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Technological advancements are giving rise to the fourth industrial revolution - Industry 4.0 -characterized by the mass employment of smart objects in highly reconfigurable and thoroughly connected industrialproduct-service systems. The purpose of this paper is to propose a theory-based knowledgedynamics model in the smart grid scenario that would provide a holistic view on the knowledge-based interactions among smart objects, humans, and other actors as an underlyingmechanism of value co-creation in Industry 4.0. A multi-loop and three-layer - physical, virtual, and interface - model of knowledge dynamics is developedby building on the concept of ba - an enabling space for interactions and theemergence of knowledge. The model depicts how big data analytics are just one component inunlocking the value of big data, whereas the tacit engagement of humans-in-the-loop - theirsense-making and decision-making - is needed for insights to be evoked fromanalytics reports and customer needs to be met.
Industry 4.0
(2020)
Industry 4.0 has had a strong influence on the debate on the digitalization of industrial processes, despite being criticized for lacking a proper definition. However, Industry 4.0 might offer a huge chance to align the goals of a sustainable development with the ongoing digital transformation in industrial development. The main contribution of this paper is therefore twofold. We provide a de-facto definition of the concept "Industry 4.0" from a sociotechnical perspective based on its most often cited key features, as well as a thorough review of how far the concept of sustainability is incorporated in it.
Cyber-physical systems (CPS) have shaped the discussion about Industry 4.0 (I4.0) for some time. To ensure the competitiveness of manufacturing enterprises the vision for the future figures out cyber-physical production systems (CPPS) as a core component of a modern factory. Adaptability and coping with complexity are (among others) potentials of this new generation of production management. The successful transformation of this theoretical construct into practical implementation can only take place with regard to the conditions characterizing the context of a factory. The subject of this contribution is a concept that takes up the brownfield character and describes a solution for extending existing (legacy) systems with CPS capabilities.
As Industry 4.0 infrastructures are seen as highly evolutionary environment with volatile, and time-dependent workloads for analytical tasks, particularly the optimal dimensioning of IT hardware is a challenge for decision makers because the digital processing of these tasks can be decoupled from their physical place of origin. Flexible architecture models to allocate tasks efficiently with regard to multi-facet aspects and a predefined set of local systems and external cloud services have been proven in small example scenarios. This paper provides a benchmark of existing task realization strategies, composed of (1) task distribution and (2) task prioritization in a real-world scenario simulation. It identifies heuristics as superior strategies.
Digitale Plattformen finden zunehmende Verbreitung in unterschiedlichen Industriezweigen. Immer mehr Unternehmen sind an der Erschließung verbundener Potenziale für ihr Geschäft interessiert. Im Maschinen- und Anlagenbau wird die Vernetzung von Maschinen zunehmend ein Wettbewerbsfaktor für Hersteller. Der Einsatz digitaler Plattformen im Maschinen- und Anlagenbau bietet Herstellern Möglichkeiten zur gezielten Erweiterung des Geschäftsmodells. Für die Bereitstellung digitaler Plattformen können Unternehmen auf unterschiedliche Strategien zurückgreifen. Hierbei sollten Unternehmen die für ihre Konstellation geeignete Variante systematisch identifizieren, um die angestrebten Ziele zu erreichen. Die geeignete Strategie ist von einer Vielzahl an Faktoren abhängig. Als Grundlage für die Identifikation der geeigneten Strategie bietet dieser Beitrag eine systematische Untersuchung der möglichen Bereitstellungsstrategien für Unternehmen. Neben der theoretischen Systematisierung werden gegenwärtig genutzte Strategien am Beispiel des Maschinen- und Anlagenbaus in Deutschland vorgestellt. Zudem werden spezifische Merkmale, welche die Nutzung einer Strategie beeinflussen, als Ansatzpunkt für einen Strategieformulierungsprozess identifiziert. Im Maschinen- und Anlagenbau ist die Bereitstellung einer eigenen Plattform, insbesondere bei Großunternehmen vorherrschend. Die Strategien von KMU unterschieden sich von Großunternehmen.