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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.
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.
Die teilweise sehr kurzfristig notwendige Reaktion auf Veränderungen erfordert von Unternehmen ein hohes Maß an Flexibilität und Reaktionsgeschwindigkeit. Anwendungssystemarchitekturen, die im Wesentlichen aus alten und selbst entwickelten Systemen bestehen, erfüllen häufig diese Anforderungen nicht. Investitionsmittel für neue Software sind jedoch begrenzt, daher müssen Prioritäten in der Ablösung von Altsystemen gesetzt werden. Eine effiziente Analysemethode zur Planung der Erneuerung der Anwendungssystemlandschaft stellt die Wandlungsfähigkeitsanalyse dar. Dieser Beitrag beschreibt Vorgehen und Ergebnisse am Beispiel eines international tätigen Automobilzulieferers.
Die Innovationstätigkeit im industriellen Umfeld verlagert sich durch die Digitalisierung hin zu Produkt-Service-Systemen. Kleine und mittlere Unternehmen haben sich in ihrer Entwicklungstätigkeit bisher stark auf die Produktentwicklung bezogen. Der Umstieg auf „smarte“ Produkte und die Kopplung an Dienstleistungen erfordert häufig personelle und finanzielle Ressourcen, welche KMU nicht aufbringen können. Crowdsourcing stellt eine Möglichkeit dar, den Innovationsprozess für externe Akteure zu öffnen und Kosten- sowie Geschwindigkeitsvorteile zu realisieren. Bei der Integration von Crowdsourcing-Elementen ist jedoch einigen Herausforderungen zu begegnen. Dieser Beitrag zeigt sowohl die Potenziale als auch die Barrieren einer Crowdsourcing-Nutzung im industriellen Umfeld auf.
Wodurch zeichnen sich die besten ERP-Systeme aus? Diese Frage wird dem Autor dieses Beitrags immer wieder gestellt. Mit der Vorstellung der Balanced ERP Scorecard (BESC) besteht nun eine Möglichkeit, ein System aus verschiedenen Perspektiven zu bewerten und so individuell zu einer Einschätzung des für eine konkrete Unternehmenssituation besten Systems zu gelangen. Daher beschreibt dieser Beitrag zunächst die Perspektiven der BESC und dann mögliche Kriterien für eine Ausgestaltung dieser Scorecard.
Die Branche der Dienstleistungsunternehmen (Professional Services) hat einige Anforderungen, die sie von den „klassischen“ ERP-Branchen Industrie und Handel unterscheidet. Dieser Beitrag beschreibt einige der aktuellen Herausforderungen dieses immer wichtiger werdenden Wirtschaftszweigs und geht dann am Beispiel eines mittelständischen Ingenieurdienstleisters auf typische Anforderungen dieser Branche, infrage kommende Systeme und das Vorgehen zur Auswahl ein.
Fabriksoftware
(2020)
Immer mehr Konzepte versprechen die Digitale Fabrik, die Industrie 4.0-Fabrik, die Smart Factory usw. Allen ist gemeinsam, dass dahinter der erheblich ausgeweitete Einsatz von vernetzter Software steht. Allein der Begriff Fabriksoftware selbst ist noch nicht definiert bzw. gegenüber nahestehenden Begriffen abgegrenzt. Der vorliegende Beitrag stellt dazu einen für Forschung und Praxis tauglichen Ansatz zur Einordnung von Software in Fertigung und Logistik vor.
Einsatzorganisationen, wie z. B. Feuerwehr oder Technisches Hilfs-werk, müssen sehr schnell auf teilweise unbekannte Lagen reagieren und angemessene Hilfeleistung erbringen. Können Handlungsweisen und vorbereitende Maßnahmen dieser Organisationen auf die Störungsbeseitigung in Produktionssystemen übertragen werden? Ein Experiment in einem Cyber-Physischen Produktionssystem geht dieser Frage nach. Es zeigt sich, dass durch die Anwendung geeigneter Handlungsmuster sowohl die Dauer von Störungen als auch die Zeit für die Behebung verkürzt werden können.
Die Digitalisierung von Produktionsprozessen schreitet mit einer hohen Intensität voran. Weiterbildung hat eine hohe Relevanz für betriebliche Transformationsprozesse. Die betriebliche Weiterbildungspraxis ist den aktuellen Herausforderungen der Digitalisierung jedoch nicht gewachsen. Herausforderungen sind Kompetenzlücken der Mitarbeiter, ungewisse Anforderungsprofile und Tätigkeitstypen, demographischer Wandel sowie veraltete didaktische Ansätze. Zudem wird bestehender inhaltlicher und pädagogischer Freiraum bei der Gestaltung von Weiterbildung oftmals nur unzureichend ausgenutzt. Die skizzierte Situation führt dazu, dass der Mehrwert gegenwärtiger Qualifizierungsangebote sowohl für Unternehmen als auch Beschäftigte nicht ausgeschöpft wird. Ausgehend von Veränderungen durch Digitalisierung in der Produktion und deren Auswirkungen auf die Kompetenzentwicklung diskutiert dieser Beitrag Herausforderungen gegenwärtiger betrieblicher Weiterbildung. Er leitet Handlungsempfehlungen ab, die mithilfe von Beispielen gewerkschaftlich unterstützter Weiterbildungspraxis illustriert werden. Im Ergebnis erhalten Interessierte einen Überblick über gegenwärtige Herausforderungen und Handlungsempfehlungen für die Gestaltung und Durchführung von Weiterbildung in Zeiten der Digitalisierung.
Neben dem enormen Kursanstieg des Bitcoins in den Jahren 2017/2018, stieg im gleichen Maß auch die benötigte Rechenleistung und der damit verbundene Elektrizitätsbedarf, um Blöcke innerhalb der Bitcoin-Blockchain zu verifizieren. Aus diesem Problem ableitend beschäftigt sich dieser Beitrag mit der Fragestellung, welchen Beitrag unterschiedliche Konsens-Algorithmen innerhalb einer Blockchain zur Nachhaltigkeit liefern. Im Ergebnis liegt ein Überblick über die meist genutzten Konsens-Algorithmen und deren Beitrag zur Nachhaltigkeit vor.
Lernen mit Assistenzsystemen
(2020)
Der Beitrag beschreibt die Konzeption und Durchführung und bietet einen Einblick in die ersten Ergebnisse einer Untersuchung mit experimentellem Design in einer simulierten Prozessumgebung im Forschungs- und Anwendungszentrum Industrie 4.0 in Potsdam. Im Mittelpunkt stehen Anlernprozesse im Bereich der Einfacharbeit (Helfertätigkeiten) und ihre Gestaltung durch den Einsatz digitaler Assistenzsysteme. In der Arbeitsforschung finden sich Hinweise darauf, dass mit dem Einsatz dieser Systeme Prozesswissen verloren geht, im Sinne einer guten Kenntnis des gesamten Arbeitsprozesses, in den die einzelnen Tätigkeiten eingebettet sind. Das kann sich als Problem erweisen, vor allem wenn unvorhersehbare Situationen oder Fehler eintreten. Um die Rolle von Prozesswissen beim Einsatz von digitalen Assistenzsystemen zu untersuchen, wird im Experiment eine echte Fabriksituation simuliert. Die Probanden werden über ein Assistenzsystem Schritt für Schritt in ihre Aufgabentätigkeit angelernt, einem Teil der Probanden wird allerdings am Anfang zusätzlich Prozesswissen im Rahmen einer kurzen Schulung vermittelt.
The implementation of learning scenarios is a diversely challenging, frequently purely manual and effortful undertaking. In this contribution a process based view is used in scenario generation to overcome communication, coordination and technical gaps. A framework is provided to identify, define and integrate technological artefacts and learning content as modular, reusable building blocks along a modeled production process. The specific contribution is twofold: 1) the theoretical framework represents a unique basis for modularization of content and technology in order to enhance reusability, 2) the model based scenario definition is a starting point for automated implementation of learning scenarios in industrial learning environments that has not been created before.
The usage of gamification in the contexts of commerce, consumption, innovation or eLearning in schools and universities has been extensively researched. However, the potentials of serious games to transfer and perpetuate knowledge and action patterns in learning factories have not been levered so far. The goal of this paper is to introduce a serious game as an instrument for knowledge transfer and perpetuation. Therefore, reqirements towards serious games in the context of learning factories are pointed out. As a result, that builds on these requirements, a serious learning game for the topic of Industry 4.0 is practically designed and evaluated.