Der Weg zum Digitalen Typenschild

Nun gut, das mit dem PDF müssen wir nochmal diskutieren, auch im Zeitalter von PDF 2.0 gilt PDF nach wie vor nicht als zeitgemäße Lösung für mobile Dokumentation. Stattdessen würde man heute HTML bevorzugen, vielleicht als HTML5-Variante. Aber das ist vom Erstellungsprozess her als Ausgabeformat genauso trivial wie PDF. Schauen wir uns ein einfaches Beispiel an: Eine handelsübliche Mütze eines US-amerikanischen Herstellers trägt auf der Innenseite keine ewig lange Fahne mehr mit Nutzerinformationen. Vielmehr befindet sich dort ein kurzes Etikett mit den gesetzlich vorgeschrieben Informationen – und ein QR-Code mit der Aufforderung zum Scannen, zum Beispiel mit dem Mobiltelefon und seiner eingebauten QR-Code-App (Abb. 01).

Abb. 01 Typenetikett mit QR-Code. Foto Ulrich Thiele; Illustration Christoph Schulz-Hamparian

Nach dem Scannen öffnet sich eine produktbezogene Website, auf der im HTML- Format alle denkbaren Nutzungsinformationen angezeigt werden. Das reicht von der Materialbeschaffenheit über Herkunftsbezeichnungen bis zu einem Video über Empfehlungen zum Tragen der Mütze (Abb. 02).

Abb. 02 Zwei Screenshots von der Produktwebseite. Quelle Ulrich Thiele; Stetson

Alles, was ein Kunde erwarten könnte, von werblichen Inhalten über bestimmungsgemäße Verwendung bis zur Datentabelle. Ein einfaches Beispiel, das zwei Dinge zeigen soll:

1. Digitale Typenschilder sind keine Vision, sondern werden bereits umgesetzt.
2. Geht das wirklich so einfach? Und warum machen es dann nicht alle?

Bevor wir uns den Prozessen hinter dem Digitalen Typenschild widmen, fragen wir zunächst: Was ist der Nutzen? Warum sollten wir das tun? Wir finden bei der DKE einen Vergleich der Vorteile (Tab. 01).

Tab. 01 Quelle [1]

Die Prozesse dahinter

Tatsächlich wird die Sache beliebig kompliziert, wenn man sich die Prozesse hinter dem Digitalen Typenschild einmal genauer anschaut. Dabei haben wir zwei verschiedene Prozessstränge zu bearbeiten:

1. Der QR-Code verweist auf einen Webserver. Hier steckt der Teufel im Detail.
2. Die Informationen auf dem Webserver müssen nutzerzentriert aufbereitet werden (Es sei denn, wir muten dem Nutzer und seinem Mobiltelefon unsere 3.000-seitige 65MB-schwere Standardbetriebs­anleitung im PDF-Format zu. Das wäre nicht zeitgemäß, auch wenn es viele Hersteller so machen.).

Nehmen wir uns diese beiden Stränge vor und erläutern, wie der Weg zum Digitalen Typenschild aussehen könnte.

Der QR-Code als Schlüssel

Das bisherige – nennen wir es das „analoge“ – Typenschild enthält zumindest die gesetzlich und normativ vorgeschriebenen Angaben. Darauf werden wir hier nicht eingehen. Es gibt Bestrebungen, diese Angaben abzuspecken oder sogar darauf zu verzichten zugunsten digitaler Verweise. Allerdings wird das erst in ferner Zukunft spruchreif werden.

Was macht nun ein analoges Typenschild digital? Es ist der Verweis auf einen Informationsspeicher, auf dem die Nutzungsinformationen liegen. Üblicherweise verwendet man heute einen QR-Code, der zusätzlich auf das analoge Typenschild aufgebracht wird. Es kann genauso gut ein anderer 2D-Matrix-Code oder ein Barcode sein. Auch ein RFID-Chip ist eine gute Lösung. Letzteren verwendet man gerne, wenn die entsprechende Umgebung nicht unmittelbar einsehbar ist oder wenn es im Umfeld zu starken Verschmutzungen kommt, die den Matrix-Code unleserlich machen können. RFID-Codes müssen den einschlägigen EMV-Vorgaben genügen und in das Entsorgungskonzept des Gerätes passen. Ein Beispiel für ein Digitales Typenschild zeigt Abbildung 03.

Abb. 03 Digitales Typenschild. Quelle Ari-Armaturen

Kommen wir zum eigentlichen Inhalt des QR-Codes oder des RFID-Chips. Enthalten ist in der Regel nichts anderes als ein Verweis auf einen Serverbereich, auf dem die Nutzungsinformationen digital abgelegt sind. Durchdenken wir einmal die Anforderungen:

• Die ID muss eine global einmalige Zeichenkette sein, die nur an ein einziges physisches Objekt vergeben wird.
• Diese ID muss eineindeutig sein, das heißt, sie darf nie wieder verändert werden oder je wiederverwendet werden.
• Der Zielverweis vom Typenschild muss über die Produktlebensdauer unverändert lesbar bleiben.
• Das Portal für die Produktinforma­tionen muss über die Produktlebensdauer erhalten bleiben.

Der Hersteller muss das durch entsprechende Systeme und Prozesse nachhaltig sicherstellen. Klingt einfach, aber denken Sie an langlebige Investitionsgüter, zum Beispiel einen Hallenkran in einem Kraftwerk, dessen Lebensdauer jenseits der 50 Jahre liegt. Und die Dateiformate dort müssen ebenfalls in 50 Jahren noch mit dem Smartphone lesbar bleiben.

Beim Aufbau eines möglichst langlebigen Codes auf dem Typenschild liefert daher eine neue Norm gute Hilfestellung: Allgemein anerkannt ist dafür die DIN SPEC 91406 („Automatische Identifikation von physischen Objekten und Informationen zum physischen Objekt in IT-Systemen, insbesondere IoT-Systemen“). Diese Norm ist sehr umfassend und unterstützt bei allen Fragen, die im Zusammenhang mit Kodierung (ID), aber auch den verschiedenen aktuellen Informationsträgern stehen. Arbeitet man diese Norm durch, so hat man eine sehr gute Grundlage für diesen Teil des Prozesses.

Aber auch hier kann es kompliziert werden, wenn man ein Hersteller von Mengenprodukten ist, zum Beispiel Lieferant von Sensoren für die chemische Industrie: Wichtig ist, dass man mit eineindeutigen Serien- und Produktnummern arbeitet, unter denen das Verweisziel des QR-Codes zur eindeutigen Fundstelle für Nutzungsinformationen führt. Historisch gewachsen können da so manche Fallen in den Erstellungsprozessen für Produkt- und Seriennummern verborgen sein. Hilfestellung bieten in solchen Fällen Suchmaschinen unter den Stichwörtern „GTIN“ und „SGTIN“. [2]

Aber ist das Digitale Typenschild für die Technische Redaktion überhaupt interessant? Ein klares Jein, unmittelbar sicher nicht, aber einerseits sind Technische Redakteurinnen und Redakteure häufig in die Erstellung des Typenschildes eingebunden. Und andererseits stehen sie letztlich in der Verantwortung für die Dokumente, die eine Person im Verweisziel finden will. Dazu zählt eben auch der Schlüssel, unter dem die Dokumente abgelegt sind.

Aufbereiten der Informationen

Die Frage, ob es uns Fachleute aus der Technischen Kommunikation überhaupt interessieren sollte, stellt sich beim 2. Prozessstrang nicht: Das ist eine Herausforderung einzig für uns allein. Das Aufbereiten der Nutzungsinformationen wurde schon an vielen Stellen beschrieben, aus unterschiedlichsten Blickwinkeln.

Wichtig zu vermerken ist, dass sich ein Produkthersteller in den meisten Fällen selbst entscheiden kann, ob er eine komplexe oder einfachere Lösung wählt, um das Digitale Typenschild mit geeigneten Nutzungsinformationen zu hinterlegen.

Am einfachsten ist der Export aus dem vorhandenen Autorensystem – sei es ein Schreibprogramm wie Microsoft Word oder ein fortgeschrittenes Redaktionssystem – als monolithische PDF-Datei. Im Prinzip handelt es sich um eine komplette Betriebsanleitung als Dokument, wie die Druckfassung. Diesen Weg werden wir hier nicht beschreiben, die Gründe, die dagegen sprechen, sind längst bekannt, das ist Buchdruck vom Typ Gutenberg, ein halbes Jahrtausend später – nein, das ist kein Fortschritt für den Nutzer, Sie können das machen, ist aber Murks.

Folgen Sie dem tekom-Standard iiRDS und gründen Sie darauf eine Metadaten-strukturierte Lösung, die sämtliche künftigen Anforderungen Ihrer Kunden abdecken kann, beliebig skalierbar und für jedes Ausgabegerät und -format geeignet ist. Wir versichern Ihnen, es wird eine Traumlösung werden. „Traumhaft“ vor allem für mittelständische Unternehmen dürfte auch der Aufwand sein, der getrieben werden muss, aber der Kundennutzen ist maximal. Wie geht das?

Das Thema lautet: Smart Information. Das Ziel ist sinngemäß: Ein wesentliches Merkmal von Smart Information ist es, „aus einer funktionsorientierten Dokumentation eine Benutzerinformation zu generieren. Diese orientiert sich an den Nutzungsszenarien (Use-Cases) der Anwender. Dem Nutzer werden nur personalisierte und kontextbezogene Informationen angezeigt. Diese Umsetzung kommt den neuen Anforderungen an Nutzerinteraktion entgegen.“ [3]

Abb. 04 Idealer Prozess für Nutzungsinformationen. Quelle Akademie der Kommunikation.

Abbildung 04 beschreibt den Prozess bildhaft, die Beschreibung folgt im nächsten Abschnitt. Beginnen wir im linken Teil von Abbildung 04:

• Im Sinne einer „Horizontalen Digitalisierung“ beziehen wir sämtliche im Unternehmen verfügbaren Dokumentenquellen ein. Jede Abteilung, die Informationen zu einem bestimmten Produkt erzeugt, wird als Lieferant genutzt. Das kann die Technische Redaktion sein, aber auch Marketing, Vertrieb oder Service, außerdem Informationen aus einem ERP-System.
• Die Dokumente werden üblicher­weise in unterschiedlichen proprietären Quellprogrammen erzeugt. Im Sinne einer Konsolidierung werden die Quelldokumente standardisiert in universell lesbare und hersteller­unabhängige Dateiformate in Form von Informationseinheiten.
• Ein wichtiger Schritt ist, dass die vielen Einzeldokumente nun mit Metadaten angereichert werden, damit sie später leicht auffindbar sind.
• Die resultierenden Informations- Snippets mit ihren Metadaten werden in einem Info-Hub gespeichert.
• Auf der rechten Seite finden sich die verschiedenen Use-Cases: Nutzer mit unterschiedlichem Informationsbedürfnissen fragen über Volltextsuche oder Metadaten gemäß ihrer Rolle (Installationstechniker, Service-Techniker, …), Qualifizierung (Mechatroniker mit Ausbildung, eingewiesene Hilfskraft mit Zusatzausbildung, …) und letztlich bezogen auf das Gerät, vor dem sie gerade stehen, Informationen an, so könnte eine rot blinkende LED ein Service-Fall sein.
• Die Ausgabe kann eine Web-App sein, eine Browseroberfläche oder vielleicht auch ein BOT.

Derartige Systeme sind bereits umgesetzt, etwa in der Aufzug-Service-Branche. Der Aufwand, bis ein funktionierendes System lauffähig ist, kann beträchtlich sein. Was sich hier in der Grafik so anschaulich liest, bedeutet in der Praxis ein Einbeziehen vieler Unternehmensabteilungen. Dazu gehört auch die IT, die die Infrastruktur zur Verfügung stellt.

Glücklicherweise bietet die automatisierte Metadaten-Extraktion als Kernprozess inzwischen schnelle Werkzeuge, um aus Anleitungen und anderen Texten einschlägige Stichworte herauszuziehen und als Metadaten dem Dokument zuzuordnen. [4]

Allerdings stellt sich die Frage, ob ein Produkthersteller eine solche aufwändige Lösung braucht oder ob seine Kunden so etwas fordern. Er sollte aus Sicht der Nutzer seiner Produkte entscheiden, ob sich hier Vorteile im Umgang mit der Nutzung seiner Produkte ergeben und sich diese Vorteile für das Unternehmen auch rechnen. Nicht in jedem Anwendungsfall bestehen entsprechende Anforderungen. Vielleicht reicht es schon aus, eine standardisierte Lösung einzuführen.

Wenn es ein Standard sein soll

Standard bedeutet normiert, und das heißt auch: Datenaustausch zwischen Lieferanten und Kunden auf gleichem Niveau, ohne Kompatibilitätsprobleme. Genau das ist das Konzept einiger großer Anlagenbauer, die die Dokumente ihrer Lieferanten in einheitlichem Format finden wollen. Die Norm, die das Ziel und die Prozesse für die Technische Redaktion bis dahin beschreibt, ist die Richtlinie VDI 2770. Diese deckt verschiedene Aspekte digitaler Herstellerinformationen auf dem Weg zum Digitalen Typenschild ab:

• Metadaten zum leichten Finden von Informationen
• Dokumentenklassifizierung zum einfachen Zuordnen von Dokumentenklassen zu Nutzerbedürfnissen
• Sinnvolle Unterteilung in Teildokumente, um Nutzerbedürfnisse bestmöglich zu erfüllen
• Universell verwendbares Format für den Informationsaustausch

Interessant ist: Die Richtlinie kümmert sich nicht um die Inhalte, den Content von Nutzerinformationen. Hier sei auf andere einschlägige Normen verwiesen, etwa DIN EN 82079-1. Ebenfalls vermisst der Informationsarchitekt Benutzermetadaten, die unbedingt ergänzt werden müssten, um bei der Informationszusammenstellung exakt auf Qualifizierung und Rolle des Produktbenutzers eingehen zu können.

Aber das mag in vielen Anwendungsfällen kein entscheidender Nachteil sein (KISS – Keep it small and simple).

Metadaten helfen beim Sortieren

Metadaten als Anhängsel für ein Informationshäppchen beschreiben genau, zu welchem Produkt oder zu welcher Baugruppe dieses hingehört, was seine Inhalte sind, für welche Nutzergruppe es geeignet ist und wie es sich in eine komplette Dokumentation einfügt. Wenn die Metadaten standardisiert sind, können sich die Informationshappen oder Teildokumente von Unterlieferanten – einen Software-Algorithmus vorausgesetzt – in die Gesamtanlagendokumentation einsortieren.

Genau das tut die 2770: Sie gibt einen festen und klug gewählten Satz von Metadaten vor, die einzelnen Dokumenten zugeordnet werden dürfen. Das vereinfacht das Generieren von Metadaten, stößt natürlich an Grenzen, die ein Konzept nach iiRDS nicht kennt. Standardisierung contra Vielseitigkeit, aber in vielen Fällen kann der Standardsatz dem Zweck genügen. Dabei wählt die VDI-Richtlinie ein zeitgemäßes Dateiformat für die Metadaten, nämlich eine XML-Struktur, mit dem Ziel, den freien Austausch von Metadaten und Teildokumenten zwischen beliebigen Akteuren zu gewährleisten.

Dokumentklassen und Teildokumente

Die Richtlinie geht davon aus, dass die Inhalte einer Betriebsanleitung als Teildokumente existieren, etwa nach der Unterteilung nach DIN EN 82079-1. Im ersten Schritt müssen die somit vorhandenen Teildokumente klassifiziert werden. So können sie später metadatengesteuert zu einem gesamten PDF-Dokument zusammengesetzt oder mithilfe von Metadaten maschinenlesbar gemacht werden.

In der Technischen Redaktion spricht man gerne von Modulen oder von Topics. Die VDI-Richtlinie geht hingegen vereinfachend vom praxisnahen Fall von Teildokumentationen aus, die bereits im PDF-Format vorliegen. Um die Einordnung dieser Teildokumente zu erleichtern, gibt es eine Zuordnung in vier Gruppen von Dokumenten, die den zwölf Kategorien der Richtlinie übergeordnet sind. Die Richtlinie stellt dafür ein grobes, aber für den Maschinen- und Anlagenbau durchdachtes und praxisgerechtes Klassifizierungsschema vor.

Kein idealer Ansatz

PDF ist ein dokumentenbasiertes Format und geeignet, um komplette Betriebsanleitungen mit den bekannten Vorteilen eines PDF-Dokuments zu verteilen.

Der Prozess der Dokumentenerstellung ist vom Ausgabeformat allerdings unabhängig. Er kann mit einer ebenso dokumentzentrierten Software wie Microsoft Word oder Adobe InDesign erfolgen oder auf moderneren modulzentrierten Systemen wie einem Redaktionssystem. Dafür wählt die VDI-Richtlinie einen zeitgemäßen Ansatz und setzt zumindest eine Modularisierung der Inhalte einer Betriebsanleitung auf Kapitelebene voraus.

Das ändert nichts daran, dass sich PDF-Dateien auf dem Smartphone auch in Version PDF 2.n nur unkomfortabel lesen und noch schlechter durchsuchen lassen. Aber die Richtlinie VDI 2770 macht wenigstens den Versuch, das PDF für diesen Zweck zu zähmen.

Und natürlich bleibt es dabei: PDF ist nach wie vor ein layoutorientiertes Standard-Austauschformat, eben geeignet, um ohne Kompatibilitätsprobleme Digitale Typenschilder zu realisieren.

Verknüpfen mit dem Typenschild

Es bleibt noch übrig, die so aufbereiteten Informations-Häppchen mit dem Digitalen Typenschild zu verknüpfen. Dabei sind zwei Anwendungsfälle zu berücksichtigen:

• Nutzer verschiedener Zielgruppen möchten über das Digitale Typenschild auf unmittelbar gewünschte Informa­tionen und Handlungsanleitungen zugreifen.
• Kunden oder Lieferanten möchten über das Digitale Typenschild auf Teildokumente zugreifen, um diese ggf. zu einer Gesamtanlagen-Dokumentation zusammenzustellen oder um layout­getreue Handbücher abzurufen.

Damit ergibt sich die Frage, wie für diese beiden Anwendungsfälle das Verweisziel eines Digitalen Typenschildes aussehen könnte. Auch hier kann der Produkthersteller sich für verschiedene Wege entscheiden:

• Eine eigene statische Website, wie eingangs im Beispiel der Mütze gezeigt.
• Eine dynamische Website, die adhoc je nach Anforderung mit den entsprechenden Inhalten gefüllt wird.
• Eine dynamische Website, die auto­matisch gemeinsam mit dem Digitalen Typenschild generiert wird, sobald die Dokumentation für ein neues Produkt bereitgestellt wurde.

Die Idee nimmt Form an

Für den einzelnen Produkthersteller kann der komplexe Gesamtprozess vom Erstellen der Dokumente über das Verfügbarmachen auf einem Webserver bis hin zum Generieren eines geeigneten Codes mit eineindeutigen Produkt-IDs schnell eine Hemmschwelle darstellen – das Projekt wird aufgeschoben. Der Hersteller kann aber unter verschiedenen Lösungswegen genau das Konzept wählen, was ihm die meisten Vorteile und dem Nutzer den geringsten Aufwand beim Finden der benötigten Informationen abverlangt.

Das Digitale Typenschild ist zurzeit ein großes Thema, umgesetzte Lösungen findet man jedoch noch recht wenige. Doch inzwischen beginnt sich das Konzept des Digitalen Typenschildes zu verbreiten. Regelwerke befassen sich mit Vorgaben, die auch ein kleiner oder mittelständischer Produkthersteller umsetzen kann. Dennoch bleibt der Aufwand für die Startphase vergleichsweise hoch, wenn man nutzerzentrierte Lösungen anbieten möchte.

BASF beispielsweise unterstützt seine Lieferanten gemeinsam mit einem Konsortium aus fünfzig Industriekunden über einen Konzeptvorschlag, der im Internet erläutert wird. [5] Dort sieht man auch, dass bereits eine Vielzahl namhafter Unternehmen der Zulieferindustrie auf das Digitale Typenschild und die neue Kodierung der Nutzerdokumente umschwenkt. Das sollte Motivation genug sein, dass sich die Technische Redaktion bereits heute damit auseinandersetzt.

Zum Schluss empfehlen wir ein Video. Es zeigt, welchen Zusatznutzen man aus dem Digitalen Typenschild ziehen kann, wenn man den Prozess um weitere Funktionen ergänzt. [6]

Links und Literatur

[1] https://www.dke.de/de/arbeitsfelder/industry/news/digitales-typenschild-grundlage-industrie-40

[2] https://www.gs1-germany.de/gs1-standards/identifikation/artikel-gtin-sgtin/

[3] Kaiser, Verena (2022): Analyse der Entscheidungsfindung über die Umsetzung von Smart Information mit Unterstützung von Experten.

[4] Beispiel für einen Anbieter: https://c-rex.net/?action=infounit&value=LHZH3ZSAaf&uilang=de-DE 

[5] www.digitaldatachain.com

[6] https://www.youtube.com/watch?v=jZk6XZSJlCg