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Prof. Dr.-Ing. Boris Otto ∙ Dortmund ∙ 20. September 2017
DIGITAL BUSINESS ENGINEERING
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AGENDA
 Digitalisierung der Wirtschaft
 Rolle der Daten
 Innovation für die Digitalisierung
© Fraunhofer ISST • Seite 3
Digitalisierung verändert die »Mechanik« von Geschäftsmodellen
Quelle: Carter (2015). NB: Logos von wikipedia oder den Websites der jeweiligen Unternehmen.
Das weltweit größte Taxiunternehmen besitzt keine FahrzeugeUber
Das größte Hotelunternehmen besitzt keine ImmobilieAirBnB
Alibaba Der wertvollste Händler der Welt hat kein eigenes Lager
Facebook Das größte Medienunternehmen produziert keine Inhalte
WhatsApp Der wichtigste Messenger-Dienst der Welt bietet kein SmartPhone an
© Fraunhofer ISST • Seite 4
Verschiedene Geschäftsmodellmuster kristallisieren sich heraus
Bildquellen: Logos von den Websites der Unternehmen bzw. wikipedia; adidas miCoach SMART Ball von
apple.com; Audi on Demand von twitter.com/audi_ondemand; Hilti Fleet Management von youtube.com.
Digitaler Service
Klassische
Dienstleistung
Physisches
Produkt
»Digital Native« · Revolutionär Hybrid · Evolutionär
© Fraunhofer ISST • Seite 5
Die »Smart Service Welt« zeichnet sich durch sechs Merkmale aus
»Smart
Service
Welt«
Ende-zu-
Ende-
Kunden-
prozess
Hybride
Leistungs-
angebote
Daten im
Zentrum
Geschäfts-
ökosysteme
Digitale
Plattformen
Neue
Geschäfts-
modelle
Vgl. Arbeitskreis Smart Service Welt (2015).
© Fraunhofer ISST • Seite 6
Digital Business Engineering ist der ingenieursmäßige Entwurf
digitaler Geschäftslösungen
Vgl. Otto et al. (2015).
Strategische
Perspektive
Prozessperspektive
System- und
Softwareperspektive
Digitalisierung
Digitale Geschäftslösungen
Ende-zu-Ende-Kundenprozess
Digitales Geschäftsökosystem
Digitales Leistungsangebot (Produkt und Service)
Digitale Fähigkeiten
(»Digital Capabilities«)
Datenarchitektur und
»Data Value Chain«
Digitale Technologiearchitektur
1
2
3
4 5
6
© Fraunhofer ISST • Seite 7
Fraunhofer ISST unterstützt den Entwurf digitaler
Geschäftslösungen für Vermop
Problemstellung
 Effizienzdruck im
Reinigungsprozess
 Steigerung der Produktivität
Lösungsansatz
 Fraunhofer sQUADRIC zur
Verarbeitung von Beacon-
Signalen
 Beacons im Gebäude zur Ortung
 Beacons am Gerät zur Erfassung
von Prozessdaten
Ergebnisse
 Prozessoptimierung auf Basis von
Echtdaten
 Effektivere Planung und
Steuerung von
Reinigungsprozessen
Fraunhofer
sQUADRIC
Beacons
© Fraunhofer ISST • Seite 8
Fraunhofer ISST unterstützt den Entwurf digitaler
Geschäftslösungen für Boehringer Ingelheim
Bildquelle: Boehringer Ingelheim.
Problemstellung
 Bedarf an Kontextinformation
bei sich bewegenden Objekten
 Visualisierung digitaler
Information im operativen
Prozess
Lösungsansatz
 Einsatz von AR-Technologie zur
Visualisierung
 Einbindung eines Bluetooth-
basierten Trackings von Objekte
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 HoloLens-basierte Applikation
zur Identifikation und
Überwachung von Schweinen
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Fraunhofer ISST entwirft digitale Gesundheitslösungen
für die sensorische Detektion epileptischer Anfälle
Bildquelle: EPItect-Konsortium.
Partner/Förderer:
Problemstellung
 Epilepsieanfälle werden nicht
frühzeitig erkannt
 Dokumentation von Anfällen
nicht vollständig oder fehlerhaft
 Keine Vernetzung der Akteure
Lösungsansatz
 In-Ohr Sensorik
 Verbesserung der Anfallszählung
 Alarmsystem
 Behandlungs- und pflegerelevante
Informationen
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 Messung von Herzrate, HRV etc.
 Erkennung von Anfallsmustern
 Digitale Patientenakte und App
© Fraunhofer ISST • Seite 10
AGENDA
 Digitalisierung der Wirtschaft
 Rolle der Daten
 Innovation für die Digitalisierung
© Fraunhofer ISST • Seite 11
Legende: ERP - Enterprise Resource Planning; CIM - Computer-Integrated Manufacturing; BPR - Business
Process Re-engineering
Die Rolle der Daten ändert sich - Daten werden eine strategische
Ressource für den Geschäftserfolg
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ergebnis
Daten als
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Daten als
Befähiger
von
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Daten als
Produkt
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ERP · CIM · BPR
»App Economy« ·
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Datenwirtschaft
© Fraunhofer ISST • Seite 12
Beispiel Automobillogistik
Der Datenaustausch zwischen Unternehmen umfasst zunehmend
auch bisher eher sensibel gehandhabte Daten
Legende: RFID – Radio-Frequency Identification; IoT – Internet of Things; EDI – Electronic Data Interchange.
Abrufe · Lieferavise · Rechnungen …
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EDI
Electronic
Business
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Industrial
Data
Space
Zeit
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Daten
1990 2000 2010 heute
© Fraunhofer ISST • Seite 13
Vgl. Otto et al. (2017); erweiterte Darstellung aus dem Referenzarchitekturmodell.
NB: Originalsprache beibehalten. Quelle der Grafik: Industrial Data Space e.V.
Es bilden sich Geschäftsökosysteme um die Daten - wie der
Industrial Data Space zeigt
Runtime EnvironmentRuntime Environment
authorize
publish app
transfer data
data flow
metadata flow
software flow
identification
useIDSsoftware
useIDSsoftware
useIDSsoftware
identify
Data
Owner
App
Provider
Vocabul
ary
Provider
Clearing
House
App
Store
Provider
Identity
Provider
Data
Consumer
Broker
Service
Provider
Service
Provider
Software
Provider
Data
Provider
Certification mandatory
Membership in the IDSA mandatory
Certification
Authority
© Fraunhofer ISST • Seite 14
»Smart Data Management« folgt neuen Prinzipien
Daten als
Produkt
Data
Resource
Management
Data Value
Chains
Data
Sharing
Verteilte
Daten-
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Dezentrale
IT-Sicherheits-
konzepte
Daten-
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Data
Governance
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qualität als
stochastische
Größe
© Fraunhofer ISST • Seite 15
700.000 Produkte mit GS1 Global
Trade Item Number (GTIN)
400 Produktklassen
100 Herstellerländer
490.000 Produktabbildungen und
4.000 Firmenbilder
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Der Sherlock Bot von Fraunhofer ISST nutzt maschinelle Lern-
verfahren und bringt Licht in das »Datendickicht« im Unternehmen
Bildquelle: gs1au.org; GS1-Logo von wikipedia.
Problemstellung
 Stark wachsende Datenvolumina
 Datenquellen und Daten selbst
sind teilweise nicht transparent
Lösungsansatz
 Verknüpfung von Datenquellen
 Suchanfragen in natürlicher
Sprache
 Ergebnismengen vorfiltern und
analysieren
 Zugriff auf einzelne
Datenobjekte
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 Schnelles Finden relevanter
Daten
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Entwicklungsprozessen
Partner/Förderer:
© Fraunhofer ISST • Seite 16
D!VA bietet Software-Unterstützung für den Chief Data Officer
NB: Screenshot stellt Auszug aus dem Gesamtmodell dar.
Problemstellung
 Fehlende Software-
Unterstützung für die Funktion
des Chief Data Officer
Lösungsansatz
 Referenzmodell für Daten-
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 Software-Unterstützung
Ergebnisse
 Software zur Inventarisierung
der Datenressource im
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 Software zur Bewertung von
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 …
© Fraunhofer ISST • Seite 17
AGENDA
 Digitalisierung der Wirtschaft
 Rolle der Daten
 Innovation für die Digitalisierung
© Fraunhofer ISST • Seite 18
Deutsche Unternehmen haben alle Voraussetzungen für den Erfolg -
aber es gibt auch noch einiges zu tun …
Vgl. acatech, BDI (2017).
Schweiz
Deutschland
Großbritannien
USA
Südkorea
Japan
Finnland
Großbritannien
USA
Südkorea
Deutschland
Japan
Innovationsindikator Digitalisierungsindikator
1 1
6
11
13
20
4 4
9
12
18
17
© Fraunhofer ISST • Seite 19
Fraunhofer IML und Fraunhofer ISST bieten gemeinsam mit den
Enterprise Lab ein agiles Format für die digitale Transformation
Name
SICK
Enterprise Lab
Würth
Enterprise Lab
Audi
Logistics Lab*
Logistics and
Digitization Lab
BMW
Enterprise Lab
Boehringer
Ingelheim
Enterprise Lab
Telekom
Open IoT Lab
Rhenus Enterprise
Lab
(Vorlaufphase)
Sponsor
Leiter Logistics
Automation
Leiter Würth
Industrie Service
GmbH & Co. KG
Leiter
Markenlogistik
Leiter
Digitalisierung
Leitung Auslands-
versorgung
Leiter Forschung
und Entwicklung
T-Systems
Digital Division
Rhenus SE & Co.
KG
Inhalte
 Bild-
verarbeitung
 2D- und 3D-
Sensorfusion
 Intelligente
Behälter
 Intelligente
Regale
 Software
 Industrie 4.0
 Digitale Trans-
formation
 Digitale
Prozesse
 Digitale Supply
Chain
 Warehouse der
Zukunft
 Neue
Geschäfts-
modelle
 Flexible
Logistik
 »Low cost«-
FTS-
Entwicklung
 Digitale
Dienste
 Daten-
wirtschaft
 Neue
Technologien
 Narrowband
IoT
 Devices
 Apps
 Container
Management
 Hard- and
Software
*in enger Zusammenarbeit mit dem Audi-Stiftungslehrstuhl (Prof. Dr. Boris Otto) an der TU Dortmund.
Legende: IoT - Internet of Things.
© Fraunhofer ISST • Seite 20
Prof. Dr.-Ing. Boris Otto
geschäftsführender Institutsleiter
am Fraunhofer ISST
E-Mail: boris.otto@isst.fraunhofer.de
Telefon +49 231 97677-200
Digital Business Engineering am
Fraunhofer ISST
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Digital Business Engineering am Fraunhofer ISST

  • 1. © Fraunhofer ISST • Seite 1 Prof. Dr.-Ing. Boris Otto ∙ Dortmund ∙ 20. September 2017 DIGITAL BUSINESS ENGINEERING
  • 2. © Fraunhofer ISST • Seite 2 AGENDA  Digitalisierung der Wirtschaft  Rolle der Daten  Innovation für die Digitalisierung
  • 3. © Fraunhofer ISST • Seite 3 Digitalisierung verändert die »Mechanik« von Geschäftsmodellen Quelle: Carter (2015). NB: Logos von wikipedia oder den Websites der jeweiligen Unternehmen. Das weltweit größte Taxiunternehmen besitzt keine FahrzeugeUber Das größte Hotelunternehmen besitzt keine ImmobilieAirBnB Alibaba Der wertvollste Händler der Welt hat kein eigenes Lager Facebook Das größte Medienunternehmen produziert keine Inhalte WhatsApp Der wichtigste Messenger-Dienst der Welt bietet kein SmartPhone an
  • 4. © Fraunhofer ISST • Seite 4 Verschiedene Geschäftsmodellmuster kristallisieren sich heraus Bildquellen: Logos von den Websites der Unternehmen bzw. wikipedia; adidas miCoach SMART Ball von apple.com; Audi on Demand von twitter.com/audi_ondemand; Hilti Fleet Management von youtube.com. Digitaler Service Klassische Dienstleistung Physisches Produkt »Digital Native« · Revolutionär Hybrid · Evolutionär
  • 5. © Fraunhofer ISST • Seite 5 Die »Smart Service Welt« zeichnet sich durch sechs Merkmale aus »Smart Service Welt« Ende-zu- Ende- Kunden- prozess Hybride Leistungs- angebote Daten im Zentrum Geschäfts- ökosysteme Digitale Plattformen Neue Geschäfts- modelle Vgl. Arbeitskreis Smart Service Welt (2015).
  • 6. © Fraunhofer ISST • Seite 6 Digital Business Engineering ist der ingenieursmäßige Entwurf digitaler Geschäftslösungen Vgl. Otto et al. (2015). Strategische Perspektive Prozessperspektive System- und Softwareperspektive Digitalisierung Digitale Geschäftslösungen Ende-zu-Ende-Kundenprozess Digitales Geschäftsökosystem Digitales Leistungsangebot (Produkt und Service) Digitale Fähigkeiten (»Digital Capabilities«) Datenarchitektur und »Data Value Chain« Digitale Technologiearchitektur 1 2 3 4 5 6
  • 7. © Fraunhofer ISST • Seite 7 Fraunhofer ISST unterstützt den Entwurf digitaler Geschäftslösungen für Vermop Problemstellung  Effizienzdruck im Reinigungsprozess  Steigerung der Produktivität Lösungsansatz  Fraunhofer sQUADRIC zur Verarbeitung von Beacon- Signalen  Beacons im Gebäude zur Ortung  Beacons am Gerät zur Erfassung von Prozessdaten Ergebnisse  Prozessoptimierung auf Basis von Echtdaten  Effektivere Planung und Steuerung von Reinigungsprozessen Fraunhofer sQUADRIC Beacons
  • 8. © Fraunhofer ISST • Seite 8 Fraunhofer ISST unterstützt den Entwurf digitaler Geschäftslösungen für Boehringer Ingelheim Bildquelle: Boehringer Ingelheim. Problemstellung  Bedarf an Kontextinformation bei sich bewegenden Objekten  Visualisierung digitaler Information im operativen Prozess Lösungsansatz  Einsatz von AR-Technologie zur Visualisierung  Einbindung eines Bluetooth- basierten Trackings von Objekte Ergebnisse  HoloLens-basierte Applikation zur Identifikation und Überwachung von Schweinen
  • 9. © Fraunhofer ISST • Seite 9 Fraunhofer ISST entwirft digitale Gesundheitslösungen für die sensorische Detektion epileptischer Anfälle Bildquelle: EPItect-Konsortium. Partner/Förderer: Problemstellung  Epilepsieanfälle werden nicht frühzeitig erkannt  Dokumentation von Anfällen nicht vollständig oder fehlerhaft  Keine Vernetzung der Akteure Lösungsansatz  In-Ohr Sensorik  Verbesserung der Anfallszählung  Alarmsystem  Behandlungs- und pflegerelevante Informationen Ergebnisse  Messung von Herzrate, HRV etc.  Erkennung von Anfallsmustern  Digitale Patientenakte und App
  • 10. © Fraunhofer ISST • Seite 10 AGENDA  Digitalisierung der Wirtschaft  Rolle der Daten  Innovation für die Digitalisierung
  • 11. © Fraunhofer ISST • Seite 11 Legende: ERP - Enterprise Resource Planning; CIM - Computer-Integrated Manufacturing; BPR - Business Process Re-engineering Die Rolle der Daten ändert sich - Daten werden eine strategische Ressource für den Geschäftserfolg Zeit Wertbeitrag Daten als Prozess- ergebnis Daten als Befähiger von Prozessen Daten als Befähiger von Produkten Daten als Produkt Betriebliche Datenverarbeitung · Fachfunktionale Datenbanken ERP · CIM · BPR »App Economy« · Service Engineering Datenwirtschaft
  • 12. © Fraunhofer ISST • Seite 12 Beispiel Automobillogistik Der Datenaustausch zwischen Unternehmen umfasst zunehmend auch bisher eher sensibel gehandhabte Daten Legende: RFID – Radio-Frequency Identification; IoT – Internet of Things; EDI – Electronic Data Interchange. Abrufe · Lieferavise · Rechnungen … Teilestammdaten · Änderungsanfragen · Sicherheitsdatenblätter … Ereignisdaten aus der Lieferkette … Kapazitäten · Fertigungsschritte · Liefernetzstrukturen EDI Electronic Business RFID · IoT Industrial Data Space Zeit Mehrwert, Kritikalität der ausgetauschten Daten 1990 2000 2010 heute
  • 13. © Fraunhofer ISST • Seite 13 Vgl. Otto et al. (2017); erweiterte Darstellung aus dem Referenzarchitekturmodell. NB: Originalsprache beibehalten. Quelle der Grafik: Industrial Data Space e.V. Es bilden sich Geschäftsökosysteme um die Daten - wie der Industrial Data Space zeigt Runtime EnvironmentRuntime Environment authorize publish app transfer data data flow metadata flow software flow identification useIDSsoftware useIDSsoftware useIDSsoftware identify Data Owner App Provider Vocabul ary Provider Clearing House App Store Provider Identity Provider Data Consumer Broker Service Provider Service Provider Software Provider Data Provider Certification mandatory Membership in the IDSA mandatory Certification Authority
  • 14. © Fraunhofer ISST • Seite 14 »Smart Data Management« folgt neuen Prinzipien Daten als Produkt Data Resource Management Data Value Chains Data Sharing Verteilte Daten- architekturen Dezentrale IT-Sicherheits- konzepte Daten- souveränität Flexible Data Governance Daten- qualität als stochastische Größe
  • 15. © Fraunhofer ISST • Seite 15 700.000 Produkte mit GS1 Global Trade Item Number (GTIN) 400 Produktklassen 100 Herstellerländer 490.000 Produktabbildungen und 4.000 Firmenbilder 4.420.000 RDF-Tripel insgesamt Der Sherlock Bot von Fraunhofer ISST nutzt maschinelle Lern- verfahren und bringt Licht in das »Datendickicht« im Unternehmen Bildquelle: gs1au.org; GS1-Logo von wikipedia. Problemstellung  Stark wachsende Datenvolumina  Datenquellen und Daten selbst sind teilweise nicht transparent Lösungsansatz  Verknüpfung von Datenquellen  Suchanfragen in natürlicher Sprache  Ergebnismengen vorfiltern und analysieren  Zugriff auf einzelne Datenobjekte Ergebnisse  Schnelles Finden relevanter Daten  Beschleunigung von Entwicklungsprozessen Partner/Förderer:
  • 16. © Fraunhofer ISST • Seite 16 D!VA bietet Software-Unterstützung für den Chief Data Officer NB: Screenshot stellt Auszug aus dem Gesamtmodell dar. Problemstellung  Fehlende Software- Unterstützung für die Funktion des Chief Data Officer Lösungsansatz  Referenzmodell für Daten- Management-Funktionen  Software-Unterstützung Ergebnisse  Software zur Inventarisierung der Datenressource im Unternehmen  Software zur Bewertung von Daten  …
  • 17. © Fraunhofer ISST • Seite 17 AGENDA  Digitalisierung der Wirtschaft  Rolle der Daten  Innovation für die Digitalisierung
  • 18. © Fraunhofer ISST • Seite 18 Deutsche Unternehmen haben alle Voraussetzungen für den Erfolg - aber es gibt auch noch einiges zu tun … Vgl. acatech, BDI (2017). Schweiz Deutschland Großbritannien USA Südkorea Japan Finnland Großbritannien USA Südkorea Deutschland Japan Innovationsindikator Digitalisierungsindikator 1 1 6 11 13 20 4 4 9 12 18 17
  • 19. © Fraunhofer ISST • Seite 19 Fraunhofer IML und Fraunhofer ISST bieten gemeinsam mit den Enterprise Lab ein agiles Format für die digitale Transformation Name SICK Enterprise Lab Würth Enterprise Lab Audi Logistics Lab* Logistics and Digitization Lab BMW Enterprise Lab Boehringer Ingelheim Enterprise Lab Telekom Open IoT Lab Rhenus Enterprise Lab (Vorlaufphase) Sponsor Leiter Logistics Automation Leiter Würth Industrie Service GmbH & Co. KG Leiter Markenlogistik Leiter Digitalisierung Leitung Auslands- versorgung Leiter Forschung und Entwicklung T-Systems Digital Division Rhenus SE & Co. KG Inhalte  Bild- verarbeitung  2D- und 3D- Sensorfusion  Intelligente Behälter  Intelligente Regale  Software  Industrie 4.0  Digitale Trans- formation  Digitale Prozesse  Digitale Supply Chain  Warehouse der Zukunft  Neue Geschäfts- modelle  Flexible Logistik  »Low cost«- FTS- Entwicklung  Digitale Dienste  Daten- wirtschaft  Neue Technologien  Narrowband IoT  Devices  Apps  Container Management  Hard- and Software *in enger Zusammenarbeit mit dem Audi-Stiftungslehrstuhl (Prof. Dr. Boris Otto) an der TU Dortmund. Legende: IoT - Internet of Things.
  • 20. © Fraunhofer ISST • Seite 20 Prof. Dr.-Ing. Boris Otto geschäftsführender Institutsleiter am Fraunhofer ISST E-Mail: boris.otto@isst.fraunhofer.de Telefon +49 231 97677-200 Digital Business Engineering am Fraunhofer ISST Vielen Dank!