acatech DEUTSCHE AKADEMIE DER TECHNIKWISSENSCHAFTEN Aufbruch in die Digitale Wirtschaft: Wertschöpfungskonzepte und Sicherheitsperspektiven Henning Kagermann WELT-Konferenz Wirtschaft_digital Berlin, 12. November 2014
Warum brauchen wir eine Digitale Agenda? Deutschland im globalen Vergleich Stärken: Technologien mit hoher FuE-Intensität (z.b. Automobil) Produktinnovationen Innovativer Mittelstand Schwächen: Technologien mit sehr hoher FuE-Intensität (z.b. IKT) Geschäftsmodell-Innovationen Unternehmensgründungen Treiber von Industrie 4.0 und Smart Service Welt Verschmelzung von physischer und virtueller Welt zu Cyber Physischen Systemen (CPS) Zunehmende intelligente Vernetzung von Menschen und Objekten Paradigmenwechsel in der Produktion Disruptive digitale Geschäftsmodelle Erfolgskriterien, z.b.: Interoperabilität (Standards, Referenzarchitekturen) Sicherheit und Funktionsfähigkeit Vertraulichkeit und Datenschutz Resilienz als neues Sicherheitsparadigma 1 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014
Cyber Physical Systems: Netzwerke kommunizierender intelligenter Objekte Das Internet der Daten & Dienste Wirtschaft Kultur Cloud Computing, Big Data, semantische Technologien, digitale Marktplätze Mobilität & Logistik Produktion Energie Gesundheit CPS-Szenarien entwickeln sich nicht isoliert Digitale Wirtschaft braucht neue Sicherheitskonzepte Smart Car Smart Traffic Smart Product Smart Factory Smart Meter Smart Grid Smart Senior Smart Health Sensor-Clouds, offene Standards, Sicherheit Das Internet der Dinge 2 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014
Die Vision von Industrie 4.0 (CPS-Szenario Produktion) Wirtschaft Individualisierung (Losgröße 1) zu den ökonomischen Konditionen eines Massenherstellers Produktion wird hoch-flexibel, hoch-produktiv (bis zu +40%) Wertschöpfungsprozesse werden bedarfsorientiert in Echtzeit optimiert Die bestehende Infrastruktur kann schrittweise nachgerüstet werden Umwelt Ressourceneffizienz (bis zu -50%) und urban-verträgliche Produktion Gesellschaft Arbeitnehmer profitieren von intelligenten Assistenzsystemen Vereinbarkeit von Beruf und Familie mit Rücksichtnahme auf die individuelle Verfügbarkeit der Mitarbeiter Die Produktion folgt dem Takt des Menschen Von zentraler Steuerung zu dezentraler Selbstorganisation 3 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014
Die Smart Factory: Sicherheitsarchitektur 1 2 3 Kontrollierter Kernbereich Betriebssicherheit und Vorhersagbarkeit bei korrekter Bedienung Spezifizierter Bereich Ungewisses Verhalten in nicht regelkonformen Situationen Offene vernetzte Welt Reduzierte Verlässlichkeit und Sicherheit 4 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014
Treiber für neue Sicherheitsanforderungen Hochgradige Vernetzung und Öffnung von bisher geschlossenen, isoliert agierenden Hard- und Software-Systemen Virtualisierung ermöglicht die Kooperation heterogener Hardware-Systeme Autonomes und vernetztes Handeln in ungewisser Umgebung (z.b. autonomes Fahren) Zunehmende Mensch-Technik-Interaktion und -Kooperation erfordert die Berücksichtigung menschlichen Handelns Bewusstsein für die neuen Sicherheits-Herausforderungen bei den klassischen Branchen schaffen Erweiterte Anforderungen an Angriffs-, Daten-, Funktions- und Rechtssicherheit 5 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014
Neue internet-basierte Services und Geschäftsmodelle Intelligente Produkte und Daten sind die Grundlage für Smart Services und Geschäftsmodell- Innovationen Schlüsseltechnologien: Sensoren und CPS Big Data und Smart Data Semantische Technologien Cloud Computing Security by design 6 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014
Digitale Infrastrukturen als Grundlage neuer Geschäftsmodelle Innovations-orientierte Rahmenbedingungen Digitale Unternehmen, Digitale Ökosysteme Vernetzte physische Plattform Serviceplattform Software-definierte Plattform Technische Infrastruktur Smart Services Smart Data Smart Products Smart Spaces Rechtliche Rahmenbedingungen und technische Standards Serviceplattform für Digitale Ökosysteme Betriebswirtschaftliche Integrationsschicht Software-definierte Plattform Technologische Integrationsschicht (Virtualisierung) Vernetzte physische Plattform Werkzeug, Maschinen, Autos, Haustechnik, Technische Infrastruktur Ausbau der Breitband- und Sensornetze 7 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014
Beispiel Trumpf: Vermarktung von Technologiedaten Öffentlicher Marktplatz, Intermediär oder Hersteller Normierung der Service-Semantik? Privater Marktplatz, herstellerbetrieben Zusätzliches Geschäft mit Technologiedaten Heute: Einmalige Auslieferung von Technologiedaten mit der Maschine 8 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014 Quelle: Eigene Darstellung in Anlehnung an TRUMPF
Dynamische Konfiguration von Wertschöpfungsnetzen Ad-hoc Vernetzung Maschinelles Verhandeln Sicherer Datenaustausch Qualität der Daten und Dienste Rechtssicherheit Haftungsfragen Nachvollziehbarkeit Wem gehören welche Daten? Know-how-Schutz 9 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014 Quelle: Hewlett-Packard
Herausforderungen Neue Arbeits- und Lernwelten (Gläserner Mensch, digitale Spaltung) Erweiterte IT- und Betriebssicherheit (gefährdungsfreier Betrieb in nur teilkontrollierten, unsicheren Umgebungen) Risikoorientierter Schutz von personen- und unternehmensbezogenen Daten (Privatsphäre, Know-how-Schutz) Resilienz als neues strategisches Konzept? Management von komplexen Systemen und Emergenz (spontanes Entstehen von neuem Systemverhalten) Schutz systemkritischer digitaler Infrastrukturen Wie viel technologische Souveränität ist erforderlich? 10 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014
Take-Homes Geschwindigkeit aufnehmen: Die Digitale Agenda entschlossen umsetzen Skalierung sicherstellen: Aktiv die Schaffung eines digitalen Binnenmarkts Europa vorantreiben Sicherheit gewährleisten: Ein neues Sicherheitsparadigma (Resilienz) und eine neue Sicherheitskultur Vertrauen erlangen: Offener Dialog, mehr Kundensouveränität, ein angemessener Verhaltenskodex 11 WELT-Konferenz Wirtschaft_digital 12. November 2014
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 www.plattform-i40.de Smart Service Welt www.acatech.de/smart-service-welt