|
Industrie 4.0 |
4 |
|
|
Herausforderungen, Konzepte und Praxisbeispiele |
4 |
|
|
Impressum |
5 |
|
|
Vorwort |
6 |
|
|
Inhaltsverzeichnis |
8 |
|
|
Die Autoren |
11 |
|
|
1: Geschäftsmodelle im Internet der Dinge |
17 |
|
|
1.1 Einfluss des Internet auf Geschäftsmodelle bis heute |
18 |
|
|
1.1.1 IT spielt eine zentrale Rolle in zahlreichen branchenverändernden Fallstudien und Geschäftsmodellmustern |
18 |
|
|
1.1.2 Jede neue Internet-Welle hat bisher zu neuen digitalen Geschäftsmodellmustern geführt |
19 |
|
|
1.1.3 Viele Internet-getriebene Geschäftsmodellmuster folgen drei übergeordneten Trends |
19 |
|
|
1.1.4 Die großen Umbrüche brachten digitale Geschäftsmodellmuster bisher in digitalen Branchen |
20 |
|
|
1.2 Die betriebswirtschaftliche Kraft des IoT |
21 |
|
|
1.2.1 Das IoT ermöglicht High Resolution Management nun auch in der physischen Welt |
21 |
|
|
1.2.2 Digitale Geschäftsmodellmuster werden neu auch in der physischen Industrie relevant |
22 |
|
|
1.2.3 Physische Produkte und digitale Services verschmelzen zu hybriden Lösungen |
24 |
|
|
1.3 Geschäftsmodellmuster im IoT |
25 |
|
|
1.3.1 Bausteine, die bestehende Geschäftsmodellmuster digital erweitern |
25 |
|
|
1.3.2 Bausteine, die die Anwendbarkeit bestehender Geschäftsmodellmuster für physische Dinge erweitern |
26 |
|
|
1.3.3 Eigenständige Geschäftsmodellmuster im IoT |
27 |
|
|
1.4 Unternehmerische Herausforderungen bei der Umsetzung von Geschäftsmodellen im IoT |
28 |
|
|
1.4.1 Produkt- versus Servicegeschäft |
28 |
|
|
1.4.2 Zusammenprall der Hardware- und Internetkultur |
29 |
|
|
1.4.3 Umgang mit Anwendungsdaten |
30 |
|
|
1.5 Einige Antworten und viele offene Fragen |
31 |
|
|
Literatur |
31 |
|
|
2: Wie das Internet der Dinge neue Geschäftsmodelle ermöglicht |
33 |
|
|
2.1 Neue Möglichkeiten – Industrie 4.0 und das Internet der Dinge |
33 |
|
|
2.2 Anwendungen und Beispiele im Umfeld Industrie 4.0 und Internet der Dinge |
36 |
|
|
2.3 Smart Services, neue Geschäftsmodelle und Allianzen |
39 |
|
|
2.4 Technische Herausforderungen und Big Data Architektur |
40 |
|
|
Literatur |
42 |
|
|
3: Industrial Cloud – Status und Ausblick |
44 |
|
|
3.1 Motivation |
44 |
|
|
3.2 Industrie 4.0 und Cloud |
46 |
|
|
3.3 Was ist Cloud Computing |
48 |
|
|
3.4 Marktentwicklung und Prognosen |
50 |
|
|
3.5 Aktuelle Situation |
51 |
|
|
3.6 Anwendungen in der Industrial Cloud |
54 |
|
|
3.6.1 Automatisierungsdienste |
55 |
|
|
3.6.2 Steuerungen in der Cloud |
56 |
|
|
3.6.3 Big Data-Analyse in der Cloud |
59 |
|
|
3.7 Ausblick |
60 |
|
|
Literatur |
61 |
|
|
4: Herausforderungen und Lösungsansätze zur einheitlichen Kommunikation von Messdaten für Industrie 4.0 und das Internet of Things |
63 |
|
|
4.1 Zukunftsbild Industrie 4.0 |
64 |
|
|
4.2 Industrie 4.0 – Cyber-Physical Systems – Internet of Things |
64 |
|
|
4.3 Probleme der Kommunikation cyber-physikalischer Systeme |
66 |
|
|
4.4 Weitergabe von Messwerten |
67 |
|
|
4.5 TraCIM, ein System zur Validierung von Mess-Software |
69 |
|
|
4.6 Ohne valide Werte keine Industrie 4.0 |
71 |
|
|
Literatur |
71 |
|
|
5: Lebensmittelindustrie 4.0 – Cyber-physische Produktionssysteme zur sicheren und unverfälschbaren Datenverarbeitung |
73 |
|
|
5.1 Lebensmittelsicherheit: Ein für die Gesellschaft relevantes Thema |
74 |
|
|
5.2 Die Wertschöpfungskette der Fleischverarbeitung |
75 |
|
|
5.3 Transparente Produktionsprozesse in der Lebensmittelindustrie durch Einsatz von Industrie 4.0-Konzepten |
77 |
|
|
5.3.1 RFID-basierter Lösungsansatz |
78 |
|
|
5.3.2 Manipulationssichere Produktionsprozesse |
78 |
|
|
5.3.3 Transparenz durch IT-Unterstützung |
80 |
|
|
5.4 Nutzenpotenziale und Risiken |
81 |
|
|
Literatur |
82 |
|
|
6: Industrie 4.0 in der Wertschöpfungskette Bau – Ferne Vision oder greifbare Realität? |
84 |
|
|
6.1 Motivation |
85 |
|
|
6.2 Stand der Anwendung von Industrie 4.0 Technologien in der Bauindustrie |
86 |
|
|
6.2.1 Branchenspezifische Definition des Industrie 4.0 Begriffs für die Bauindustrie |
86 |
|
|
6.2.2 Stand der Forschung und Praxis |
89 |
|
|
6.3 Industrie 4.0 Anwendungsszenario in der Bauindustrie |
90 |
|
|
6.3.1 Gesamtkonzeption und Charakteristika Industrie 4.0 in der Bauindustrie |
90 |
|
|
6.3.2 Industrie 4.0 Anwendungsszenario in der Bauindustrie |
92 |
|
|
6.4 Nutzeffekte und Adoptionsbarrieren |
96 |
|
|
6.5 Herausforderungen für Wissenschaft und Praxis |
100 |
|
|
Literatur |
101 |
|
|
7: Wandlungsbereitschaft und Wandlungsfähigkeit von Mitarbeitern bei der Transformation zu Industrie 4.0 |
103 |
|
|
7.1 Problemstellung und Motivation |
104 |
|
|
7.2 Veränderungspfade im Kontext von Industrie 4.0 |
105 |
|
|
7.3 Grundlagen zur Modellbildung |
106 |
|
|
7.3.1 Wandlungsmanagement, Wandlungsbereitschaft und Wandlungsfähigkeit |
107 |
|
|
7.3.2 Akzeptanz |
109 |
|
|
7.3.3 Toleranz |
111 |
|
|
7.3.4 Opposition |
112 |
|
|
7.4 Modell der Verhaltensfaktoren |
113 |
|
|
7.5 Implikationen für die Entwicklungspfade |
118 |
|
|
7.6 Fazit |
125 |
|
|
7.7 Förderhinweis |
126 |
|
|
Literatur |
126 |
|
|
8: Die neue Rolle des Mitarbeiters in der digitalen Fabrik der Zukunft |
128 |
|
|
8.1 Der Faktor Mensch in der Industrie 4.0 |
129 |
|
|
8.2 Mitarbeiterzentrierung im Projekt FACTS4WORKERS |
130 |
|
|
8.2.1 Vorstellung des Projektes |
130 |
|
|
8.2.2 Fallbeispiele des Projektes |
132 |
|
|
8.2.2.1 Fallbeispiel 1: Awareness für flexible Produktionsmitarbeiter |
132 |
|
|
8.2.2.2 Fallbeispiel 2: Selbstlernender Produktionsarbeitsplatz |
133 |
|
|
8.2.2.3 Fallbeispiel 3: Kompetenzmanagement in der Qualitätssicherung |
134 |
|
|
8.2.2.4 Fallbeispiel 4: Problemlösungsunterstützung in der mobilen Instandhaltung |
136 |
|
|
8.3 Die Chancen der Selbstbestimmung |
137 |
|
|
8.3.1 Autonomie |
139 |
|
|
8.3.2 Kompetenz |
139 |
|
|
8.3.3 Verbundenheit |
140 |
|
|
8.3.4 Abwechslungsreichtum |
140 |
|
|
8.4 Attraktive Arbeitsplätze in der Fabrik der Zukunft |
141 |
|
|
Literatur |
142 |
|
|
9: Smart HRM – das „Internet der Dinge“ im Personalmanagement |
143 |
|
|
9.1 Smart HRM als Zukunft des digitalen Personalmanagements? |
144 |
|
|
9.2 Konzeption des Smart HRM |
145 |
|
|
9.2.1 Anwendungsgrundlagen |
145 |
|
|
9.2.2 Anwendungspotenziale |
146 |
|
|
9.3 Exploration des Smart HRM |
149 |
|
|
9.3.1 Konzeption der Studie |
149 |
|
|
9.3.2 Ergebnisse der Studie |
150 |
|
|
9.4 Implikationen des Smart HRM |
153 |
|
|
Literatur |
154 |
|
|
10: Verwaltung 4.0 als Beitrag zur Wertschöpfung am Standort Deutschland 4.0 – Bedeutung einer weiterentwickelten Wirtschaftsförderung 4.0 |
156 |
|
|
10.1 Problemstellung und Motivation |
157 |
|
|
10.2 Terminologische Grundlagen |
158 |
|
|
10.2.1 Industrie 4.0 |
158 |
|
|
10.2.2 Verwaltung 4.0 |
159 |
|
|
10.2.3 Weitere ausgewählte 4.0 Initiativen |
159 |
|
|
10.2.4 Kommunale Wirtschaftsförderung |
160 |
|
|
10.3 Untersuchungsgang |
161 |
|
|
10.3.1 Vorgehen |
161 |
|
|
10.3.2 Untersuchung der Zielsetzung 1: Bedeutung der Verwaltung für die Strategie von Industrie 4.0 |
161 |
|
|
10.3.3 Untersuchung der Zielsetzung 2: Bedeutung der wirtschaftsrelevanten Fachverwaltung |
164 |
|
|
10.4 Lösungsmodell „Wirtschaftsförderung 4.0“ |
165 |
|
|
10.5 Zusammenfassung und Ausblick |
166 |
|
|
Literatur |
167 |
|
|
11: Die Industrie 4.0 aus Sicht der Ethik |
169 |
|
|
11.1 Merkmale der Industrie 4.0 |
169 |
|
|
11.2 Die Bereichsethiken und die Maschinenethik |
171 |
|
|
11.3 Die Industrie 4.0 in der Moral |
173 |
|
|
11.3.1 Informationsethik |
173 |
|
|
11.3.2 Technikethik |
174 |
|
|
11.3.3 Wirtschaftsethik |
174 |
|
|
11.3.4 Umweltethik |
175 |
|
|
11.3.5 Maschinenethik |
176 |
|
|
11.4 Lösungsansätze und Handlungsempfehlungen |
176 |
|
|
11.5 Ein gutes, glückliches Leben |
178 |
|
|
Literatur |
178 |
|
|
Zwischenruf: Hochschule 4.0 – ein Paradigmenwechsel? |
180 |
|
|
Stichwortverzeichnis |
182 |
|