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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.

Digitale Technologien, die u. a. Warenströme in Echtzeit lenken und vorausschauend disponieren, werden den Einkauf grundlegend verändern. Die digitale Transformation der Beschaffung wird häufig mit dem Begriff „Einkauf 4.0“ in Verbindung gebracht. Big Data und künstliche Intelligenz führen dabei dazu, dass viele operative Tätigkeiten zukünftig automatisiert durchgeführt werden. Die Fähigkeit, Bedarfe und Märkte analysieren zu können, ist daher eine künftige Kernkompetenz des Einkaufs - und nicht mehr der „Maschinenraum“ für die Prozessabwicklung von Bedarfsforderungen zu sein. Dieser Beitrag hebt die Relevanz digitaler Technologie für vernetzte Wertschöpfungsketten hervor, diskutiert ein Reifegradmodell für den Einkauf 4.0 und entwickelt eine Konzeption zur Nutzung der vielfältigen Potenziale von Big Data in Beschaffungsaktivitäten.

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.

Unternehmen tun sich häufig schwer, einzuschätzen, wo sie auf dem Weg zur digitalen Transformation stehen und welche Maßnahmen nötig sind, um ans Ziel zu kommen. Eine Einordnung erlaubt der Industrie 4.0 Maturity Index. Er bietet eine Hilfestellung, um bei der Digitalisierung nicht den internationalen Anschluss zu verlieren und die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Anhand des multidimensionalen Reifegradmodells ist es möglich, den Status quo zu erfassen und eine Roadmap zu einer höheren Industrie-4.0-Reife zu entwickeln. Das Beispiel eines Zulieferers für Energie- und Signaltechnik zeigt, wie sich damit Kosten sparen und Produktivität steigern lassen.

Nach einem Spätstart hat die OT-Security in den letzten Jahren bedeutend gegenüber der IT-Security aufgeholt. Viele technische IT-Sicherheitsmaßnahmen sind auch für Maschinen und Anlagen verfügbar. Das Bild des Security-Reifegrads im OT-Feld ist jedoch komplexer und bruchstückhafter, wie der vorliegende Beitrag zu zeigen versucht. Bestimmte Grundfragen und Widersprüche der IT-Security werden hier besonders deutlich und müssen daher möglicherweise in der OT-Security selbst gelöst werden.

Getrieben von Industrie 4.0 stehen Unternehmen vor der Herausforderung, ihre Geschäftsmodelle wettbewerbsfähig zu gestalten, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und neuen Kundenansprüchen gerecht zu werden. Stichworte wie „individuelle Produktion“ und „Losgröße 1“ setzen Unternehmen dabei zunehmend unter Druck, ihre bisherige Produktion zu verändern. Tatsächlich klingt dies auch oftmals nach einer 180 Grad Wendung, vor allem für Unternehmen, die bisher mit Massenprodukten ihr Geld verdient haben und deren Geschäftsmodell nun gefährdet ist. Zudem besteht bei Industrie 4.0 die Herausforderung, dass oftmals keine Best Practices existieren und somit eine Adaption solcher Best Practices nicht möglich ist. Eine strukturierte Transformation des eigenen Geschäftsmodells hin zu Industrie 4.0 ist dennoch möglich.