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

Electrical and Hydrogen Microgrid - Energy Control of a Self-Sufficient Supply System Based on a Combined Electrical and Hydrogen Distribution Grid

David Stephan, Uwe Werner und Carsten Fichter

The self-sufficient microgrid consists of the feed from renewable energy systems, the electrical network and the H2 gas network with a liquid or gaseous energy source. In contrast to an island grid, the microgrid can be operated in parallel with the grid. The associated challenges of transient energy flows, as well as the holistic view of a regulated microgrid based on an electrical network and an H2 gas network, are part of this article.

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Digitalisierung

Industrie 5.0 - Die Europäische Kommission auf den Spuren der nächsten industriellen Revolution?

David Bendig, Kevin Lau, Julian Schulte und Stefan Endriß

Obgleich die Umsetzungsgeschwindigkeit und das Wissen zu Industrie 4.0 in den vergangenen Jahren merklich zugenommen haben, stehen viele Entscheidungsträger weiterhin vor wesentlichen Herausforderungen bei der Implementierung von Industrie 4.0-Technologien. Hohe Investitionen stehen unklaren Performance-Steigerungen gegenüber, es gibt noch immer kein allgemeingültiges Verständnis des Begriffs Industrie 4.0 und in vielen Fällen ist die Umsetzung nicht über ein initiales „Industrie 4.0-Leuchtturmprojekt“ in dem jeweiligen Unternehmen hinausgegangen [1]. Inmitten dieser Transformation veröffentlichte die Europäische Kommission im Januar 2021 ein Whitepaper mit dem Titel „Industry 5.0 - Towards a sustainable, human-centric and resilient European industry” [2]. Kündigt sich hier somit bereits die nächste industrielle Revolution an? Dieser Beitrag erläutert den Begriff „Industrie 5.0“ in Bezug auf den Beitrag der Europäischen Kommission, die Verbindung mit aktuellen Industrie 4.0-Initiativen und zeigt dadurch Optionen für die Zukunft der industriellen Produktion auf.

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Digitalisierung

Digitalisierung messbar machen - Ein soziotechnisches KPI-Modell für die digitale Transformation

Felix Krol, Birgit von See und Wolfgang Kersten

Eine erfolgreiche digitale Transformation hin zum Zielbild der Industrie 4.0 ist heute bereits für viele Unternehmen ein entscheidendes Wettbewerbskriterium. Die anhaltende globale COVID-19-Pandemie hat die Notwendigkeit der Digitalisierung in den Unternehmen deutlich gemacht und diese zusätzlich beschleunigt. Insbesondere in dieser Zeit sind die Unternehmen jedoch mit einer ungewissen Auftrags- und Ertragslage konfrontiert und müssen ihre Investitionsbudgets zielgerichtet einsetzen. Als Entscheidungsgrundlage bietet sich die Bestimmung der digitalen Reife mithilfe eines fundierten Kennzahlensystems an. Dieser Beitrag entwickelt ein solches soziotechnisches Digitalisierungs-KPI-Modell entlang der Dimensionen „Strategie und Führung“, „Digitalkompetenzen/Humankapital“ und „Intelligente Prozesse“. Das Modell kann zukünftig als Grundlage für die Bestimmung des digitalen Reifegrads und darauf aufbauend der Allokation von Digitalisierungs-Investitionen genutzt werden.

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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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Digitalisierung

Industrie 4.0 - Der Weg zu einem digitalisierten Produktionsunternehmen

Jürgen Köbler, Tobias Fischer, Benjamin Klerch und Michael Schlecht

Das Zeitalter der Digitalisierung ist geprägt durch einen erhöhten Wettbewerb. Eine Chance bei steigendem Wettbewerb erfolgreich zu bestehen, liegt daher nur in der durchgängigen Digitalisierung von Produktionsunternehmen. Dieser Beitrag widmet sich der Gestaltung einer dreistufi gen generischen Unternehmensmodellplattform Industrie 4.0, die die Durchgängigkeit von Prozessen vom Kunden bis zum Lieferanten auf allen Unternehmensebenen in den Mittelpunkt stellt. Es folgt eine Übersicht der Transformationsschritte zur Bewertung und Gestaltung des Fortschritts auf dem Weg zum digitalisierten Produktionsunternehmen.

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Digitalisierung

Digitalisierung der Wertschöpfungskette in der Industrie 4.0 Durchgängige Digitalisierung beseitigt digitale Lücken in Großprojekten – von der Planung bis zum Betrieb

Timur Ripke und Sven Kägebein

Großprojekte der Bauindustrie, steigende Komplexitäten von Maschinenbau- und Produktionsanlagen, die Fertigung hochkomplexer Konstrukte sowie unzählige Projektbeteiligte: Alles unter einen Hut zu bekommen, erfordert bereits in der Planung hohe Genauigkeit. Digitale Mittel helfen dabei, Transparenz zu schaff en, den Überblick über anfallende Daten zu behalten und Fehlerquoten zu minimieren. Die Phase der realen Projektumsetzung prägt jedoch eine digitale Lücke. Digitale Daten, gespeichert und verarbeitet in Termin- und Ablaufplänen, Diagrammen oder CAD-Tools, fi nden ausgedruckt zurück ins Analoge. Involvierte Personen erfassen und dokumentieren Informationen während der Umsetzung nur auf Papier und nicht digital. Wenn doch, verbleiben Daten isoliert in Systemen. Innovative Projektmanagement-Software sorgt für Datenaustausch in Echtzeit und schließt damit die digitale Lücke.
 

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