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Die Vernetzung von an der Produktion beteiligten Akteuren und Systemen ist für die Umsetzung von Industrie 4.0 ein wichtiger Aspekt. Dabei ist für viele produzierende Branchen eine drahtlose Vernetzung auf Basis von Funktechnologien interessant. Jede Branche umfasst meist unterschiedliche industrielle Applikationen, welche wiederum spezifische Anforderungen an eine Funktechnologie stellen. Diese unterschiedlichen Anforderungen werden vorgestellt und für jede industrielle Applikation adäquate Funktechnologien identifiziert. Für eine umfassende Hilfestellung werden anschließend wirtschaftliche Methoden zur systematischen Auswahl zwischen potenziellen Funktechnologien geliefert.

Aus der Digitalisierung eröffnen sich faszinierende Chancen. Allerdings müssen wir erkennen, dass wir mehr als die Technologieführerschaft benötigen, um zu reüssieren. Es muss uns gelingen, die Technologieführerschaft, die wir u. a. auf dem Gebiet Industrie 4.0 haben, in Wertschöpfung, Unternehmenserfolg und Beschäftigung zu transformieren. Die wesentlichen Hebel dafür sind datenbasierte Dienstleistungen, Geschäftsmodelle, Positionierung in der Plattformökonomie, Unternehmensgründungen, die Gestaltung der Arbeitswelt und last, but not least Systems Engineering. In jedem Fall wird es mehr denn je auf strategisches Agieren und systemisches Denken und Handeln ankommen.

Neuartige Produktionstechnologien haben ein inhärentes Einsatzrisiko, aber auch etablierte Produktionstechnologien lassen sich nicht immer problemlos auf neue Produkte bzw. Bauteile übertragen. Entsprechend müssen diese technischen Risiken bei der Planung von Produktionssystemen berücksichtigt werden. In diesem Beitrag wird ein Ansatz für die optimierte Allokation von Entwicklungsressourcen hinsichtlich der Einsatzrisiken von Produktionstechnologien und -prozessen vorgestellt. Zunächst wird das Produktionsszenario mittels GRAMOSA modelliert und simuliert. Nachfolgend werden die Simulationsergebnisse für die optimierte Zuordnung des Entwicklungsbudgets mittels mathematischer Optimierung genutzt.

Die Möglichkeiten der Digitalisierung scheinen grenzenlos, jedoch birgt sie auch viele unternehmerische Risiken von Datensicherheitsaspekten bis zu Fehl-investitionen. Gerade kleine und mittlere Unternehmen (KMU) haben oft Probleme damit, den rasanten Entwicklungen im digitalen Umfeld zu folgen und digitale Technologien sinnvoll zu integrieren. Helfen kann dabei eine Einordnung, wie stark das eigene Unternehmen auf dem Weg der Digitalisierung bereits fortgeschritten ist. Dazu ist allerdings ein Modell nötig, das speziell auf die spezifischen Anforderungen von KMU zugeschnitten ist. In diesem Beitrag wird zunächst die Notwendigkeit eines solchen Modells herausgestellt, ehe aufbauend auf einer umfassenden Literaturrecherche ein neues Modell skizziert wird.

Die Potenziale, die zur Umsetzung von Industrie 4.0 führen, sind für viele Industrieunternehmen derzeit noch unklar. Folgerichtig analysiert dieser Beitrag die Potenziale, die das produzierende Gewerbe dazu veranlassen, Industrie 4.0 zu implementieren. Dies geschieht als branchenübergreifender Vergleich in fünf Industriezweigen: Während im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Elektrotechnik für die Umsetzung von Industrie 4.0 strategisch Geschäftsmodell-getriebene, operative sowie ökologische und soziale Vorteile relevant sind, sehen die Chemie- und Stahlindustrie keine strategisch relevanten Chancen. Die Automobilindustrie fokussiert sich vornehmlich auf den operativen Nutzen von Industrie 4.0.

Die Verbreitung der Cloud steigt. Mittlerweile nutzen über 60 % der deutschen Unternehmen Cloud-Dienste, zusätzlich planen knapp 20 %, zukünftig auf die Vorteile von Cloud-Lösungen zu setzen [1]. Mit der Cloud-Technologie sind jedoch auch vielfältige Herausforderungen hinsichtlich der IT-Sicherheit verbunden [2]. Aktuell wird die IT-Sicherheit einer Cloud primär durch den Cloud-Anbieter realisiert. Es gibt keine verlässliche Möglichkeit, um zu kontrollieren, welche IT-Sicherheitsmechanismen dieser in der Cloud wie umsetzt. Im Besonderen verunsichert diese Kontrollabgabe an einen externen Cloud-Anbieter viele potenzielle Kunden [1]. Es stellt sich die berechtigte Frage, wie Unternehmen Vertrauen in die IT-Sicherheit von Cloud-Anbietern aufbauen können.

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) ist - wie alle IT-Systeme - durch Angriffe verwundbar [1]. Dies ist durch zahlreiche aufsehenerregende Vorfälle aus jüngster Zeit belegt, bspw. das „Hacken“ in fahrende Autos bei hoher Geschwindigkeit oder sogar Eingriffe in lebenserhaltende medizinische Implantate. Bei der Absicherung des IoT müssen allerdings spezifische Herausforderungen bewältigt werden, die bis heute nur unvollständig gelöst sind. Dazu gehören z. B. die oftmals sehr beschränkten Rechen-, Speicher- und Energieressourcen der häufig drahtlos vernetzten IoT-Geräte, die hohen Anforderungen an die Benutzerfreundlichkeit sowie nicht zuletzt auch der hohe Kostendruck. Vor diesem Hintergrund wurde im vom BMBF geförderten Forschungsprojekt PROPHYLAXE („Providing Physical Layer Security for the Internet of Things“) ein neuartiger Ansatz verfolgt, bei dem physikalische Eigenschaften der drahtlosen Übertragungsstrecke zwischen zwei Geräten zur Absicherung ...

Das Projekt „CrimpProd-S“ untersucht die Integration dezentraler, selbstlernender Produktionssteuerungssysteme im Kontext der Industrie 4.0 unter Einbeziehung additiver Fertigungsverfahren. Das Ziel ist die wirtschaftliche Umsetzung kleiner Losgrößen hin zur kundenindividuellen Stückzahl 1 bei bestehenden Produktionsstrukturen. Der Fokus ist hierbei die stufenweise, evolutionäre Transformation der bestehenden Produktion. Durch die Entwicklung einer allgemeingültigen und übertragbaren Methode kann für verschiedene Produktionssysteme der Nutzen der Losgröße 1 identifiziert werden. Dabei wird im Einklang mit der strategischen Ausrichtung eine angepasste, mitarbeitergerechte und risikoarme Integration der Technologien angestrebt.

Durch den Einzug kollaborativer Robotiksysteme in die industrielle Produktion verschwindet die strikte Trennung der Arbeitsräume zwischen Mensch und Roboter (MRK - Mensch-Roboter-Kollaboration). In der MRK ist es das Anliegen, die Stärke und Effizienz von Robotern mit der Geschicklichkeit und den kognitiven Fähigkeiten des Menschen durch die nahtlose Zusammenarbeit zusammenzuführen [1]. Produktionsunternehmen, in denen MRK Szenarien umgesetzt werden sollen, erfordern jedoch eine transparente und reflektierte Technologieauswahl bezüglich der Absicherung des Werkers gegenüber der Gefährdung durch den Roboter. Im Sinne dieser Herausforderung wird in diesem Beitrag ein Vorgehensmodell vorgeschlagen, das Technologieentwickler und Systemintegratoren bei der Auswahl angemessener Technologien und Lösungen für MRK Szenarien unterstützt.

Die Risiken, welchen Fabrikinfrastrukturen durch IT-Angriffe ausgesetzt sind, erfordern eine gemeinsame Betrachtung von IT-Sicherheit und der Absicherung der Operational Technology (OT). Hierbei sind die Maßnahmen aus der Office-IT nur begrenzt auf den Fertigungsbereich und die Produktionssteuerung zu übertragen. Zu unterschiedlich sind die Anforderungen und Schutzziele für die eingesetzte Hardware und die Vernetzung zwischen den Komponenten. Eine integrierte Betrachtung und ein kontinuierliches Management der IT-Sicherheit helfen dabei, gezielte Maßnahmen zu identifizieren und konzertiert umzusetzen.