Reinheimer Anteil EPB

Herausforderungen, Konzepte und Praxisbeispiele
1. Auflage 2017
ISBN: 978-3-658-18165-9
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 176 Seiten

Reihe: Computer Science and Engineering (German Language)

Das Fachbuch greift das Konzept Industrie 4.0 – Ausdruck der vierten industriellen Revolution – mit seinen Chancen und Risiken für produzierende Unternehmen auf. Das Herausgeberwerk bringt das Thema durch anschauliche Beispiele aus der Praxis näher und zeigt die Visionen auf, mit denen sich nicht nur die akademische Welt bereits auseinandersetzt. Die Autoren der Beiträge thematisieren einerseits Kernthemen der Digitalisierung und beleuchten andererseits nicht zu vernachlässigende Begleiterscheinungen: In der Fabrik von morgen wachsen reale und virtuelle Welt zusammen. Schlagworte wie Internet der Dinge und Cyber-Physische Systeme (CPS) wurden bereits geprägt, um diese Verschmelzung anzudeuten. Industrie 4.0 verspricht neue Optionen für die Flexibilisierung und weitergehende Automatisierung der Fertigung. Sie schafft die Grundlage für neue Geschäftsmodelle, erfordert aber auch ein Umdenken in der Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Die Beitragssammlung trägt zu einem umfassenden Bild der im Industrie 4.0-Umfeld zu berücksichtigenden Veränderungen bei.

Autoren/Hrsg.

Reinheimer, Stefan

Inhaltsverzeichnis

1;Industrie 4.0;4
1.1;Herausforderungen, Konzepte und Praxisbeispiele;4
1.2;Impressum;5
1.3;Vorwort;6
1.4;Inhaltsverzeichnis;8
1.5;Die Autoren;11
2;1: Geschäftsmodelle im Internet der Dinge;17
2.1;1.1 Einfluss des Internet auf Geschäftsmodelle bis heute;18
2.1.1;1.1.1 IT spielt eine zentrale Rolle in zahlreichen branchenverändernden Fallstudien und Geschäftsmodellmustern;18
2.1.2;1.1.2 Jede neue Internet-Welle hat bisher zu neuen digitalen Geschäftsmodellmustern geführt;19
2.1.3;1.1.3 Viele Internet-getriebene Geschäftsmodellmuster folgen drei übergeordneten Trends;19
2.1.4;1.1.4 Die großen Umbrüche brachten digitale Geschäftsmodellmuster bisher in digitalen Branchen;20
2.2;1.2 Die betriebswirtschaftliche Kraft des IoT;21
2.2.1;1.2.1 Das IoT ermöglicht High Resolution Management nun auch in der physischen Welt;21
2.2.2;1.2.2 Digitale Geschäftsmodellmuster werden neu auch in der physischen Industrie relevant;22
2.2.3;1.2.3 Physische Produkte und digitale Services verschmelzen zu hybriden Lösungen;24
2.3;1.3 Geschäftsmodellmuster im IoT;25
2.3.1;1.3.1 Bausteine, die bestehende Geschäftsmodellmuster digital erweitern;25
2.3.2;1.3.2 Bausteine, die die Anwendbarkeit bestehender Geschäftsmodellmuster für physische Dinge erweitern;26
2.3.3;1.3.3 Eigenständige Geschäftsmodellmuster im IoT;27
2.4;1.4 Unternehmerische Herausforderungen bei der Umsetzung von Geschäftsmodellen im IoT;28
2.4.1;1.4.1 Produkt- versus Servicegeschäft;28
2.4.2;1.4.2 Zusammenprall der Hardware- und Internetkultur;29
2.4.3;1.4.3 Umgang mit Anwendungsdaten;30
2.5;1.5 Einige Antworten und viele offene Fragen;31
2.6;Literatur;31
3;2: Wie das Internet der Dinge neue Geschäftsmodelle ermöglicht;33
3.1;2.1 Neue Möglichkeiten – Industrie 4.0 und das Internet der Dinge;33
3.2;2.2 Anwendungen und Beispiele im Umfeld Industrie 4.0 und Internet der Dinge;36
3.3;2.3 Smart Services, neue Geschäftsmodelle und Allianzen;39
3.4;2.4 Technische Herausforderungen und Big Data Architektur;40
3.5;Literatur;42
4;3: Industrial Cloud – Status und Ausblick;44
4.1;3.1 Motivation;44
4.2;3.2 Industrie 4.0 und Cloud;46
4.3;3.3 Was ist Cloud Computing;48
4.4;3.4 Marktentwicklung und Prognosen;50
4.5;3.5 Aktuelle Situation;51
4.6;3.6 Anwendungen in der Industrial Cloud;54
4.6.1;3.6.1 Automatisierungsdienste;55
4.6.2;3.6.2 Steuerungen in der Cloud;56
4.6.3;3.6.3 Big Data-Analyse in der Cloud;59
4.7;3.7 Ausblick;60
4.8;Literatur;61
5;4: Herausforderungen und Lösungsansätze zur einheitlichen Kommunikation von Messdaten für Industrie 4.0 und das Internet of Things;63
5.1;4.1 Zukunftsbild Industrie 4.0;64
5.2;4.2 Industrie 4.0 – Cyber-Physical Systems – Internet of Things;64
5.3;4.3 Probleme der Kommunikation cyber-physikalischer Systeme;66
5.4;4.4 Weitergabe von Messwerten;67
5.5;4.5 TraCIM, ein System zur Validierung von Mess-Software;69
5.6;4.6 Ohne valide Werte keine Industrie 4.0;71
5.7;Literatur;71
6;5: Lebensmittelindustrie 4.0 – Cyber-physische Produktionssysteme zur sicheren und unverfälschbaren Datenverarbeitung;73
6.1;5.1 Lebensmittelsicherheit: Ein für die Gesellschaft relevantes Thema;74
6.2;5.2 Die Wertschöpfungskette der Fleischverarbeitung;75
6.3;5.3 Transparente Produktionsprozesse in der Lebensmittelindustrie durch Einsatz von Industrie 4.0-Konzepten;77
6.3.1;5.3.1 RFID-basierter Lösungsansatz;78
6.3.2;5.3.2 Manipulationssichere Produktionsprozesse;78
6.3.3;5.3.3 Transparenz durch IT-Unterstützung;80
6.4;5.4 Nutzenpotenziale und Risiken;81
6.5;Literatur;82
7;6: Industrie 4.0 in der Wertschöpfungskette Bau – Ferne Vision oder greifbare Realität?;84
7.1;6.1 Motivation;85
7.2;6.2 Stand der Anwendung von Industrie 4.0 Technologien in der Bauindustrie;86
7.2.1;6.2.1 Branchenspezifische Definition des Industrie 4.0 Begriffs für die Bauindustrie;86
7.2.2;6.2.2 Stand der Forschung und Praxis;89
7.3;6.3 Industrie 4.0 Anwendungsszenario in der Bauindustrie;90
7.3.1;6.3.1 Gesamtkonzeption und Charakteristika Industrie 4.0 in der Bauindustrie;90
7.3.2;6.3.2 Industrie 4.0 Anwendungsszenario in der Bauindustrie;92
7.4;6.4 Nutzeffekte und Adoptionsbarrieren;96
7.5;6.5 Herausforderungen für Wissenschaft und Praxis;100
7.6;Literatur;101
8;7: Wandlungsbereitschaft und Wandlungsfähigkeit von Mitarbeitern bei der Transformation zu Industrie 4.0;103
8.1;7.1 Problemstellung und Motivation;104
8.2;7.2 Veränderungspfade im Kontext von Industrie 4.0;105
8.3;7.3 Grundlagen zur Modellbildung;106
8.3.1;7.3.1 Wandlungsmanagement, Wandlungsbereitschaft und Wandlungsfähigkeit;107
8.3.2;7.3.2 Akzeptanz;109
8.3.3;7.3.3 Toleranz;111
8.3.4;7.3.4 Opposition;112
8.4;7.4 Modell der Verhaltensfaktoren;113
8.5;7.5 Implikationen für die Entwicklungspfade;118
8.6;7.6 Fazit;125
8.7;7.7 Förderhinweis;126
8.8;Literatur;126
9;8: Die neue Rolle des Mitarbeiters in der digitalen Fabrik der Zukunft;128
9.1;8.1 Der Faktor Mensch in der Industrie 4.0;129
9.2;8.2 Mitarbeiterzentrierung im Projekt FACTS4WORKERS;130
9.2.1;8.2.1 Vorstellung des Projektes;130
9.2.2;8.2.2 Fallbeispiele des Projektes;132
9.2.2.1;8.2.2.1 Fallbeispiel 1: Awareness für flexible Produktionsmitarbeiter;132
9.2.2.2;8.2.2.2 Fallbeispiel 2: Selbstlernender Produktionsarbeitsplatz;133
9.2.2.3;8.2.2.3 Fallbeispiel 3: Kompetenzmanagement in der Qualitätssicherung;134
9.2.2.4;8.2.2.4 Fallbeispiel 4: Problemlösungsunterstützung in der mobilen Instandhaltung;136
9.3;8.3 Die Chancen der Selbstbestimmung;137
9.3.1;8.3.1 Autonomie;139
9.3.2;8.3.2 Kompetenz;139
9.3.3;8.3.3 Verbundenheit;140
9.3.4;8.3.4 Abwechslungsreichtum;140
9.4;8.4 Attraktive Arbeitsplätze in der Fabrik der Zukunft;141
9.5;Literatur;142
10;9: Smart HRM – das „Internet der Dinge“ im Personalmanagement;143
10.1;9.1 Smart HRM als Zukunft des digitalen Personalmanagements?;144
10.2;9.2 Konzeption des Smart HRM;145
10.2.1;9.2.1 Anwendungsgrundlagen;145
10.2.2;9.2.2 Anwendungspotenziale;146
10.3;9.3 Exploration des Smart HRM;149
10.3.1;9.3.1 Konzeption der Studie;149
10.3.2;9.3.2 Ergebnisse der Studie;150
10.4;9.4 Implikationen des Smart HRM;153
10.5;Literatur;154
11;10: Verwaltung 4.0 als Beitrag zur Wertschöpfung am Standort Deutschland 4.0 – Bedeutung einer weiterentwickelten Wirtschaftsförderung 4.0;156
11.1;10.1 Problemstellung und Motivation;157
11.2;10.2 Terminologische Grundlagen;158
11.2.1;10.2.1 Industrie 4.0;158
11.2.2;10.2.2 Verwaltung 4.0;159
11.2.3;10.2.3 Weitere ausgewählte 4.0 Initiativen;159
11.2.4;10.2.4 Kommunale Wirtschaftsförderung;160
11.3;10.3 Untersuchungsgang;161
11.3.1;10.3.1 Vorgehen;161
11.3.2;10.3.2 Untersuchung der Zielsetzung 1: Bedeutung der Verwaltung für die Strategie von Industrie 4.0;161
11.3.3;10.3.3 Untersuchung der Zielsetzung 2: Bedeutung der wirtschaftsrelevanten Fachverwaltung;164
11.4;10.4 Lösungsmodell „Wirtschaftsförderung 4.0“;165
11.5;10.5 Zusammenfassung und Ausblick;166
11.6;Literatur;167
12;11: Die Industrie 4.0 aus Sicht der Ethik;169
12.1;11.1 Merkmale der Industrie 4.0;169
12.2;11.2 Die Bereichsethiken und die Maschinenethik;171
12.3;11.3 Die Industrie 4.0 in der Moral;173
12.3.1;11.3.1 Informationsethik;173
12.3.2;11.3.2 Technikethik;174
12.3.3;11.3.3 Wirtschaftsethik;174
12.3.4;11.3.4 Umweltethik;175
12.3.5;11.3.5 Maschinenethik;176
12.4;11.4 Lösungsansätze und Handlungsempfehlungen;176
12.5;11.5 Ein gutes, glückliches Leben;178
12.6;Literatur;178
13;Zwischenruf: Hochschule 4.0 – ein Paradigmenwechsel?;180
14;Stichwortverzeichnis;182