| Vorwort der Herausgeber | 5 |
| Inhaltsverzeichnis | 8 |
| 1 Aufbau von Innovationskooperationen im Kontext von Industrie 4.0 und IoT | 17 |
| 1.1Einleitung | 17 |
| 1.2Die neue „smarte“ Produktgeneration | 18 |
| 1.3Industrie 4.0, Individualisierung und Kundenverständnis | 19 |
| 1.4Aufbau von Innovationskooperationen | 21 |
| 1.4.1Innovationskooperationen als Alternative zur Eigen- oder Fremdinnovation | 22 |
| 1.4.2Technologie und Kompetenzanalyse | 22 |
| Literatur | 26 |
| 2 Strategisches Technologiemanagement für die Industrie 4.0 | 30 |
| 2.1Wozu eine Innovationsstrategie? | 30 |
| 2.2Sich verändernde Rahmenbedingungen | 31 |
| 2.3Elf Schritte der Strategieentwicklung | 33 |
| Literatur | 40 |
| 3 Risikofreier Umstieg in Industrie 4.0 mit der Produktions- und Logistiksimulationssoftware WITNESS | 43 |
| 3.1Maschinen übernehmen das Kommando! | 43 |
| 3.2Neue Chancen, neue Geschäftsmodelle | 44 |
| 3.3Industrie 4.0 – Wir hinken hinterher | 45 |
| 3.3.1Historische Entwicklung | 45 |
| 3.3.2Einstellung zur IT | 46 |
| 3.3.3Dynamik der Globalisierung | 46 |
| 3.4Methoden der Prozessoptimierung | 46 |
| 3.4.1Angewandte Mathematik | 47 |
| 3.4.2Managementstrategien | 47 |
| 3.4.3Spielerische Methoden | 47 |
| 3.4.4Microsoft Excel | 47 |
| 3.5WITNESS | 48 |
| 3.5.1Prozessoptimierung | 49 |
| 3.5.2Anlagen- und Fabrikplanung | 50 |
| 3.5.3Logistik | 50 |
| 3.5.4Strategien | 50 |
| 3.5.5Produktionsplanung | 52 |
| 3.6WITNESS zur Validierung von Industrie 4.0 Konzepten | 52 |
| 3.6.1Beispiel Produktion | 52 |
| 3.6.2Beispiel Logistik | 54 |
| 3.6.3Beispiel Geschäftsprozess | 54 |
| Literatur | 55 |
| 4 Kunststoff-Spritzguss-Werkzeugbau bei Inmold Technologie | 57 |
| 4.1Einleitung | 57 |
| 4.2Schrittweise Umsetzung des adaptiven Verbesserungsprozesses für den Kunststoff-Spritzguss-Werkzeugbau bei Inmold Technologie | 58 |
| 4.2.1Alle Prozesse (Vorgang, Verlauf und Arbeitsverfahren) | 58 |
| 4.2.2Fachpersonal | 58 |
| 4.2.3Flache Hierarchien | 59 |
| 4.2.4Menschen und Kommunikation | 59 |
| 4.2.53-D-CAD Daten | 60 |
| 4.2.6Engineering und Parallel Engineering | 60 |
| 4.2.7Flexible Prozessplanung | 61 |
| 4.2.8Kontinuierliche Prozesszeit Minimierung | 61 |
| 4.2.9Strategische Entscheidungen | 61 |
| 4.2.10High-Tech Fräs- und Metallbearbeitungswerkzeuge | 62 |
| 4.2.11Hochpräzise Metallbearbeitungsmaschinen | 62 |
| 4.2.12Produktions-Ökonomien | 63 |
| 4.2.13Kunden Zufriedenstellung | 63 |
| 4.2.14Kontinuierliche, adaptive Verbesserungsprozesse | 64 |
| 5 Internet of Things (IoT) | 67 |
| 5.1Introduction | 67 |
| 5.2Hype | 69 |
| 5.3Reality | 70 |
| 5.3.1IoT Principles | 71 |
| 5.3.2Perspectives and Benefits | 72 |
| 5.3.3Manufacturers | 73 |
| 5.3.4Operators | 74 |
| 5.3.5Consumers | 75 |
| 5.4Lessons Learned and Looking Forward | 76 |
| 5.4.1Standards | 77 |
| 5.4.2Security | 78 |
| 5.4.3Dealing with Knowledge and Code | 79 |
| 5.4.4Integration of Humans | 81 |
| 5.5What is Next? | 82 |
| References | 83 |
| 6 Digitale Disruption verstehen, entwickeln und umsetzen | 85 |
| 6.1Einleitung | 85 |
| 6.2Ebenen der Digitalisierung | 86 |
| 6.3Handlungsempfehlungen | 90 |
| Literatur | 94 |
| 7 Industrie 4.0 – Evaluierung der Relevanz für Unternehmen mit physischen Angeboten | 97 |
| 7.1Einleitung | 97 |
| 7.2Definition und Bedeutung von Industrie 4.0 | 98 |
| 7.2.1Intelligente, vernetzte Produkte | 100 |
| 7.2.2Intelligente, vernetzte Produktion | 100 |
| 7.2.3Intelligente, vernetzte Produkte und Produktion | 100 |
| 7.2.4Ebenen der Auswirkung für das einzelne Unternehmen | 101 |
| 7.3Evaluierung für die Ableitung von Handlungsbedarf | 101 |
| 7.3.1Bewertung Handlungsbedarf intelligenter, vernetzter Produkte | 102 |
| 7.3.2Bewertung Handlungsbedarf intelligenter, vernetzter Produktion | 102 |
| 7.4Anwendungsbeispiele aus der Industrie | 103 |
| 7.5Praxistipps | 107 |
| 7.6Ausblick | 108 |
| Literatur | 108 |
| 8 Trendantizipierende Geschäftsmodellinnovation | 111 |
| 8.1Einleitung | 111 |
| 8.2Problemstellung | 112 |
| 8.3Forschungsziel | 112 |
| 8.4Analyse und Auswahl von Geschäftsmodelltypen | 112 |
| 8.5Auswirkungen von Trends und Entwicklungen | 113 |
| 8.6Aktuelle Megatrends | 114 |
| 8.7Methodische Vorgangsweise | 117 |
| 8.7.1Relevante Trends analysieren | 118 |
| 8.7.2Auswirkungen auf einzelne Bausteine des Geschäftsmodells analysieren | 118 |
| 8.7.3Neue Bausteine zu neuem Geschäftsmodell zusammenführen | 119 |
| 8.7.4Abstimmen der einzelnen Bausteine aufeinander | 119 |
| 8.7.5Innoviertes Geschäftsmodell implementieren und evaluieren | 119 |
| 8.8„Trendantizipierender Geschäftsmodellinnovationen-Methodenkoffer“ | 120 |
| 8.9Praxisbeispiel zur trendantizipierenden Geschäftsmodellinnovation (AKH – VAMED) | 121 |
| 8.10Resümee | 123 |
| Literatur | 123 |
| 9 Mit Solarpotenzialanalyse Heiz- und Klimatisierungskosten senken | 127 |
| 9.1CO2-Ausstoß und Erderwärmung | 127 |
| 9.2Was versteht man unter Industrie 4.0 im Hausbau | 128 |
| 9.3Das Haus der Zukunft gewinnt seine Energie aus Sonnenkraft – dank Solardesign | 128 |
| 9.4Solarpotenzialanalyse für Wohneinheiten, damit die Planung funktioniert | 129 |
| 9.4.1Zu berücksichtigende Faktoren beim Messverfahren | 130 |
| 9.4.2Solarpotenzialanalysegerät | 130 |
| 9.4.3Industrie 4.0 Komponenten am Analysegerät | 131 |
| 9.4.4Kommunikationstechnologie am Analysegerät | 132 |
| 9.5Solarpotenzialanalyse für Cluster von Wohneinheiten | 133 |
| 9.6Zusammenfassung und Ergebnisse | 135 |
| 9.6.1Solarpotenzialanalyse für Wohneinheiten | 135 |
| 9.6.2Solarpotenzialanalyse für Cluster von Wohneinheiten und Ausblick für die Umsetzung | 136 |
| Literatur | 136 |
| 10 More Deterministic Product Ramp-up in Cloud Manufacturing Scenarios | 138 |
| 10.1Introduction | 138 |
| 10.2Cloud Manufacturing Scenarios | 141 |
| 10.3A Common Knowledge Base | 143 |
| 10.4A Knowledge Based Product Ramp-up Process | 146 |
| 10.5Conclusions and Outlook | 148 |
| Literatur | 149 |
| 11 Normative Unternehmensführung 4.0 | 151 |
| 11.1Unternehmensführung in der VUCA-Welt | 151 |
| 11.2Herausforderungen einer Unternehmensführung 4.0 | 152 |
| 11.3St. Galler Schule der Unternehmensführung | 153 |
| 11.3.1St. Galler Management Modell 4.0 | 155 |
| 11.3.2Integrative Normierungen | 156 |
| 11.4Gestaltende Unternehmensführung für Innovation | 158 |
| 11.4.1Normative Orientierungsprozesse | 158 |
| 11.4.2Purpose-Management 4.0 | 159 |
| 11.4.3Stakeholder-Management 4.0 | 160 |
| 11.4.4Culture-Management 4.0 | 161 |
| 11.5Industrie 4.0 Fitness kann nicht verordnet werden | 162 |
| Literatur | 163 |
| 12 Der Zauberlehrling 4.0 – Arbeiten in der digitalen Welt | 167 |
| 12.1Einleitung | 167 |
| 12.2Fakten und Studien | 168 |
| 12.3Verbindung von Mensch und Maschine als Chance | 169 |
| 12.3.1Der Meister – eine neue Führungsqualität ist gefragt | 170 |
| 12.3.2Qualifizierung und Ausbildung als Wandelbegleiter | 170 |
| 12.4Verantwortliches Human Capital Management in Zeiten von Industrie 4.0 | 171 |
| 12.4.1Human Capital Management | 172 |
| 12.4.2Reinvestitionsstrategie | 172 |
| 12.5Fazit | 174 |
| Literatur | 174 |
| 13 Laying the Foundation of Industry 4.0 by Forward-Looking Planning of Innovation | 176 |
| 13.1Current Business Model in Sport Shoe Industry | 176 |
| 13.2Changing the Business Model Preparing for Industry 4.0 | 177 |
| 13.3Changing Technology for Industry 4.0 | 179 |
| 13.3.1Decorative Digital Printing | 179 |
| 13.3.2Digital 3D Printing | 180 |
| 13.4Changing the Way We Interact | 181 |
| References | 182 |
| 14 Fertigungsprozesse und deren Steuerung in Cyber-Physischen Systemen | 185 |
| 14.1Einleitung | 185 |
| 14.2Cyber-Physische Systeme | 186 |
| 14.3Forschungsfrage und Methodik | 187 |
| 14.4Prozessanalyse und Ergebnisse der Fallstudienbetrachtung | 189 |
| 14.4.1Unternehmen A | 189 |
| 14.4.2Unternehmen B | 190 |
| 14.4.3Unternehmen C | 192 |
| 14.4.4Ergebnisse | 194 |
| 14.5Zusammenfassung | 196 |
| Literatur | 197 |
| 15 Zukunft 2050 – Technologietrends in der Ära von Industrie 4.0, Nachhaltigkeit und smarten Maschinen | 199 |
| 15.1Megatrends der kommenden Jahrzehnte | 199 |
| 15.2Gesundheit der Umwelt und Gesundheit des Menschen | 201 |
| 15.3Ein neues Stromzeitalter | 203 |
| 15.4Smarte Maschinen – tausendfach leistungsfähiger als heute | 204 |
| 15.5Ein Beispiel für Industrie 4.0 – pro Tag 80.000 individuelle Produkte | 207 |
| Literatur | 210 |
| 16 Demokratie im Alltag – Demokratie im Betrieb 4.0 | 212 |
| 16.1Technik für alle: Digitale Inklusion, 3-D-Drucker und Losmaschinen | 212 |
| 16.2Wie kann eine Gesellschaft auf Dauer demokratisch sein, wenn ihre Betriebe und ihr Alltag nicht demokratisch sind? | 213 |
| 16.2.1Demokratie bedeutet das „Recht für alle“, nicht das „Recht der Stärkeren“ | 213 |
| 16.2.2Wahlen reichen nicht aus, um das „Recht für alle“ auf Dauer zu sichern | 214 |
| 16.3„Equality by lot“ – Die Losmaschine in der Polis von Athen | 215 |
| 16.4Demokratie im Betrieb: Perspektivenwechsel, Soziale Mobilität und Zufall | 216 |
| 16.4.1Teilen von Verantwortung und Eigentum durch Losprozesse | 217 |
| 16.4.2Schnellere Reagibilität durch soziale Mobilität, Perspektivenwechsel und Transparenz | 217 |
| 16.4.3Elemente einer „Demokratie im Betrieb“ | 218 |
| 16.5Demokratie im Betrieb: zehn Gründe, die für den Einsatz des Loses (Zufalls) in und zwischen Betrieben sprechen | 219 |
| Literatur | 220 |
| 17 Qualitätssicherungslaborkonzept für 3-D-Druck | 222 |
| 17.1Einleitung | 222 |
| 17.2Fertigungsverfahren im 3-D-Druck | 224 |
| 17.2.1Selektives Lasersintern (Selective Laser Sintering – SLS) | 225 |
| 17.2.2Schmelzschichtung (Fused Deposition Modeling – FDM mit ein oder zwei Düsen) | 225 |
| 17.3Konzeptfindung eines Qualitätssicherungslabors für 3-D-Druck | 228 |
| 17.3.1Ergebnisse des Konzepts 1: Allgemeines Qualitätslabor 3-D-Druck (AQ3D) | 229 |
| 17.3.2Ergebnisse des Konzepts 2: Allgemeines Qualitätslabor 3-D-Druck (AQ3D) | 230 |
| 17.4Zusammenfassung und Ausblick | 231 |
| Literatur | 232 |
| 18 Bildung 4.0 im Zeitalter der Post-Globalisierung | 235 |
| 18.1Einleitung | 235 |
| 18.2Bildung 4.0 im Zeitalter der Post-Globalisierung | 236 |
| 18.3Demokratisierung durch Technologien | 238 |
| 18.3.1Learning Environment | 239 |
| 18.3.2Gesellschaftliches Learning | 240 |
| 18.4Attraktor | 240 |
| Literaturverzeichnis | 240 |
| 19 MMO3D (Multiaxes – Moving Objects 3-D Printing Technology for Composites) Forschungsprojekt für 3-D-Druck mit Verbundmaterial | 243 |
| 19.1Einleitung | 244 |
| 19.2Aspekte von Kooperation und dem Nutzen für die innereuropäische Region | 244 |
| 19.2.1Grenzüberschreitender Nutzen | 245 |
| 19.2.2Nachhaltigkeit des Projektes MMO3D | 245 |
| 19.3Praktische Durchführung der Arbeiten | 247 |
| 19.4Zusammenfassung und Ausblick | 250 |
| Literatur | 251 |
| Sachverzeichnis | 256 |
