch abgesicherte Kennwerte für sicherheitsrelevante Auslegung (z. B. MMPDS).
• Normkonforme Datenbanken mit zugesicherten Mindestwerten für Zeugnisse und Wareneingang (z. B. Stahldat).
• Literaturbasierte Sammlungen mit Kurvendaten und vollständiger Referenzierung (z. B. JAHM).

Ergänzt wird dies durch einen Ausblick auf weitere Quellen und ICME-Daten. Ziel ist es, Kriterien für die Auswahl verlässlicher Informationsquellen zu vermitteln – und zu zeigen, wie diese in ein integriertes Wissenssystem münden können.

Werkstoffeigenschaften sind nicht statisch – sie entstehen und entwickeln sich schrittweise entlang der gesamten Prozesskette. Jede Bearbeitungsstufe – von der Rohstoffgewinnung über Umformung, Wärmebehandlung oder additive Fertigung bis zum Einsatz und Recycling – prägt z.B. Gefüge, Festigkeit.

Durch die digitale Abbildung von Prozessen, Materialflüssen und zugehörigen Werkstoffeigenschaften entsteht ein Wissensgraph, der mehr als nur Daten verbindet: er macht Zusammenhänge sichtbar und ist nutzbar für:

• Gezielte Optimierung von Werkstoffen, Eigenschaften und Prozessketten
• Konsistente Nachweise für Substanzsicherheit, Recyclingquoten und CO₂-Bilanzen

Teilnehmende erfahren, wie Werkstoffdaten systematisch erfasst, vernetzt und auch über Systemgrenzen hinweg konsistent weitergegeben werden können. Am Ende steht eine lückenlose digitale Spur und damit die Basis für Innovation, Compliance und Kreislaufwirtschaft.

Werkstoffdaten leben nicht in isolierten Tabellen – sie bewegen sich durch komplexe Systemlandschaften. Um sie wirklich nutzbar zu machen, sind Ontologien oder FAIR-Prinzipien nur Teilaspekte. Es braucht ein Verständnis der zugrundeliegenden Technologien und ihrer Integration in die industrielle Praxis.

In diesem Vortrag erhalten Sie einen kompakten, anwendungsorientierten Überblick über die technologische Basis moderner Werkstoffinformationsysteme:

• Datenmodelle im Vergleich: Von relationalen und objektorientierten Ansätzen bis zu Graph-Datenbanken und deren Integration in Informationssysteme und Softwarearchitekturen.
• Systemarchitekturen im Unternehmen: Wie Werkstoffdaten zwischen ERP, PLM und CAE fließen.
• Formate: XML, JSON, MatML, Markdown, HDF5, REST etc.
• Strukturen: Umgang mit Stammdaten, Bewegungsdaten, Versionen, Revisionen und Archiven.
• Inhalte: Von Modellen/Gleichungen und Bildern über Zeitreihen bis zu strukturierten Materialkarten.
• Datenanalyse: Design of Experiments (DoE), Curve Fitting, Modellbildung, OLAP, Visualisierung.
• Prozesse steuern: Modellierung und Automatisierung von Workflows.

Der Fokus liegt auf dem praktischen Nutzen:  Wo lohnt sich der Einsatz welcher Technologie? Und wie gelingt die Brücke vom Labor bis zum Produkt?

Effiziente und zuverlässige Werkstoffinformationsysteme leben von standardisierten, automatisierten Abläufen. Dieser Vortrag zeigt, wie sich werkstofftechnische Prozesse mithilfe von Workflows digital abbilden und langfristig steuern lassen.

Anwendungsfälle umfassen:

• Freigabe- und Revisionsmanagement von Materialdaten.
• Durchführung und Nachverfolgung von Qualifizierungsprojekten.
• Automatisierte Auswertung von Prüfdaten und Integration in Modellbildung.

Mit BPMN (Business Process Model and Notation) werden integrierte Prozesse visualisiert und der Informationsfluss entlang der Wertschöpfungskette rückverfolgbar gemacht – von der Probe bis zur Simulation.

Darüber hinaus lassen sich Workflows als agile Low-Code-Umgebungen nutzen, um Anpassungen schnell umzusetzen, ohne tief in die Programmierung einsteigen zu müssen.

Anhand realer Einführungsszenarien wird gezeigt, wie digitale Werkstoffinformationssysteme in kleinen und mittleren Unternehmen (auch KMU) sowie in Großunternehmen umgesetzt wurden. Zwei Unternehmensvertreter stellen eigene Projekte vor – mit einem ehrlichen Blick auf Herausforderungen, notwendige Anpassungen und erzielte Fortschritte (Lessons learned). Die Berichte zeigen auf, was konkret gut funktioniert hat und wo Nachbesserungen notwendig waren. Teilnehmende erhalten konkrete Einblicke in gelungene (und herausfordernde) Einführungsprojekte – und lernen, worauf es bei der Umsetzung wirklich ankommt, unabhängig von Unternehmensgröße oder Branche.

Im Mittelpunkt stehen die Bedingungen, unter denen digitale Informationssysteme nachhaltig wirken können: von der Koordination zwischen Werkstofftechnik, IT und Management über die Verfügbarkeit und Standardisierung von Daten bis hin zu Schulungsbedarf und Pflegeaufwand im Alltag. Auch kulturelle Aspekte – wie die Akzeptanz digitaler Prozesse – werden beleuchtet. Ergänzend werden strategische Empfehlungen für Auswahl, Aufbau und langfristige Etablierung vermittelt. Teilnehmende reflektieren, welche organisatorischen, technischen und menschlichen Faktoren den langfristigen Erfolg beeinflussen – und wie sich typische Hürden frühzeitig erkennen und vermeiden lassen.

In optionalen Workshops werden die Inhalte praxisnah vertieft – zugeschnitten auf zwei Zielgruppen:

IT-affine Fachkräfte & Ingenieure erproben selbstständig:

• Erstellung und Freigabe von Werkstoffstammdaten
• Strukturierter Import/Export aus PDFs, Excel, Prüfmaschinen
• Datenmodelle und automatisierte Workflows mit BPMN

Entscheider & Führungskräfte:
Erhalten durch Use-Case-Diskussionen und Live-Demos Einblick in Datenflüsse, Automatisierung und Compliance – für ein klares Verständnis von Nutzen, Aufwand und Umsetzbarkeit.