Vorwort zur 2. Auflage | 5 |
Vorwort | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 11 |
Autorenverzeichnis | 13 |
Teil I Industrie 4.0: Vision, Innovation, Konzeption | 15 |
Industrie 4.0 als unternehmerische Gestaltungsaufgabe: Strategische und operative Handlungsfelder für Industriebetriebe | 16 |
1Problemstellung | 16 |
2Zum Begriff „Industrie 4.0“ | 20 |
3„Gesetze der Digitalisierung“ als Treiber von Industrie 4.0 | 22 |
4Technologieinnovationen als Befähiger von Industrie 4.0 | 25 |
5Unternehmerische Gestaltungsfelder im Kontext von Industrie 4.0 | 26 |
5.1Produktionsfaktoren | 26 |
5.2Produktionsprozesse | 29 |
5.3Produkte und Dienstleistungen | 36 |
5.4Geschäftsmodelle | 39 |
6Fazit | 44 |
Literatur | 45 |
Industrie 4.0: Von der Vision zur Implementierung | 48 |
1Was verbirgt sich hinter Industrie 4.0? | 48 |
2Betriebswirtschaftliche Treiber von I4.0 | 49 |
2.1„Smart Factory“ | 51 |
2.2Produktsicht | 52 |
2.3Logistik | 54 |
2.4Neue Businessmodelle in I4.0 | 55 |
3Implementierungsstrategien für I4.0 | 56 |
3.1Stufenkonzepte | 57 |
3.2Smart Services | 60 |
4Roadmap zu I4.0 | 63 |
5Neue Anforderungen an IT-Systeme | 63 |
6Komplementäre Konzepte zu I4.0 | 65 |
Literatur | 65 |
Industrie 4.0: Strategische Innovation durch Strategische Sensitivität | 66 |
1Einführung | 66 |
2Das Value Process Framework: Wert schaffen und Wert abschöpfen | 68 |
3Strategische Innovation: Mit strategischen Paradigmen brechen | 70 |
4Strategische Sensitivität: Grundvoraussetzung für Strategische Innovation | 72 |
5Industrie 4.0: Infragestellung strategischer Paradigmen | 73 |
5.1Nutzendimensionen | 73 |
5.2Geschäftsprozesse | 75 |
5.3Wertabschöpfung | 76 |
6Zukunft gestalten: Mehr Strategische Sensitivität! | 77 |
Literatur | 79 |
Rechtliche Herausforderungen der Industrie 4.0 | 81 |
1Industrie 4.0 als technisch-soziale Innovation | 81 |
2Das Verhältnis technischer Innovationen zum Recht | 82 |
3Ausgewählte Rechtsfragen | 84 |
3.1Vertragsrecht und neue Vertragsmodelle | 84 |
3.2Haftungsrecht | 85 |
3.3Datenschutzrecht | 86 |
3.4Arbeitsrecht | 88 |
3.5IT-Sicherheitsrecht | 89 |
3.6Spezifische Fragestellungen | 90 |
4Ausblick | 91 |
Literatur | 91 |
Teil II Industrie 4.0: Stand und Perspektiven | 94 |
Stand und Entwicklungspfade der Digitalen Transformation in Deutschland | 95 |
1Verständnis der digitalen Transformation | 95 |
2Auf dem Weg zur digitalen Transformation | 96 |
2.1Fähigkeiten | 96 |
2.2Strategische Planung | 98 |
3Untersuchung zum Stand der Digitalisierung | 99 |
3.1Methodik | 99 |
3.2Ergebnisse | 101 |
4Fazit und Ausblick | 105 |
Literatur | 106 |
Controlling von Digitalisierungsprozessen – Veränderungstendenzen und empirische Erfahrungswerte aus dem Mittelstand | 107 |
1Controlling im Kontext von Industrie 4.0 | 107 |
2Transformation von Geschäftsmodellen | 109 |
2.1Begriffsabgrenzung | 109 |
2.2Elemente eines Geschäftsmodells | 110 |
2.3Transformation zum digitalen Geschäftsmodell | 111 |
3Mittelstandsverständnis | 113 |
4Erkenntnisse der Digitalisierungsstudie | 115 |
4.1Stichprobencharakteristika | 115 |
4.2Begriff der Digitalisierung | 116 |
4.3Vorbereitung der Funktionsbereiche | 117 |
4.4Digitalisierungsgrad des Geschäftsmodells | 118 |
5Erkenntnisse der Studie Data Analytics | 120 |
5.1Stichprobencharakteristika | 120 |
5.2Bedeutung der Entscheidungsfindung | 121 |
5.3Datenqualität in Funktionsbereichen | 122 |
5.4Nachholbedarfe | 123 |
6Schlussfolgerung | 124 |
6.1Controlling der Digitalisierung | 124 |
6.2Digitalisierung des Controllings | 126 |
Literatur | 127 |
Teil III Industrie 4.0: Betriebswirtschaftliche, technische und rechtliche Lösungsansätze | 129 |
„Smart Decisions“ als integraler Bestandteil von Industrie 4.0 | 130 |
1Einführung | 130 |
2Modell der Fertigungssteuerung | 133 |
3Notwendigkeit einer „intelligenten“ Steuerung | 134 |
4Begründung des hybriden Entscheidungsmodells | 135 |
5Generelle Lösungsstrategie | 137 |
5.1Analyse | 137 |
5.2Bildung von (teil)-autonomen Einheiten | 137 |
5.3Festlegung der Entscheidungslogik, des Entscheidungsmodus und Entscheidungszyklus pro (teil-)autonomer Einheit | 138 |
5.4Optimierung der Entscheidungslogik und des Entscheidungsmodus | 138 |
6Demonstration anhand einer praktischen Fallstudie | 139 |
7Zusammenfassung und Ausblick | 143 |
Literatur | 143 |
Optimierung Anlagenanlauf und Fertigungsumstellung | 146 |
1Motivation | 146 |
2Einleitung | 147 |
3Aktueller Status in der automatisierten Fertigung | 147 |
4Ansatz | 149 |
5Schlussfolgerung | 155 |
Von der Digitalen Fabrik zur Digitalen Lieferkette in der Halbleiterindustrie: Bestandsaufnahme, Lösungsansätze und viele Herausforderungen | 157 |
1Einleitung und Motivation | 157 |
2Lieferketten in der Halbleiterindustrie | 158 |
3Bestandsaufnahme und Problemstellung | 159 |
4Simulation von Lieferketten in der Halbleiterindustrie | 161 |
5Herausforderungen | 164 |
6Zusammenfassung und Ausblick | 165 |
Literatur | 166 |
Industrie 4.0 in der Dienstleistungsproduktion – eine Konzeptanalyse am Beispiel universitärer Leistungsprozesse in Forschung und Lehre | 167 |
1Einführung | 167 |
2Case Study-Analyse | 169 |
2.1Fallstudie A | 170 |
2.2Fallstudie B | 171 |
2.3Fallstudie C | 173 |
2.4Fallstudie D | 174 |
2.5Analytische Synopse | 175 |
3Ausblick | 176 |
Literatur | 177 |
Datenschutz in der Industrie 4.0 | 178 |
1Problemstellung | 178 |
1.1Gefahrenlage für natürliche Personen | 178 |
1.2Gefahrenlage für Unternehmen | 179 |
1.3Gesamtbetrachtung | 179 |
2Grundsätze des Datenschutzes | 180 |
3Die europäische Datenschutzreform | 181 |
3.1Überblick über die Reform | 181 |
3.2Problematische Verarbeitungssituationen | 182 |
3.3Moderne Instrumente | 183 |
3.3.1 Technischer Datenschutz | 183 |
Datensicherheit | 183 |
Datenschutz durch Technik im bisherigen Ansatz – Datensparsamkeit | 184 |
Datenschutz durch Technik in der Verordnung – „Lebenszyklusmanagement“ | 185 |
Normadressaten und Folgen der Nichtbeachtung in der Verordnung | 186 |
3.3.2 Datenschutzsiegel – Auditierung und Zertifizierung | 187 |
Prüfungsmaßstab und Verfahren | 187 |
Anreizsystem | 188 |
Siegel in Wertschöpfungsketten | 189 |
3.3.3 Selbstregulierung | 189 |
3.3.4 Data Breach Notification | 190 |
4Unternehmensgeheimnisse | 190 |
4.1Grundsätze des Schutzes von Unternehmensgeheimnissen | 190 |
4.2Lösungsansätze aus dem Bereich des Datenschutzes | 191 |
Literatur | 192 |
Teil IV Industrie 4.0: Wirtschaftlichkeit, Effizienz und Kalkulation | 195 |
Betriebswirtschaftliche Wirkungen digital vernetzter Fertigungssysteme – Eine Analyse des Einsatzes moderner Manufacturing Execution Systeme in der verarbeitenden Industrie | 196 |
1Problemstellung | 196 |
2Die digital vernetzte Fabrik als Untersuchungsobjekt | 197 |
2.1Die CIM-Vision der digitalen Fabrik | 197 |
2.2Die Industrie 4.0-Vision der digital vernetzten Fabrik | 199 |
3Betriebswirtschaftliche Wirkungen: Hypothesen | 202 |
4Methodik | 203 |
4.1Untersuchungsdesign | 203 |
4.2Untersuchungsobjekt | 204 |
5Ergebnisse | 206 |
5.1Prozessanalyse | 206 |
5.1.1 CADCAM-NC-Programmierer | 206 |
5.1.2 WOP-NC-Programmierer | 208 |
5.1.3 Werkzeugeinsteller | 210 |
5.1.4 Maschinenbediener | 214 |
5.2Rüstzeiten | 215 |
5.2.1 Werkzeugeinstellung | 215 |
5.2.2 Maschinenpark | 218 |
Dauer einer Werkzeugbeladung | 218 |
Anzahl Rüstvorgänge | 219 |
5.3Werkzeugbestände | 220 |
6Fazit | 221 |
Literatur | 222 |
Effizienzbewertung und -darstellung in der Produktion im Kontext von Industrie 4.0 | 223 |
1Einleitung | 223 |
2Grundlagen zur Beurteilung der anlagenwirtschaftlichen und der produktionslogistischen Effizienz | 225 |
2.1Bestimmung der anlagenwirtschaftlichen Effizienz in der Produktion | 225 |
2.2Bestimmung der produktionslogistischen Effizienz in der Produktion | 227 |
2.3Bestimmung der Gesamtsystemeffizienz in der Produktion | 229 |
3Ergebnisse einer Simulationsstudie zur ganzheitlichen Effizienzbewertung in der Produktion | 230 |
3.1Datengrundlage und Modellbildung zur Durchführung der Simulationsstudie | 230 |
3.2Ergebnisse der Simulationsstudie zur ganzheitlichen Effizienzbewertung | 232 |
4Integratives Datenerfassungskonzept zur echtzeitfähigen Darstellung der Effizienz im Produktionssystem | 238 |
4.1Datenerfassungskonzept zur echtzeitfähigen Bewertung der systemweiten Effizienz | 238 |
4.2Echtzeitfähige Effizienzbewertung mit Manufacturing Execution Systemen (MES) | 242 |
5Zusammenfassung und Ausblick | 245 |
Literatur | 246 |
Produktkalkulation im Kontext von Industrie 4.0 | 248 |
1Einleitung und Problemstellung | 248 |
2Forschungsmethodik und Vorgehensweise | 249 |
3Auswirkungen auf die Vorkalkulation | 249 |
4Lösungskonzept | 251 |
5Zusammenfassung und Ausblick | 254 |
Literatur | 254 |
Teil V Industrie 4.0: Voraussetzungen, Veränderungen und Akzeptanz | 255 |
Voraussetzungen für den Einsatz von MES schaffen – Erfahrungsbericht aus Sicht einer Fertigung | 256 |
1Problemstellung | 256 |
2MES als Industrie 4.0-Basistechnologie für die Fertigung | 260 |
3Voraussetzungen für den Einsatz eines MES | 261 |
3.1Horizontale und vertikale Vernetzung der Fertigung | 261 |
3.2Datenqualität | 263 |
3.2.1 Werkzeugdatenbank | 264 |
Werkzeugmontagegrafiken | 265 |
3D-Simulationsgrafiken | 266 |
3.2.2 ERP-Stammdaten | 267 |
3.3Mitarbeiter in einer Industrie 4.0-Umgebung | 267 |
4Fazit | 269 |
Literatur | 270 |
Industrie 4.0 durch strategische Organisationsgestaltung managen | 271 |
1Einleitung | 271 |
2Management als Querschnittsaufgabe | 272 |
3Industrie 4.0 | 273 |
3.1Hintergrund und Konzepte von Industrie 4.0 | 273 |
3.2Konsequenzen und Herausforderungen von Industrie 4.0 | 274 |
4Strategische Organisationsgestaltung als Perspektive für das Management | 276 |
4.1Modelle mit Fokus horizontale Integration | 277 |
4.2Modelle mit Fokus vertikale Integration | 278 |
5Geschäftsmodellinnovation und horizontale Integration | 279 |
5.1Kernaussagen | 279 |
5.2Illustration | 280 |
5.3Entwicklung und Umsetzung | 282 |
5.3.1 Phase 1: Geschäftsmodellanalyse | 282 |
5.3.2 Phase 2: Geschäftsmodellgestaltung | 282 |
5.3.3 Phase 3: Geschäftsmodellumsetzung | 283 |
64-Ebenen-Modell und vertikale Integration | 283 |
6.1Kernaussagen | 283 |
6.2Illustration | 285 |
7Schlussbetrachtung | 287 |
Literatur | 288 |
Akzeptanzanalyse in der Industrie 4.0-Fabrik | 290 |
1Einleitung | 290 |
1.1Problemdefinition | 291 |
1.2Untersuchungsgegenstand | 292 |
2Wandlungsprozess, Akzeptanzmodelle und Innovationen | 293 |
2.1Begriffe und Konzepte | 293 |
2.2Umgang mit dem Wandlungsprozess | 294 |
2.3Der Akzeptanzprozess | 296 |
2.4Innovationen und Akzeptanzmodelle | 297 |
2.5Auswirkungen auf die Industrie 4.0-Fabrik | 298 |
3Entwicklung eines methodischen Ansatzes | 300 |
4Schlussfolgerungen und nächste Schritte | 303 |
Literatur | 304 |
Unternehmerische Herausforderungen bei Industrie 4.0-Projekten – Einsichten aus zwei Prozessstudien | 307 |
1Einleitung | 307 |
2Literaturabgrenzung | 309 |
3Datenbasis und Grundstrukturen der Prozesse | 311 |
3.1Datenbasis | 311 |
3.2Grundstrukturen der Prozesse | 311 |
4Unternehmerische Herausforderungen bei Industrie 4.0 Projekten | 313 |
4.1Herausforderungen bei der Beschaffung | 313 |
4.2Herausforderungen bei der betriebswirtschaftlichen Gestaltung des Produktionsprozesses bei Industrie 4.0-Projekten | 314 |
4.3Herausforderungen für den Vertrieb von Industrie 4.0-Produkten | 315 |
4.4Herausforderungen für die Organisation von Industrie 4.0-Projekten | 316 |
5Der Einfluss des Umfelds auf den Erfolg von Industrie 4.0-Projekten | 317 |
6Fazit | 318 |
Literatur | 319 |