Die Präsentation "Warum Digitalisierung? Die digitale Transformation in der Produktion" durch Georg Güntner am 19.04.2016 im Rahmen des Praxisworkshops "Unternehmen 4.0" bei Schlotterer Sonnenschutz Systeme GmbH in Adnet hatte folgende Themen:
(1) Kennzeichen der Produktion der Zukunft
(2) Das Industrial Internet of Things
(3) Stand der Umsetzung von Industrie 4.0
(4) Geschäftsmodelle
(5) Smarte Produkte
2. Warum Digitalisierung?
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 2
Vorstellung
Salzburg
Research
Industrie
4.0 /
Produktion
der
Zukunft
Industrial
Internet of
Things
Stand der
Umsetzung
Geschäfts
modelle
Smarte
Produkte
Zusammen
fassung
Leitfaden durch den Vortrag
3. 19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 3
Mitglied bei: EFFRA, AIOTI, ECSEL, Forschung Austria, Plattform Industrie 4.0, Digital Networked Data,
Maintenance Competence Center, IoT-Group Salzburg (u.a.)
5. Versuch einer Definition
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 5
(*) Quelle: Jürgen Bischoff: „Erschließen der Potenziale der Anwendung von ,Industrie 4.0‘ im Mittelstand” . agiplan GmbH , Fraunhofer IML, ZENIT GmbH. Juni 2015
„Industrie 4.0 ist ein Metabegriff für die Weiterentwicklung der Produktions- und
Wertschöpfungssysteme durch die Verknüpfung der realen und der digitalen Welt.
Diese Verknüpfung entsteht durch sich selbst steuernde cyber-physische Systeme
(CPS), die mit eingebetteten Systemen ausgestattet sind. Industrie 4.0 beschreibt die
vertikale (innerhalb eines Unternehmens) und die horizontale Verknüpfung dieser
CPS (sowohl über Unternehmensbereiche als auch über mehrere Unternehmen
entlang der Wertschöpfungskette hinweg) zur effizienten, dezentral organisierten und
flexiblen Produktion von Erzeugnissen oder Durchführung von Dienstleistungen.“ (*)
11. Der Übergang von der Automatisierungspyramide zu
cyber-physischen Systemen (CPS)
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 12
Quelle: VDI/VDE Thesen und Handlungsfelder „Cyber-Physical Systems: Chancen und Nutzen aus Sicht der
Automation“, April 2013
12. Die Treiber für das „Internet der Dinge“ ...
13
Miniaturisierung & Preissenkung von Chips
Hoher Vernetzungseffekt
Große Datenmengen
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung
13. Das Internet der Dinge: „Smart Everything“
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 14
14. Reifegrad der Digitalisierung
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 15
Nach: Bosch Software Innovations „Capitalizing on the Internet of Things – how to succeed in a connected world“ (2014)
Isoliert Vernetzt Verwaltet / Kontrolliert Optimiert Differenziert
Kein Feedback
Hohe Service-
kosten
Remote Zugriff
Eingeschränkte
Daten
Reaktiv
Proaktives Monitoring
Optimierte Servicekosten
Softwareverteilung
Analytik
Predictive Maintenance
Nutzungsdaten
Anwendungs-
Integration
Enterprise System
Cloud-2-Cloud
Integration
Neue Umsatzquellen
und Geschäftsmodelle
Cloud-Dienste
Remote Management
von Produkten
Cloud-2-Cloud
Mashups
15. Digitalisierung in der Industrie
16
Intelligente Logistik: Solar-betriebene
Mülleimer, die historische Daten speichern, über
GSM ihren aktuellen Füllstand kommunizieren
Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der
Produktion (virtuelle Realität)
Source: http://www.nuveon.de
Vernetzte Produkte ermöglichen zuverlässige
Rückmeldungen über die Nutzung und das
Nutzungsverhalten: neue Geschäftsmodelle
(Service, Ersatzteilmanagement, etc.)
Dezentrale Intelligenz in der Fertigung
Füllstands-Information auf Behälterebene
Component-level Technology
Source: http://www.wuerth-industrie.com/
Source: http://www.bigbelly.com/solutions/stations/smartbelly
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung
16. Digitalisierung in der Instandhaltung
17
Condition Monitoring: Die Erfassung von
Umgebungsparametern ermöglicht die Überwachung
der Zustände und Analyse von Zusammenhängen
Source: http://www.evolaris.net/
Anbinden und Sammeln von Sensor-,
Maschinendaten: Internet-basierte
Kommunikationsprotokolle, Cloud-Services, usw.
Source: https://linemetrics.com/
Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der
Instandhaltung (Wartungsanweisungen,
Handbücher, usw.)
Source: http://www.parstream.com http://www.envisioncn.com/
Source: http://www.messfeld.com/
Predictive Maintenance: Erfassung von Sensor-
Datenströmen in Echtzeit, Big-Data-Analyse,
Planung von Instandhaltungsmaßnahmen, usw.
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung
19. Studie „Industrie 4.0 Readiness“
Studie der IMPULS-Stiftung des VDMA
Karl Lichtblau, Volker Stich, Roman Bertenrath, Matthias
Blum, Martin Bleider, Agnes Millack, Katharina Schmitt,
Edgar Schmitz, Moritz Schröter: „Industrie 4.0-Readiness“.
IMPULS-Stiftung des VDMA.
Online: http://www.vdma.org/article/-/articleview/10153247
Oktober 2015
Ziele:
Die Studie untersucht, an welcher Stelle der Maschinen-
und Anlagenbau aktuell bei der Umsetzung steht.
Motivation und Hemmnisse der Unternehmen werden
ebenso in den Blick genommen wie die Unterschiede, die
sich zwischen Mittelstand und großen Unternehmen
ergeben. Im Ergebnis ist es erstmals möglich, die
„Industrie 4.0-Readiness“ der Maschinenbau-Industrie
detailliert und systematisch abzubilden.
Handlungsfelder für die unternehmerische Praxis runden
die Studie ab.
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 20
20. Industrie 4.0 als Verbindung
von physischer und virtueller Welt
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 21
Quelle: Karl Lichtblau, u.a.: „Industrie 4.0-Readiness“. IMPULS-Stiftung des VDMA (Oktober 2015)
21. Dimensionen und Themenfelder von Industrie 4.0
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 22
Quelle: Karl Lichtblau, u.a.: „Industrie 4.0-Readiness“. IMPULS-Stiftung des VDMA (Oktober 2015)
24. Neue Geschäftsmodelle
Nach Oliver Grassmann (u.a.) sind über 90 Prozent aller
Geschäftsmodellinnovationen Rekombinationen aus 55
Geschäftsmodellmustern.
Oliver Gassmann, Karolin Frankenberger, Michaela Csik: „Geschäftsmodelle
entwickeln: 55 innovative Konzepte mit dem St. Galler Business Model
Navigator“, Hanser Verlag (2013)
Elgar Fleisch (u.a.) nehmen die von Grassmann u.a.
identifizierten Geschäftsmodellmuster als Basis und
identifizieren Geschäftsmodelle mit einer speziellen
„digitale Note“.
Elgar Fleisch, Markus Weinberger, Felix Wortmann: „Business Models and
the Internet of Things”. Bosch IoT Lab White Paper (August 2014)
Michael E. Porter und James E. Heppelmann beschreiben in
zwei Artikeln im Harvard Business Manager, wie smarte
Produkte den Wettbewerb und Unternehmen verändern:
M.E. Porter, J.E. Heppelmann: „Wie smarte Produkte den Wettbewerb
verändern“. In: Harvard Business Report (Nov. 2014) (Orig. englisch)
M.E. Porter, J.E. Heppelmann: „Wie smarte Produkte Unternehmen
verändern“. In: Harvard Business Report (Dez. 2015) (Orig. englisch)
Salzburg Research (u.a.) untersuchen gegenwärtig im
Auftrag des bmvit Geschäftsmodelle für Industrie 4.0
Studie I40-Transform (Laufzeit: bis Februar 2017)
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 25
25. Zentrale Herausforderungen
Beschleunigung
•Veränderungen der Art und Weise, wie ein
Unternehmen Geschäfte macht, dauert in der
physischen Welt länger als in der virtuellen Welt.
Der Grund dafür liegt v.a. in der großen
installierten Basis von Geräten und den
notwendigen hohen Investitionen in echte
Hardware, was absolut solide Business Cases
erfordert. Bündelung
•Hardware-Produzenten wird
empfohlen, ihr Kerngeschäft
durch IP-enabled Devices
abzusichern plus Dienstleistungen
im Bündel mit den eigentlichen
Produkten anzubieten.
Mitbewerber
•Eine neue Art von
Mitbewerbern dringt in
bislang etablierte
Industriezweige ein und
krempelt die Verkaufs- und
Wertschöpfungslogik in
diesen Bereichen um.
Wertschöpfung
•Die Digitalisierung bedeutet das Ende
linearer Wertschöpfungsketten, wie
wir sie in der traditionellen
Betriebswirtschaft kannten.
Verkaufskanäle
•Eine Veränderung von
Verkaufs- und
Marketingzugängen ist
notwendig, weil die
Digitalisierung Konflikte
zwischen den verschiedenen
Verkaufskanälen hervorrufen
kann.
Interaktion
•Die Digitalisierung eröffnet
völlig neue Möglichkeiten,
wie Unternehmen mit den
Nutzern ihrer Produkte über
den gesamten Lebenszyklus
der Produkte interagieren
können.
Dynamik
•Die „Connected World“ ist
sehr volatil und dynamisch,
weshalb das Management
das Risiko von Fehlschlägen
einkalkulieren muss.
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 26
26. „Digitale“ Geschäftsmodelle
Physical Freemium
•Physische Produkte in Verbindung mit freien
digitalen Services
•Spätere Erweiterung auf „Premium-Services“
•Beispiele: Home Automation
Digitale Zusätze
(Digital Add-On)
•Physische Produkte sind
vergleichsweise günstig
•Erwerb und Freischaltung
zudsätzlicher Funktionen ist möglich
•Beispiele: Leistungserweiterung für
Werkzeuge
Digitaler Einschluss
(Digital Lock-In)
•Produkte funktionieren nur mit
Original-Komponenten
•Einschränkung der Kompatibilität
•Beispiele: Gilette Rasierer und
Klingen
Object Self-Service
•Produkte können selbstständig (Nach-
)Bestellungen auslösen
•Umgehung des Zwischenhandels
•Beispiele: Hagleitner, Nachfüllung,
Ersatzteile
Fern- und Zustands-
überwachung
•Vernetzte Produkte übertragen
Informationen
•Nutzungs- und
Umgebungsinformation
•Beispiele: Remote Service, Pay per
Use
Sensor as a Service
•Sammlung, Verarbeitung und
Handel mit Sensordaten
•Horizontale Erweiterung der
Wertschöpfung
•Beispiel: Daten-Ökosysteme
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 27
Nach: Elgar Fleisch, Markus Weinberger, Felix Wortmann: „Business Models and the Internet of Things”. Bosch IoT Lab White Paper (August 2014)
29. Wir erwarten, dass die Verarbeitung von (Produkt-)Nutzungsdaten in Echtzeit zu einer neuen
Generation von Produkten, Services und Geschäftsprozessen führt. Das „Internet der Dinge“ (Internet-
of-Things, IoT) ermöglicht nicht nur ein verbessertes Verständnis des Nutzerverhaltens, sondern völlig
neue Formen der Interaktivität und der Customer Experience (CX).
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 30
Die Chancen von smarten Produkten
30. Einsatzmöglichkeiten von Smart Connected Products
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 31
Quelle: M.E. Porter, J.E. Heppelmann: „Wie smarte Produkte den Wettbewerb verändern“. In: Harvard Business Report (Nov. 2014). Courtesy by PTC Inc.
32. Sonnenschutz Systeme als
Smarte Produkte im Ökosystem
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 34
Bildquelle: Rollo – Aron K. Kim (the Noun Project)
Sonnen-
schutz-
system
Sonnen-
schutz-
system
Sicher-
heits-
System
Ersatz-
teil-
Mgmt-
System
Heizungs-
Steuerungs
system
1. Produkt
2. Intelligentes Produkt
3. Intelligentes,
vernetztes Produkt
4. Produktsystem
5. Systeme von Systemen (Ökosystem)
Hersteller
Service-
personal
Händler
Gebäu-
de-
Mgmt-
System
Eigene Darstellung Salzburg Research (nach: M.E. Porter, J.E. Heppelmann: „Wie smarte Produkte den Wettbewerb verändern“)
Digitale Transformation für ?
34. Industrie 4.0: Kernthemen
Schlagworte
• High Tech Strategie
(Deutschland)
• 4. industrielle Revolution
• Fabrik der Zukunft
• Industrial Internet
• Advanced Manufacturing
• Smart Factory
• Smart Production
Themen
• Cyber-physische
Systeme (CPS)
• Internet of Things (IoT)
• Virtualisierung
• Machine-to-Maschine
Kommunikation (M2M)
Kennzeichen
• Verknüpfung von
klassischen Industrien mit
Internettechnologien
• Horizontale Integration
(Geschäftsprozesse)
• Vertikale Integration
(Produktionszellen)
• Vernetzung und
autonome Produktion
• Starke Individualisierung
der Produkte
• Hoher Flexibilität der
Serienproduktion
• Integration von Kunden
und Geschäftspartnern in
Wertschöpfungsprozesse
• Kopplung von Produktion
und hochwertigen
Dienstleistungen
36
Quelle: www.hightech-strategie.de/de/59.php
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung
35. 19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 37
Forschungsthemen zum
(Industrial) Internet of Things
Produktionsmittel, Produkte und
Prozesse im (Industrial) Internet of
Things
Instandhaltung 4.0
Informationstechnische
Modellierung von Sensorik, Assets
(Anlagen, Maschinen, technischen
Plätzen), Produkten und
Prozessen
Technologische Infrastruktur und
Architekturen für Industrial
Internet Systems und vernetzte
Produkte
Geschäftsmodelle für Industrie 4.0
Sichere und zuverlässige
Übertragung in Sensornetzwerken
Echtzeit-Verarbeitung und Analyse
von Sensordaten www.salzburgresearch.at
Mitglied bei: EFFRA, AIOTI, ECSEL, Forschung Austria, Plattform Industrie 4.0, Digital Networked Data,
Maintenance Competence Center, IoT-Group Salzburg (u.a.)
Salzburg Research als Partner für Ihre
Digitalisierungsstrategie
36. Veranstaltungshinweise
Lange Nacht der Forschung
22. April 2016 | 17:00-23:00 Uhr
Bei der Langen Nacht der Forschung, dem
größten heimischen Wissenschaftsevent,
öffnen Forscherinnen und Forscher ihre
Labore und Türen für die breite Öffentlichkeit.
In ganz Österreich gibt es an diesem Abend
ein vielfältiges und spannendes Programm für
alle Altersgruppen – bei freiem Eintritt!
Salzburg Research stellt am Techno-Z
Salzburg aus.
www.langenachtderforschung.at/sbg
IoT-Events
IoT-Talks im Mai
3. Mai 2016 | 18:00-21:00 Uhr
Techno-Z Salzburg
IoT im Gesundheitswesen
www.meetup.com/IoT-Salzburg/
IKT-Forum: I(o)T for Industry - Von IT zu IoT
10. Mai 2016 | 15:30-19:00 Uhr
FH Salzburg, Campus Urstein
its.fh-salzburg.ac.at/ikt-forum
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 38