Dr. Sebastian Berlin Ditzingen, 9. Juni Die drei Säulen von Industrie 4.0 Ein Arbeitsprogramm

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1 Dr. Sebastian Berlin Ditzingen, 9. Juni 2015 Die drei Säulen von Industrie 4.0 Ein Arbeitsprogramm

2 Die vier industriellen Revolutionen Quelle: Kagermann u.a. (2013), Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0 2

3 Merkmale und Ausprägungen von Industrie 4.0 Kennzeichnend für Industrie 4.0 sind - Automatisierung - U.a. datengetriebene Entscheidungen auf Grundlage von Big Data-Analysen - Standardisierung - U.a. einheitliche Kommunikationsstandards und Schnittstellen; Standards zur Datenverarbeitung - Einbettung - U.a. Sensoren als Bestandteil physischer Akteure; Verschmelzen von Hard- und Software - Digitalisierung - U.a. Digitalisierung der physischen Akteure; digitales Abbild des Warenflusses - Vernetzung - Vernetzung aller Akteure der Wertschöpfungskette; Vernetzung von Maschinen und Menschen Ermöglicht - Smart Production - Intelligente Maschinen; intelligente Werkstücke; Effizienzsteigerung - Smart Products - Produkt trägt Daten mit sich; Angebot innovativer Dienstleistungen wie Fernwartung - Smart Networks - Wertschöpfungsweite Prozessintegration; Ad-hoc-Strukturen; Kommunikation über Plattformen In jedem dieser Bereiche ergeben sich bislang unbeantwortete für die betriebswirtschaftliche Forschung 3

4 Themenfeld Betriebswirtschaftliche von Smart Production Flexibilisierung Dynamische Gestaltung von Geschäftsprozessen in unterschiedlichen Dimensionen: Qualität, Zeit, Risiko, Robustheit, Preis, Umweltverträglichkeit, etc. Ressourcenproduktivität und -effizienz Hohe Ausbringung an Produkten bei gegebenen Ressourcen (Ressourcenproduktivität) und niedriger Ressourceneinsatz bei gegebener Produktionsmenge (Ressourceneffizienz) Individualisierung der Kundenwünsche Rentable Produktion von Kleinstmengen (Losgröße 1) unter Berücksichtigung individueller kundenspezifischer Kriterien in der Produktentstehung von Smart Production Demografie-sensible Arbeitsgestaltung Interaktion zwischen Mensch und technischen Systemen in Verbindung mit Maßnahmen der Arbeitsgestaltung und Kompetenzentwicklung Optimierte Entscheidungsfindung Durchgängige Transparenz und frühzeitige Absicherung von Entwurfsentscheidungen im Rahmen des Engineerings sowie flexiblere Reaktionen auf Störungen. Quelle: Kagermann u.a. (2013), Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0, S. 19f. Work-Life-Balance Verbindung von Beruf und Privatleben sowie neue Handlungsspielräume für die Gestaltung des Arbeitseinsatzes durch intelligente Assistenzsysteme 4

5 Themenfeld Betriebswirtschaftliche von Smart Products Smarte Komponenten (Sensorik, Prozessoren, Software) Physische Komponenten (Mechanik, Elektronik) Smart Product führt zu Vernetzungskomponenten (Schnittstellen, Netzwerkverbindung) Überwachung Wartung Predictive Maintenance Messung der Umwelt Autonomes Lernen Veränderte Wertschöpfungsketten Neue Branchenstrukturen Neue strategische Fragestellungen Veränderte Unternehmensrollen Transformation der Wettbewerbskräfte Quelle: Porter, M. E., J. E. Heppelmann (2014), How Smart, Connected Products Are Transforming Competition, S. 67f. 5

6 Themenfeld Betriebswirtschaftliche von Smart Networks Anwendungssicht Theoriesicht Welche Anforderungen ergeben sich durch Industrie 4.0 an die Steuerung von Netzwerken? Beispiele: Möglichkeit zur Bildung und Steuerung von adhoc-strukturen Welche wissenschaftlichen Erkenntnisse sind vorhanden, um diesen Anforderungen zu begegnen? Beispiele: Schließen von Rahmenvereinbarungen Welcher künftiger Forschungsbedarf ergibt sich aus dem Abgleich von Anforderungen und Lösungen? Beispiele: Bestimmung des Zeitpunkts zur Vertragsauflösung Steuerung von Netzwerken Fokus 4 Netzwerktypen Netzwerkplanung Netzwerkbetrieb Ziele & Anreize Leistung & Vergütung Strukturen & Prozesse Verhalten & Belohnung Interaktion & Reputation Vertrauen & Gemeinsamkeiten geschlossen hierarchisch Typ I Typ II Typ III Typ IV offen Ergebnissteuerung Verhaltenssteuerung Soziale Steuerung heterarchisch Quelle: Dekker, H. C. (2004). Control of inter-organizational relationships. Accounting, Organizations and Society, 29(1),

7 Arbeitsprogramm zum Thema Betriebswirtschaftliche Aspekte von Industrie 4.0 Betriebswirtschaftliche des Konzepts Industrie 4.0 Themenfeld Betriebswirtschaftliche Smart Products Themenfeld Betriebswirtschaftliche Smart Production Themenfeld Betriebswirtschaftliche Smart Networks Fallstudien zur Vertiefung der behandelten Themenstellungen 7

8 Backup 8

9 Themenfeld Betriebswirtschaftliche von Smart Networks Anwendungssicht Theoriesicht Welche Anforderungen ergeben sich durch Industrie 4.0 an die Steuerung von Netzwerken? Beispiele: Möglichkeit zur Bildung und Steuerung von adhoc-strukturen Welche wissenschaftlichen Erkenntnisse sind vorhanden, um diesen Anforderungen zu begegnen? Beispiele: Schließen von Rahmenvereinbarungen Welcher künftiger Forschungsbedarf ergibt sich aus dem Abgleich von Anforderungen und Lösungen? Beispiele: Bestimmung des Zeitpunkts zur Vertragsauflösung Steuerung von Netzwerken Fokus 4 Netzwerktypen Netzwerkplanung Netzwerkbetrieb Ziele & Anreize Leistung & Vergütung Strukturen & Prozesse Verhalten & Belohnung Interaktion & Reputation Vertrauen & Gemeinsamkeiten geschlossen hierarchisch Typ I Typ II Typ III Typ IV offen Ergebnissteuerung Verhaltenssteuerung Soziale Steuerung heterarchisch Quelle: Dekker, H. C. (2004). Control of inter-organizational relationships. Accounting, Organizations and Society, 29(1),

10 Praxisorientierte Definition von Industrie 4.0 Industrie 4.0 umfasst die intelligente Vernetzung aller Akteure innerhalb von Wertschöpfungsketten (vom Zulieferer bis hin zum Kunden) und die vollständige Digitalisierung relevanter Informationen. Dies ermöglicht die Aufnahme und Auswertung immenser Datenmengen (Big Data) in Echtzeit sowie die autonome, regelbasierte Entscheidungsfindung. Industrie 4.0 führt dadurch zu effizienteren Prozessen im Sinne einer smarten Produktion, sowie einem höheren Kundennutzen durch das Angebot smarter Produkte und Dienstleistungen. 10

11 Themenüberblick Arbeitsprogramm zum Thema Betriebswirtschaftliche Aspekte von Industrie 4.0 mit folgenden Themenfeldern Smart Products Im Fokus stehen u.a. die Fragen, wie Smart Products aus Kundendaten entwickelt und in das bestehende Leistungsspektrum integriert werden können. Smart Production Aus der betriebswirtschaftlichen Perspektive werden die informationstechnischen Potenziale für die Produktionsplanung und -steuerung behandelt. Smart Networks Im Fokus steht die Frage, in welcher Form sich die Entwicklungen um Industrie 4.0 auf die verschiedenen Ausprägungen überbetrieblicher Wertschöpfung auswirken. 11