Innovationen im Zeitalter der Digitalisierung

Roman Dumitrescu und Jürgen Gausemeier

Aus der Digitalisierung eröffnen sich faszinierende Chancen. Allerdings müssen wir erkennen, dass wir mehr als die Technologieführerschaft benötigen, um zu reüssieren. Es muss uns gelingen, die Technologieführerschaft, die wir u. a. auf dem Gebiet Industrie 4.0 haben, in Wertschöpfung, Unternehmenserfolg und Beschäftigung zu transformieren. Die wesentlichen Hebel dafür sind datenbasierte Dienstleistungen, Geschäftsmodelle, Positionierung in der Plattformökonomie, Unternehmensgründungen, die Gestaltung der Arbeitswelt und last, but not least Systems Engineering. In jedem Fall wird es mehr denn je auf strategisches Agieren und systemisches Denken und Handeln ankommen.

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Ein digitales Universalwerkzeug für die Produktionsanalyse - Entwicklung einer Web-App zur methodenübergreifenden Analyse von Produktionsprozessen

Constantin Grabner, Firaz Khokhar, Thomas Schoop und Hermann Lödding,

Eine gründliche Analyse ist die Grundlage für eine zielgerichtete Verbesserung von Produktionsprozessen. Insbesondere im Umfeld von Lean Production sind zahlreiche Analysemethoden und -werkzeuge entstanden, die es erfordern, umfangreiche Informationen über Produktionssysteme zu erfassen. Die Digitalisierung bietet die Möglichkeit, den Aufwand für die Erfassung und Auswertung deutlich zu reduzieren. Das Institut für Produktionsmanagement und -technik (IPMT) der Technischen Universität Hamburg hat in Zusammenarbeit mit dem Medizintechnikunternehmen Dräger eine geräteunabhängige Web-App zur Analyse von Produktionsprozessen entwickelt. Dieser Beitrag beschreibt, welche Datenstrukturen und Technologien es ermöglichen, gängige Analysemethoden zu nutzen und sie an unternehmensspezifische Problemstellungen anzupassen.

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Industrie 4.0 Geschäftsmodelle - Ein Analyse-Raster zum Erkennen von Industrie 4.0 Potenzialen und notwendigen Veränderungen

Patricia Deflorin, Maike Scherrer, Janick Amgarten

Industrie 4.0 umfasst viel mehr als Sensoren, Aktoren und Vernetzungskomponenten. Die Technologien ermöglichen einerseits das Anbieten neuer Produkte und Dienstleistungen für den Kunden, andererseits führen sie zu internen Effizienzsteigerungen. Anhand des Industrie 4.0 Geschäftsmodells wird visualisiert, welche Ziele eine Industrie 4.0 Initiative verfolgt, welcher Wert für den Kunden entsteht, welche Leistungen intern zu erbringen sind, welche Technologien und Fähigkeiten benötigt werden und welche Informationssysteme die Vernetzung zwischen Kunden, Lieferanten und innerhalb des Unternehmens ermöglichen. Wichtig ist dabei, dass die Dimensionen der Industrie 4.0 Geschäftsmodelle aufeinander abgestimmt sind.

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Big Data Analytics in der Auftragsabwicklung - Erschließung ungenutzter Potenziale in der variantenreichen Kleinserienfertigung

René Wöstmann, Fabian Nöhring, Jochen Deuse, Ralf Klinkenberg, Thomas Lacker

Die fortschreitende Digitalisierung der Arbeitswelt führt zu neuen Möglichkeiten der Gestaltung und digitalen Unterstützung von Geschäftsprozessen. Insbesondere nicht F&E-intensive, zumeist kleine und mittlere Unternehmen stehen jedoch vor großen Herausforderungen, diese Potenziale zu realisieren. Im Rahmen dieses Beitrags wird aufgezeigt, welche Anwendungsfälle mithilfe des Einsatzes von Big Data Analytics in produzierenden Unternehmen realisiert werden können. Hierzu werden verschiedene Anwendungsszenarien skizziert. Anhand eines Praxisbeispiels der Auftragsabwicklung eines nicht F&E-intensiven Unternehmens wird aufgezeigt, wie die Beschaffung durch die Analyse und Prognose relevanter Daten, bspw. die Verfügbarkeit und Kosten von Bauteilen oder Prozessdaten, und die Angebotserstellung softwaretechnisch unterstützt werden können.

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Digitale Geschäftsmodelle
für smart IPSS -
Nutzenpotenziale für Anbieter und Kunden

Lisa Grandjean, Marion Steven

Viele Unternehmen im deutschen Maschinen- und Anlagenbau setzen auf das Angebot von industriellen Produkt-Service Systemen (IPSS), d. h. systematische und kundenindividuelle Kombinationen von Sach- und Dienstleistungen. Durch Industrie 4.0 erfahren nicht nur die IPSS, sondern auch deren Geschäftsmodelle eine grundlegende Veränderung. Es entstehen smart IPSS, die darauf ausgerichtete digitale Geschäftsmodelle benötigen. Im vorliegenden Beitrag wird systematisch analysiert, welche Besonderheiten digitale Geschäftsmodelle für smart IPSS aufweisen und welche Nutzenpotenziale sich daraus für den Kunden und den Anbieter ergeben.

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Digitalisierung

Der virtuelle Zwilling im digitalen Anlagenbau - Notwendige Standards für den Austausch von Simulationsmodellen über Gewerkegrenzen hinweg

Mike Barth, Guido Sand

Simulation wird branchenübergreifend als wichtiges und etabliertes Werkzeug für moderne Engineering-Prozesse betrachtet. Insbesondere die Automatisierung komplexer Produktionsanlagen verwendet Modellierungs- und Simulationstechniken in verschiedenen Projektphasen, um sowohl die Anlage, aber auch das Produkt in bestmöglicher Qualität zu entwickeln. Die jüngsten Trends rund um die Digitalisierung von Produktionsanlagen bestärken die Relevanz von virtuellen Engineering-Szenarien. Dieser Beitrag beschreibt die Notwendigkeit von domänen- und werkzeugübergreifenden Standards für die Modellierung von mechatronischen Anlagen und Maschinen im Rahmen eines digitalen Zwillings.

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Digitalisierung

Ganzheitliche Einführung von Industrie 4.0 zur Steigerung der Energietransparenz

Sebastian Schenk, Tobias Heinen

Aufgrund großer Intransparenz beim Energieeinsatz haben produzierende Unternehmen üblicherweise Probleme, die energetisch relevanten Kostentreiber in der Produktion zu identifizieren. Diese Transparenz kann durch die Ermittlung des Energieverbrauchs anhand geeigneter Messtechniken innerhalb einer Fabrik erreicht werden. Jedoch muss die gewonnene Transparenz intelligent genutzt werden, um wirtschaftliche Vorteile damit zu erzielen. Einen Lösungsweg dazu bietet der Einsatz von Methoden der Industrie 4.0. Größtmögliche Synergien können nur durch eine ganzheitliche Industrie 4.0-Herangehensweise, die das Geschäftsmodell, die Prozesse, die Technik und die Organisation berücksichtigt, erreicht werden. Eine entsprechende Strategie zur Einführung von Industrie 4.0 mit dem Ziel der Steigerung der Energietransparenz wird in diesem Beitrag vorgestellt.

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Digitalisierung

Der Wandel von Praxis, Wissen und Identität in der Industrie 4.0 - Automatisierung und Digitalisierung verändern nicht nur  „was wir tun“ und „was wir können (müssen)“, sondern auch „wer wir sind"

Barbara Kump

Oft wird bei der Digitalisierung und Automatisierung von Arbeitsprozessen übersehen, dass dadurch für die Organisation gravierende Veränderungen angestoßen werden. Dieser Beitrag zeigt auf, dass solche Veränderungen zu einer Inkongruenz zwischen dem „was eine Organisation tut“ (Praxis), „was sie kann“ (Wissen) und „wer sie ist“ (Identität) führen können. Um Veränderungen erfolgreich umzusetzen, müssen diese Inkongruenzen überwunden werden. Wenn Manager sich dessen bewusst sind, können viele Probleme wie z. B. der Zusammenbruch bestehender Routinen, Wissenslücken oder der Abgang von wichtigen Mitarbeitern vorhergesehen und gelöst werden.

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Big Data und Einkauf 4.0 - Analyse und Konzeption

Florian C. Kleemann und Andreas H. Glas

Digitale Technologien, die u. a. Warenströme in Echtzeit lenken und vorausschauend disponieren, werden den Einkauf grundlegend verändern. Die digitale Transformation der Beschaffung wird häufig mit dem Begriff „Einkauf 4.0“ in Verbindung gebracht. Big Data und künstliche Intelligenz führen dabei dazu, dass viele operative Tätigkeiten zukünftig automatisiert durchgeführt werden. Die Fähigkeit, Bedarfe und Märkte analysieren zu können, ist daher eine künftige Kernkompetenz des Einkaufs – und nicht mehr der „Maschinenraum“ für die Prozessabwicklung von Bedarfsforderungen zu sein. Dieser Beitrag hebt die Relevanz digitaler Technologie für vernetzte Wertschöpfungsketten hervor, diskutiert ein Reifegradmodell für den Einkauf 4.0 und entwickelt eine Konzeption zur Nutzung der vielfältigen Potenziale von Big Data in Beschaffungsaktivitäten.

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Evolution der Werkzeugkiste - Der Reifegrad der Methoden in der Industrial Security

Timo Kob, David Fuhr

Nach einem Spätstart hat die OT-Security in den letzten Jahren bedeutend gegenüber der IT-Security aufgeholt. Viele technische IT-Sicherheitsmaßnahmen sind auch für Maschinen und Anlagen verfügbar. Das Bild des Security-Reifegrads im OT-Feld ist jedoch komplexer und bruchstückhafter, wie der vorliegende Beitrag zu zeigen versucht. Bestimmte Grundfragen und Widersprüche der IT-Security werden hier besonders deutlich und müssen daher möglicherweise in der OT-Security selbst gelöst werden.

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