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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Wissensmanagement im KMU mithilfe von Assistenzsystemen - Effizienzsteigernder Einsatz von Assistenzsystemen in KMU

 

Mandy Tawalbeh, Luise Weißflog und Hendrik Hopf

Auch in KMU fi ndet Industrie 4.0 bzw. Digitalisierung zunehmenden Einzug in das alltägliche Produktionsgeschehen. Im Fokus stehen beispielsweise Assistenzsysteme, die den Mitarbeiter in seiner Arbeit unterstützen. Mithilfe solcher technischen Lösungen wird die Kommunikation deutlich erleichtert und gleichzeitig stehen die benötigten Informationen zum richtigen Zeitpunkt am entsprechenden Arbeitsplatz bereit. Dieser Herausforderung widmete sich das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Chemnitz gemeinsam mit zwei KMU im sächsischen Raum. Die Lösungsansätze zur Integration von Datenbrillen und Touch-Monitoren bringen positive Effekte für Produktion, Wartung und Instandhaltung.

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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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Produktdatenerfassung beim Profilbiegen - Umsetzung eines Handmessgeräts zur Konturvermessung von gebogenen Profilen

Peter Groche, Thomas Kessler, Johannes Hohmann und Dominik Huttel

Kinematische Profilbiegeverfahren, wie das Drei-Rollen-Profilbiegen, zeichnen sich durch ihre hohe Flexibilität hinsichtlich der fertigbaren Konturen aus. Der geringe Automatisierungsgrad und die überwiegend manuelle Qualitätskontrolle führen jedoch zu einem hohen Personal- und Zeitaufwand. Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Darmstadt hat mit der Herkules Wetzlar GmbH ein Umsetzungsprojekt zur Erfassung und Digitalisierung der Kontur gebogener Profile durchgeführt. Mit den erzielten Ergebnissen konnte der Mehrwert durch die Implementierung von Sensorik in der Produktion gezeigt werden.

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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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