Eine Plattform-Architektur für Materials-Science-Ontologien
Drei industrielle Sichten auf eine Ontologie — Material · Compliance · Wertschöpfungskette. Vier Schichten als gemeinsames Chassis.
Statt für jede neue Materialklasse, jede neue Verordnung oder jede neue Industrie-Schnittstelle eine eigene Ontologie zu bauen, integriert OntoCrafter drei industrielle Sichten in derselben modularen Architektur. Die Material-Sicht bekommt die mechanistische Tiefe — sieben Erklärungs-Schichten von Symmetrie bis Bindung. Die Compliance-Sicht bekommt die regulatorische Vollintegration — elf EU-Verordnungs-Module von CSRD bis AI Act. Die Wertschöpfungs-Sicht bekommt die DPP-Mechanik — Material- und Sector-DPP per Mehrfach-Vererbung, AAS, Catena-X, Manufacturing-X. Die vier Schichten (L0–L3) sind das gemeinsame Chassis, das diese drei Sichten konsistent zusammenhält.
Das ist OntoCrafter, die Architektur. OCO v0.94 ist die Referenz-Implementierung — funktionale Keramik plus 15 EU-Regulatorik-Module integriert. Polymere, Batterien, Metalle: warten auf ihre eigenen L2-Module.
Fünf Perspektiven, drei Sichten
Welche Perspektive auf OCO ist für Sie relevant?
OntoCrafter integriert drei industrielle Sichten — Material, Compliance, Wertschöpfungskette — durch vier gemeinsame Schichten (L0–L3). Hinzu kommen zwei technische Implementierungs-Perspektiven: LIMS/ELN-Integration und Ontologie-Architektur selbst. Fünf Fach-Perspektiven insgesamt, jede mit eigener Detail-Seite, persona-spezifischer CQ-Auswahl und eigenem Distribution-Bezug. Wählen Sie die, die zu Ihrer Rolle passt.
Die Architektur
Schichten statt Monolith — vier Schichten als Chassis, drei industrielle Sichten als Konsumenten
OntoCrafter integriert drei industrielle Sichten in derselben Ontologie: Material-Forschung, EU-Compliance, Wertschöpfungskette (DPP / Manufacturing-X / Catena-X). Die vier Schichten (L0–L3) sind die architektonische Mechanik, die diese drei Sichten konsistent zusammenführt. Konsumenten wählen die Sicht, die zu ihrer Rolle passt — und die Tiefe pro Schicht, die sie brauchen.
Vier Schichten als gemeinsames Chassis
Kategorische Regeln, die mehrere Schichten verbinden — „wenn Pyroelektrik, dann polare Punktgruppe”.
325 logische Reasoning-Axiome plus 5 920 reifizierte Neumann-Constraints (Tensor × Punktgruppe). Opt-in: Anwender ohne Reasoning-Bedarf bezahlen den OWL-2-DL-Reasoner-Kostenpunkt nicht.
Die Schicht, die sich ändert, wenn die Materialklasse oder die Regulatorik wechselt. Hier liegt das eigentliche Domänenwissen.
Für Keramik: 230 Raumgruppen, Kröger-Vink-Defektchemie, Newnham-Konnektivität, 32 Coupled-Effects. Für EU-Compliance: CSRD/ESRS, LCA, Manufacturing-X, CBAM, AI Act und sieben weitere Verordnungen.
Alles, was über Materialklassen hinweg identisch ist: Probe, Workflow, Equipment, Messung, Identifier, Provenance, Investigation, Prozess.
L1-Skelette aller 44 Module — direkt in elektronische Laborbücher (ELN) und Labor-Informationssysteme (LIMS) importierbar. Schwesterprojekte teilen diese Schicht ungeändert.
Der Vertrag mit der Außenwelt. Nur hier verweisen wir auf existierende Standards.
11 substantielle L0-Brücken-Targets (PMDco, QUDT, EMMO, CIF, CHMO, ChEBI, PROV-O, NFDIcore, MADO, OBI, BattINFO) plus 829 explizite Cross-Ontology-Mappings in 40 Sektionen. Versionsänderungen externer Standards bleiben hier isoliert.
Drei industrielle Sichten
Sicht 1 — Material
Mechanistische Tiefe für Material-Forschung
Sieben Erklärungs-Schichten von Symmetrie bis Bindung machen aus „warum erreicht BNT-BT d33 ≈ 580 pC/N am MPB?” eine SPARQL-Abfrage. Neumann-Engine mit 5 920 Constraints, Phase-State-Coupling, fünf externe Caches (Wyckoff, Bond-Valence-Parameter, Shannon-Ionenradien, Pauling, ~155 000 Materials-Project-DFT-Einträge).
Sicht 2 — Compliance
Regulatorische Vollintegration
Elf EU-Verordnungs-Module mit explizitem regulatorischem Anker — CSRD/ESRS, LCA (EN 15804+A2), CSDDD, PPWR, CBAM, R2R, AI Act, SSbD, Regulated Substances, Recycling, Manufacturing-X. Strukturell ins Material-Modell integriert über die Audience-Achse — nicht parallel daneben, nicht als Reporting-Anhang.
Sicht 3 — Wertschöpfungskette
Material-DPP und Sector-DPP zusammen
Mehrfach-Vererbung als Architektur: ein BNT-BT-Aktuator in einer Batterie ist gleichzeitig Material-DPP und Battery-DPP. AAS IEC 63278, Catena-X CX-0010/CX-0146, BPN-Identifier, PACT v2.3.3. oco-supplier als Wertschöpfungs-Akteur-Anker — durch ihn routet jede CSDDD-Tier, jeder Mfgx-BPN, jede CoA-Referenz.
Wer importiert was?
Vier Konsumer-Profile, vier verschiedene Importtiefen — direkt aus dem Distributions-Modell des Papers (Tabelle 1):
Wie im Maschinenbau. Die vier Schichten (L0–L3) sind das Chassis — Antriebsstrang, Achsen, Steuerung. Identisch über alle drei industriellen Sichten. Was sich pro Sicht unterscheidet: die mechanistische Tiefe (Material-Sicht), die regulatorische Vollständigkeit (Compliance-Sicht), die Wertschöpfungs-Anbindung (DPP-/Mfgx-Sicht). Eine Ontologie, drei industrielle Sichten, vier integrierende Schichten — das unterscheidet den OntoCrafter-Stack vom Lehrbuch-Modell.
Downloads
Vier Distributions-Varianten — zwei öffentlich, zwei auf Anfrage
CC-BY für die L0-Bridge, CC-BY-SA für das öffentliche L1, proprietär für L2/L3 und alle Compliance-Module. Vier Bundles plus inhaltliche Coverage-Übersicht auf der Distributions-Seite.
Engineering-Leistungen
Eigene Brücken, eigene Module — wir bauen das für Sie
Zwei Auftrags-Pattern: Bridge-Bau zu bestehenden Ontologien (PMDco, EMMO, ISO 15926, BattINFO, eCl@ss …) und Modul-Entwicklung für neue Materialklassen (Polymere, Metalle, Glas, HTFC) nach dem ADR-136-Framework.
Werkzeuge
Zwei Begleit-Werkzeuge — gebaut um OCO im Alltag zu nutzen
OCO-Workbench (Pannek) als GUI für Datenimport, Prozess-Modellierung und ABox-Population. SIPOC-Extractor (Grond) als Pipeline für die Fragment-Extraktion aus Publikationen und Patenten. Beide nutzen OCO als Schema, kein Fork.
Werden Sie Teil der Architektur-Validierung
Drei Wege, mit uns zusammenzuarbeiten
L0+L1 in Ihr Konsortium übernehmen, Modul-Entwicklung für Ihre Materialdomäne beauftragen, oder die Architektur als Reviewer kritisch prüfen. Direkter Kontakt: ontocrafter@numberland.com — Antwort in der Regel binnen zwei Werktagen.
Wissenschaftlicher Unterbau
Das Pre-Print zur OntoCrafter-Architektur
Pannek & Grond (2026): „A Layered Architecture for Reusable Materials Ontologies — The OntoCrafter Ceramics Ontology (OCO) as Reference Implementation”. 55 Seiten, CC-BY 4.0, Englisch · v0.94. Drei-Achsen-Architektur formal beschrieben, OCO-Referenz-Implementierung quantitativ validiert.