Management Industrie 4.0 at Universität Erlangen-Nürnberg

beginnt im 18. Jahrhundert mit Einsatz von Wasser- und Dampfkraftwerken

• Beginn Massenproduktion und mechanische Produktionsanlagen
• Standardisierte Produkte, keine Dienstleistungen
• Charakterisiert durch Arbeitsteilung und Einsatz ungelernter Arbeiter, mit hohem Anteil menschlicher Arbeitskraft

Akkordarbeit und Fließbandfertigung ab Beginn 20. Jahrhundert

• Taylorismus und neue Fertigungstechnologien
• Typische Massenproduktion standardisierter Produkte
• Antrieb: Elektrizität
• Erste Schritte Globalisierung

 Computer findet Anwendung in industrieller Wertschöpfung ab 1970er

• Weitere Automatisierung
• Computereinsatz bei Produktionsplanung und -steuerung
• Deutlicher Erhöhung Variantenvielfalt
• Professionalisierung von Beschaffung und Materialwirtschaft

Internet der Dinge und cyberphysische Systeme erhalten Einzug in industrielle Werschöpfung

• Produktionsplanung und -steuerung digital, vernetzt, virtuell und selbststeuernd
• Technologien: cyberphysische Systeme, Virtual Reality, Augmented Reality, KI, Blockchain
• Weitere Erhöhung von Variantenvielfalt und Effizienzgewinnen

April 2011: Begriff Industrie 4.0 wird erstmals in Öffentlichkeit diskutiert

• Echtzeitfähige, intelligente, horizontale und vertikale Vernetzung von Menschen, Maschinen, Objekten und IKT-Systemen zum dynamischen Management von komplexen Systemen
• Durch Verbindung entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und selbstorganisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich nach unterschiedlichen Kriterien optimieren lassen
• Produktion mit intelligenten Maschinen, Lagersystemen und Betriebsmitteln, die eigenständig Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich gegenseitig selbst steuern, um industrielle Prozesse in Produktion, Engineering, Materialverarbeitung, sowie Lieferketten- und Lebenszyklusmanagement zu verbessern

Industrie 4.0 bezeichnet Digitalisierung und Vernetzung der industriellen Wertschöpfung...

• Integrativ über alle Funktionen (F&E, Beschaffung, Produktion, Vertrieb, Service,...)
• Über alle Produkte und Dienstleistungen
• Über alle Wertschöpfungsstufen hinweg (Lieferant bis Kunde)
• Mit veränderten und neuen Geschäftsmodellen
• Mit neuen, digitalen Technologien

• Unzureichendes Budget für Umsetzung (48%)
• Langwierige Entscheidungsprozesse (41%)
• Anforderungen an Datenschutz (40%)
• Unklarer wirtschaftlicher Nutzen (34%)
• Anforderungen an IT-Sicherheit (33%)
• Zu starre Organisationsstrukturen (32%)
• Unzureichende technische Ausstattung (29%)
• Unzureichend definierte interne Prozesse (24%)
• Fehlende Akzeptanz in Belegschaft (20%)
• Mangelnde bereichsübergreifende Planung (14%)

Aber große Mehrheit deutscher Unternehmen wird Investitionen in Zukunft weiter erhöhen

Latein: digitus = der Finger
 

• Mit den Fingern zählen
• Der Versuch, sämtliche Erscheinungen der realen (und virtuellen) Welt in Zahlen
  auszudrücken und diese damit berechenbar zu machen

G. Leibniz (1646-1716), Charles Babbage (1791-1871) & K. Zuse (1910-1995) gelten als Vordenker des Computers & Digitalisierung

Digitalisierung entwickelt sich mit Entstehung der ersten Computer

- 1938, erster frei programmierbarer Rechner

- 1945, einer der ersten elektronischen Rechner

- 1954, erster Transistoren-gestützter Rechner (8000 Transistoren) (Smartphone heute: x Mrd)

Digitalisierung steigerte sich mit Kommerzialisierung des Internets

zählt zu Komponenten zur technischen Umsetzung von Ind4.0 Systemen.

=miteinander vernetzte, eingebettete Systeme, welche mittels Sensorik die physische Welt erfassen, steuernd, bzw regulierend einwirken und die gewonnenen Daten in die virtuelle Welt integrieren.

Funktionen: Identifikation, Sensorische Datenerfassung, Positionsbestimmung, Datenverarbeitung und Steuerung, Kommunikation und Vernetzung

Impliziert Nutzung von IT-Infrastrukturen und -DL auf die über Netzwerk zugegriffen wird

• Werkzeug zur Bereitstellung verschiedenster DL zur Datenerhebung und -verarbeitung
• Verbindungsstück zw. Sensoren, CPU, Operating Systems, IT-Services und -Applikationen
• Verschiedene Servicemodelle: IaaS, Paas, SaaS
• Verschiedene Cloud-Liefermodelle: Private Cloud / Public Cloud / Community Cloud / Hybrid
• Informations- und Datenbasis der intelligenten Fabrik
• Durch Servicemodelle kann einem Unternehmen je nach Anforderung die gewünschte IT-Infrastruktur in Form von Software, Datenspeicher, ... über Cloud bereitgestellt werden
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