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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Digitalisierung

Konsens-Algorithmen von Blockchain - Eine Betrachtung der Nachhaltigkeit der Konsensfindung

Felix Eigelshoven, André Ullrich und Norbert Gronau

Neben dem enormen Kursanstieg des Bitcoins in den Jahren 2017/2018, stieg im gleichen Maß auch die benötigte Rechenleistung und der damit verbundene Elektrizitätsbedarf, um Blöcke innerhalb der Bitcoin-Blockchain zu verifizieren. Aus diesem Problem ableitend beschäftigt sich dieser Beitrag mit der Fragestellung, welchen Beitrag unterschiedliche Konsens-Algorithmen innerhalb einer Blockchain zur Nachhaltigkeit liefern. Im Ergebnis liegt ein Überblick über die meist genutzten Konsens-Algorithmen und deren Beitrag zur Nachhaltigkeit vor.

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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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Big Data und Einkauf 4.0 - Analyse und Konzeption

Florian C. Kleemann und Andreas H. Glas

Digitale Technologien, die u. a. Warenströme in Echtzeit lenken und vorausschauend disponieren, werden den Einkauf grundlegend verändern. Die digitale Transformation der Beschaffung wird häufig mit dem Begriff „Einkauf 4.0“ in Verbindung gebracht. Big Data und künstliche Intelligenz führen dabei dazu, dass viele operative Tätigkeiten zukünftig automatisiert durchgeführt werden. Die Fähigkeit, Bedarfe und Märkte analysieren zu können, ist daher eine künftige Kernkompetenz des Einkaufs – und nicht mehr der „Maschinenraum“ für die Prozessabwicklung von Bedarfsforderungen zu sein. Dieser Beitrag hebt die Relevanz digitaler Technologie für vernetzte Wertschöpfungsketten hervor, diskutiert ein Reifegradmodell für den Einkauf 4.0 und entwickelt eine Konzeption zur Nutzung der vielfältigen Potenziale von Big Data in Beschaffungsaktivitäten.

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Evolution der Werkzeugkiste - Der Reifegrad der Methoden in der Industrial Security

Timo Kob, David Fuhr

Nach einem Spätstart hat die OT-Security in den letzten Jahren bedeutend gegenüber der IT-Security aufgeholt. Viele technische IT-Sicherheitsmaßnahmen sind auch für Maschinen und Anlagen verfügbar. Das Bild des Security-Reifegrads im OT-Feld ist jedoch komplexer und bruchstückhafter, wie der vorliegende Beitrag zu zeigen versucht. Bestimmte Grundfragen und Widersprüche der IT-Security werden hier besonders deutlich und müssen daher möglicherweise in der OT-Security selbst gelöst werden.

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Monetarisierung in Zeiten der Digitalen Transformation - Geld fließt, wo Daten fließen

Volker Gruhn

Die Digitale Transformation lässt nur wenige Aspekte der Beziehung zwischen Kunden und Unternehmen unberührt. Das gilt auch und vor allem für die Zahlungsströme, die zwischen den Beteiligten hin und her fließen. Güter und Services, die sich unter dem Eindruck der neuen technischen Möglichkeiten fundamental verändern, werden auch grundlegend anders ver- und gekauft [1]. Für die systematische Suche nach neuen Möglichkeiten zur Monetarisierung der eigenen Angebote eignen sich die sogenannten Objects of Revenue. Das sind Objekte innerhalb des Unternehmens, die unmittelbar mit Zahlungsströmen verknüpft sind beziehungsweise verknüpft werden können.

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Digitalisierung

Prädiktive Energieflussregelung von Versorgungssystemen - Ein Optimierungsansatz für vernetzte, industrielle Versorgungssysteme unter Berücksichtigung dynamischer Energiemärkte

Niklas Panten, Eberhard Abele

Vor dem Hintergrund der Energiewende bieten sich insbesondere auch mit Digitalisierungstechnologien für Produktions- und Versorgungssysteme erhebliche Potenziale, durch einen effizienten sowie flexiblen Energieeinsatz die energiebezogenen Kosten an den Produktionsstandorten zu reduzieren. Durch eine thermohydraulische Vernetzung von Maschinen, technischer Gebäudeausstattung und dem Gebäude selbst wird in der ETA-Modellfabrik am Campus der TU Darmstadt demonstriert, wie u. a. Abwärme aus dem Produktionsprozess effizient zurückgewonnen und als Nutzenergie zur Klimatisierung und Prozesswärmeversorgung bereitgestellt werden kann. Dieser Ansatz einer gesamtenergetischen Betrachtung industrieller Produktionsbetriebe erhöht erheblich das Einsparungspotenzial, führt jedoch unweigerlich zu einer gesteigerten Komplexität der interagierenden (Teil-)Systeme. Durch das in diesem Beitrag beschriebene Konzept einer vorausschauenden (prädiktiven) Energieflussregelung, können auch unter dynamisch veränderlichen Randbedingungen, z. B. in volatilen Energiemärkten, die Erzeuger- und Speichersysteme im vielschichtigen Verbund optimal betrieben und Energiekosten reduziert werden.

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Digitalisierung

Cyber-Physical Systems - Intelligenz ist eine Summe von Eigenschaften

Volker Gruhn

Cyber-Physical Systems – die enge Verknüpfung digitaler Systeme und Modelle mit Gegenständen und Abläufen der realen Welt – können in Prozessen sehr eigenständig und flexibel arbeiten. Diese Fähigkeit ermöglicht es Unternehmen, bestehende Abläufe zu verbessern beziehungsweise gänzlich neue zu gestalten. Dass CPS dieses intelligent wirkende Verhalten zeigen, liegt an den grundlegenden Eigenschaften, die sie mitbringen. CPS sind flexibel, autonom, mobil und kontextsensitiv.

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Digitalisierung

Corona: Katalysator für Digitalisierung und Transparenz? - Eine Studie über die Auswirkungen der Pandemie

Johannes Schnelle, Henning Schöpper und Wolfgang Kersten

Die Corona-Krise hatte einen unübersehbaren Einfluss auf die Beschaffungssituation in den globalen Lieferketten, an den sich die Unternehmen schnell anpassen mussten. Die Auswirkungen verdeutlichen, dass sich die Unternehmen zur Reduzierung der Risiken mit der Struktur und der Transparenz in den Lieferketten beschäftigen müssen. Im folgenden Beitrag wird untersucht, über welche Kenntnisse die Akteure verfügen und wie sie diese durch die Digitalisierung verbessern wollen. Die Ergebnisse belegen, dass die Unternehmen bisher nur über geringe Kenntnisse jenseits ihrer direkten Lieferanten verfügen, jedoch zunehmend in der Lage sind, an benötigte Daten aus der Lieferkette zu gelangen. Zugleich zeigen die Ergebnisse, dass noch Potenzial zur Steigerung der Transparenz und der Nutzung von Daten vorhanden ist.

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Digitalisierung

Das Potenzial-Modell - Eine Methode zur Unterstützung kleiner und mittlerer Unternehmen bei der Auswahl geeigneter Industrie 4.0-Lösungen

Patrick Schumacher, Christian Weckenborg, Thomas S. Spengler, David Schneider, Tobias Huth und Thomas Vietor

Durch die zunehmende Digitalisierung der Wertschöpfungskette werden Unternehmen mit neuen Herausforderungen, wie etwa einer höheren Variantenvielfalt oder steigenden Individualisierungswünschen von Kunden, konfrontiert. Zur Bewältigung der wachsenden Herausforderungen bietet die Implementierung von Industrie 4.0-Lösungen großes Potenzial. Dennoch agieren gerade kleine und mittlere Unternehmen bei deren Einführung zurückhaltend. Dies ist vor allem auf den hohen fi nanziellen Aufwand für Industrie 4.0-Lösungen und eine unzureichende Abschätzbarkeit der Auswirkungen ihrer Einführung zurückzuführen. Im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts »Synus« wurden Methoden und Tools zur Unterstützung von kleinen und mittleren Unternehmen bei der Bewertung und Auswahl von Industrie 4.0-Lösungen entwickelt. Inhalt dieses Beitrags ist die Präsentation des Potenzial-Modells, welches kleine und mittlere Unternehmen zur Auswahl geeigneter Industrie 4.0-Lösungen in Abhängigkeit der individuellen Sachlagen und Präferenzen befähigt.

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