Zur Rolle digitaler Verwaltungsprozesse in der digitalen Transformation

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1 Zur Rolle digitaler Verwaltungsprozesse in der digitalen Transformation Manfred Broy Technische Universität München Institut für Informatik

2 Digitaler Wandel digitale Transformation Ausgelöst durch das exponentielle Wachstum, die Ortsungebundenheit, die schier unbegrenzten Einsatzmöglichkeiten das Skalieren digitaler Technologien werden nachhaltige Veränderungsprozesse in Wirtschaft Staatswesen bei den Menschen im Verhalten und Bewusstsein angestoßen. Manfred Broy 2

3 Digitaler Wandel wie weit ist er fortgeschritten? Es wird geschätzt, dass es der Menschheit im Jahr 2002 zum ersten Mal möglich war, mehr Information digital als analog zu speichern (der Beginn des Digitalen Zeitalters ) dass 2007 bereits 94 % der weltweiten technologischen Informationskapazität digital war (nach lediglich 3 % im Jahr 1993). Der digitale Wandel lässt sich nicht an einfach an einem Phänomen festmachen sondern besteht aus einer Fülle von Veränderungen. Manfred Broy 3

4 Die Elemente des digitalen Wandels Digitale Technologie Technology Push Informations- und Kommunikationstechnik Daten und Software Digitale Infrastruktur Geräte, eingebettete Systeme, Netze, Digitale Applikationen Market Pull Diverse Anwendungsfelder (Business, Verkehr, Medizin, Energie, Kommunikation, Unterhaltung, ) Digitale Geschäftsmodelle Business Opportunities Digitale Wertschöpfungsketten Veränderung in den Unternehmen Start Ups Unternehmensnetzwerke Änderung von Bewusstsein und Verhalten des Bürgers Manfred Broy 4

5 Digitale Technologie Technology Push Informations- und Kommunikationstechnik Exponentielles Wachstum der Leistungsfähigkeit Rechnen und Verarbeiten Übertragen Speichern Visualisieren Miniaturisierung Mobilität durch Energieeffizienz Software Flexible Erstellung neuer Anwendungen (Apps, Open Source, ) Leistungsstarke Hochleistungssoftware (HPC, Big Data, ) Umfassende Funktionalitäten (Embedded Software ) Standardsoftware (SAP, Microsoft, ) Software mit hohem Assistenzwert (Google, ) Manfred Broy 5

6 Was treibt die digitale Revolution... Das Mooresche Gesetz: Die Leistung in der digitalen Hardware wächst exponentiell (Verdoppelung der Leistung alle 1 1/2 Jahre bei gleichem Preis) In 10 Jahren: Faktor 100 In 20 Jahren: Faktor Digitale Netze Übertragungsleistung wächst exponentiell Münchner Wissenschaftsnetz (MWN) Backbone 1990: 10 Mbit/s, 2015: 100 Gbit/s; Faktor ! Die Flexibilität programmierbarer Hardware: Die gleiche Hardware kann durch Programmierung (durch Software) für völlig unterschiedliche Aufgaben eingesetzt werden Beispiel Skype Die schier unbegrenzte Bandbreite der Einsatzmöglichkeiten In nahezu jedem Anwendungsgebiet eröffnen Hardware/Softwaresysteme neue Möglichkeiten Informatiksysteme als Teil der Wirklichkeit erweiterte Wirklichkeit Manfred Broy 6

7 Die Folge dramatische Steigerung unserer technischen Fähigkeiten Kommunikation Mobiles Telefonieren Erzeugen von (bewegten) Bildern Animation in Filmen Steuerung und Automatisierung komplexer Vorgänge Automatisches Fahren Analyse großer Datenbestände... Rasterfahndung Versicherungsdaten Wettervorhersage Generierung von optimierten Behandlungsplänen aus Patientendaten Manfred Broy 7

8 Digitale Infrastruktur Hohe Verbreitung digitaler Geräte Desktops Laptops, Tablets Smart Phones Eingebettete Systeme Sensorik Aktuatorik Dedizierte Nutzerschnittstellen Hochleistungsrechner Netze Internet Mobiler Zugang (WLAN, mobile Telefonnetze) Manfred Broy 8

9 Das Internet World Wide Web Das Internet verbindet Rechner (Connectivity) Manfred Broy 9

10 Das World Wide Web erlaubt den weltweiten Zugriff auf ein Universum von Daten, Bildern, Diensten, Videos,... Manfred Broy 10

11 World Wide Web World Wide Web: Netz von Informationen und Diensten Web 2.0: interaktiver und kollaborativer Elemente des www - social media Web 3.0: Semantische Web Future Internet - Mobile IP Internet der Dinge und Dienste Cyber-Physical Systems (CPS) Manfred Broy 11

12 Eingebettete Systeme Eingebettete Systeme sind über Sensoren/Aktoren direkt mit der Physik verbunden, beeinflussen die Realität und werden von dieser beeinflusst. Manfred Broy 12

13 Das Internet der Dinge: Was ist das? Manfred Broy 13

14 Internet der Dinge: Vom Sensor direkt ins Internet Profane Idee: Dinge bekommen Internetadressen und werden mit dem Internet verbunden. Reichen die Internetadressen aus? IPv6: 128 bits - mehr als d.h. mehr als IP Adressen pro Kopf der Menschheit Etwas differenzierter Geräte (Ampeln, Handies, Autos, Flugzeuge, Gebäude,...) mit eingebetteten Softwaresystemen werden direkt ins Internet verbunden Tauschen wechselseitig Daten aus und nutzen wechselseitig Dienste Das Internet wird Real World Aware Manfred Broy 14

15 Cyber Physical Systems: System interagieren mit dem Internet Manfred Broy 15

16 Aktuelle Technologietrends Big Data Cloud Plattforms Virtualisierung Autonome Systeme Context Awareness Human Centric Systems Digital Engineering Augmented Reality... Manfred Broy 16

17 Querschnittstechnik Informations- und Zugriffssicherheit Security ist dir größte Herausforderung und das größte Hemmnis beim Einsatz digitaler Technik: Schutz der Daten Schutz vor Angriff Schutz der kritischen Infrastrukturen Schutz der Privatheit... Manfred Broy 17

18 Digitale Applikationen Market Pull Zahlreiche Anwendungsfelder Verkehr Finanzdienstleistung Engineering Entwicklung Produktion Medizin Kommunikation Soziale Netze Informationsdienste Unterhaltung Medien Vertrieb Energie Manfred Broy 18

19 Digitale Wertschöpfungsketten - Firmennetzwerke Vernetzte Dienste B2B B2C Dienstplattformen Nutzung von Nutzerdaten Direkter Zugang zum Endverbraucher Manfred Broy 19

20 Digitale Geschäftsmodelle Business Opportunities Kostenlose Dienste Einnahmen durch Datenakquise und Werbung Das Google/Facebook-Geschäftsmodell Sharing Economy Start Ups Vertrieb über Netze Assistenzdienste Bewertungsportale Manfred Broy 20

21 Vernetzte Industrie Industrie 4.0 Manfred Broy 21

22 Individualverkehr der Zukunft Manfred Broy 22

23 Digital näher am Menschen Digitale Technik, Medien, Daten und Dienste liegen näher am Menschen als jede andere Technologie. Eng Verbunden mit zentralen menschlichen Denk- und Handlungsmustern (Kommunikation, soziale Bindungen, persönliche Daten, Vorlieben, Begriffe,...) Hohe Attraktivität Internet-Unternehmen haben einen unmittelbaren Zugang zum Kunden wie sonst niemand! Human Centric Engineering ist der Erfolgsfaktor! Ziel: Menschenwürdig gestalten Manfred Broy 23

24 Digitalisierung Bayern Risiken Dominanz von US und asiatischen Firmen Technologieführerschaft gefährdet Schlüsselbranchen gefährdet Datenhoheit und Software- Exzellenz entscheidend Privatheit und Datenschutz Mangel an Führungspersönlichkeiten zur digitalen Strategie Chancen Hohes Niveau in Bildung und Forschung IKT Hub München Schnelle Transformation für Schlüsselbranchen Nutzen der Führungsposition in zentralen Anwendungsfeldern Ausbau internationaler Sichtbarkeit

25 Erfordernisse für Bayern Wirksamkeit und Sichtbarkeit Digitale Infrastruktur ausbauen Breitband & Funknetze Digitale Fähigkeiten des Staates entwickeln Wissenschaftsstandort auf Digitalisierung ausrichten Forschung und Forschungstransfer stärken Unternehmen digital befähigen digitale Transformation meistern Innovative unternehmerische Initiativen stärken Start Ups Schlüsselanwendungsdomänen im Wandel unterstützen Digitale Schlüsseltechnologien erschließen International vernetzen Bayern als Digital Hub Risiken der Digitalisierung beherrschen Manfred Broy 25

26 Quelle: Deloitte Manfred Broy 26

27 Die Wellen der Digitalisierung Erste Welle: Digitalisierung herkömmlicher Abläufe: Herkömmliche Prozesse und Dienste werden über digitale Medien abgewickelt! Kosten und Effizienzgewinn! Zweite Welle: Möglichkeiten der Vereinfachung durch Digitalisierung werden genutzt: Teilautomatisierung, Nutzung gemeinsamer Daten,! Synergien! Dritte Welle: Neue Funktionalität, neuartige Dienste: Innovation Vierte Welle: Neue Geschäftsprozesse Fünfte Welle: Neue Businessmodelle Lässt sich das auf die öffentliche Verwaltung übertragen? Manfred Broy 27

28 Die Wellen der Digitalisierung übertragen auf die öffentliche Verwaltung Erste Welle: Digitalisierung herkömmlicher Abläufe Offensichtlich! Ist in Umsetzung! Zweite Welle: Möglichkeiten der Vereinfachung durch Digitalisierung werden genutzt Teilautomatisierung, Nutzung gemeinsamer Daten, auch in der Verwaltung ist angedacht ist noch einiges zu tun! Dritte Welle: Neue Funktionalität, neuartige Dienste Beispiel: Geodaten basierte Dienste Vierte Welle: Neue Geschäftsprozesse Management von personenbezogenen Daten siehe später Fünfte Welle: Neue Businessmodelle ppp Auslagerung von Teilprozessen Vermarktung von Daten Betrieb digitaler Infrastrukturen Manfred Broy 28

29 Digitale Verwaltungsprozesse Stufe 1: Angebot digitaler Services für wesentliche Verwaltungsvorgänge als Teil der digitalen Transformation Für den Bürger Für die Wirtschaft Für die staatliche Verwaltung in ihren vernetzten Prozessen Stufe 2: Staatliche und Hoheitliche Aufgaben auf die digitale Welt übertragen Digitale Identität des Bürgers Digitale Identität der Unternehmen Vertrauensfähige Verwaltung personenbezogener Daten (Beispiel Gesundheitsdaten) Stufe 3: Digitale Infrastruktur sicherstellen Cyber Security Digitale Umgebungen für Mobilität Manfred Broy 29

30 Die Weiterentwicklung... ntart.com/art/creation-of-adam-in-the-21st-century

31 Innovative Dienste und soziale Medien im Netz erfordern... Die Verwaltung personenbezogenen/vertraulichen Daten einheitlich für unterschiedliche Dienste (Rechtekonzept) Formen der Selbstbestimmung über die Daten Verbindliche Regeln für die Weitergabe von Daten Die Verknüpfung von Diensten die mit personenbezogenen/vertraulichen Daten arbeiten Kontrolle über Daten zweck- und dienstbezogen Verlässliche Kategorisierung von Diensten (Zertifizierung) Vertrauenswürdig beabsichtigter Umgang mit Daten entspricht den Vereinbarungen Technisch keine Probleme durch technische Mängel Manfred Broy 31

32 Die staatliche Verwaltung als Opfer digitaler Disruption? Übernehmen Wirtschaftsunternehmen Teile der staatlichen Aufgaben? Schieben sich digitale Dienstleistungsunternehmen zwischen die staatliche Verwaltung und den Bürger? Wie verändert die digitale Transformation die Verwaltung? Welche Stellen, Tätigkeiten, Aufgaben können automatisiert werden Welche Daten können sinnvoll und rechtssicher verknüpft werden (Polizei, Steuerbehörden, ) Welche Zusatzdienste können dem Bürger angeboten werden? Wie Methoden der Customer Experience auf Prozesse der digitalen Verwaltung übertragen? Transparente Verwaltung Manfred Broy 32

33 Die Stolpersteine und Erfordernisse... Digitaler Schatten Digitale Identität Wer verwaltet die persönlichen Daten... Sicherheit Rechtemanagement Gesundheitsdaten... Nur wenn diese Problematik gut gelöst wird, kann Vertrauen entstehen Innovative personenbezogene Dienste realisiert werden Manfred Broy 33

34 Fazit Die Aufgaben des Staates auch in Hinblick auf Verwaltungsprozesse ist vielfältiger als nur überkommene Prozesse zu digitalisieren Ortsunabhängigkeit und Mobilität Vernetzung Konnektivität Einbindung an Prozesse der Realität Physikalität Semantische Interpretation Context Awareness - Situativität Big Data Data Mining Distributed Control - Selbstorganisation Dienstorientierung Interoperabilität IoT... Government 4.0 steht für die nächste Welle der digitalen Revolution die Welle hat uns bereits erreicht Manfred Broy 34

35 Everyone here has the sense that right now is one of those moments when we are influencing the future. Steve Jobs