Digitalisierung der Wirtschaft – wer ist hiervon nicht ... · Beurteilung der vier Dimensionen...

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Digitalisierung der Wirtschaft –Combining Human & Digital Knowledge, wer ist hiervon nicht betroffen?itelligence World, 14. September 2016, Bielefeld

Prof. Dr. Volker Stich, FIR


Globalisierung: „Die Welt wächst immer schneller zusammen“

Urbanisierung: „städtische Lebensweisen breiten sich aus“

Ressourcen: „Konkurrenz um knappe Ressourcen wächst“

Konvergenz: „Technologien verschmelzen miteinander“

Die bestehenden Megatrends

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Verunsicherung: „Die Planbarkeit geht verloren“

Dynamik: „Das Spiel wird schneller“

Wahrnehmung: „Die Lage wird unübersichtlich“

Vielfalt: „relevante Parameter nehmen zu“

Die wirtschaftliche Lage

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… Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit u. Sicherstellung der Datenkonsistenz

… Anspruchsgruppengerechte Bereitstellung bzw. Visualisierung von Informationen

… Echtzeitauswertungen und Vorhersage zukünftiger Ereignisse auf Knopfdruck

…dabei geht es im wesentlichen immer um intelligente Entscheidungshilfen, wie…

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Reflektion5

Anwendungsbeispiele4

Worum es geht: Schneller entscheiden und besser arbeiten3

Digital Knowledge in einer Welt der vernetzen Dinge und Analytik2

Human Knowledge in einer vernetzten Welt1

Agenda

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Menschen müssen jederzeit Entscheidungen fällen und mit anderen Menschen kommunizieren

61) http://www.bahnindustrie.at/layerpic.php?pid=115&t=slider&crop1X=0&crop1Y=0&crop2X=0&crop2Y=02) http://autogramm.volkswagen.de/03_15/images/content/popups/14_15_RoboterMensch.jpg

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Formalisierbares Wissen lässt sich leicht in betrieblichen Anwendungssystemen abbilden. Menschen besitzen darüber hinaus weitere wichtige Kompetenzen

Quelle: 1) Fraunhofer IPA IHK 2015 - Industrie 4.0 – Chancen und Perspektiven für Unternehmen der Metropolregion Rhein-Neckar2) Acatech 2016 – Kompetenzentwicklungsstudie Industrie 4.0

Bedarf künftiger Mitarbeiterfähigkeiten1)

Die Qualifikationsanforderungen an die Mitarbeiter werden in diesem Zusammenhang deutlich steigen. DieMitarbeiter werden vermehrt als Dirigent und Koordinator tätig sein. Durch den starken Grad der Vernetzung und dieinterdisziplinäre Zusammenarbeit wird Teamarbeit eine noch höhere Bedeutung erhalten.1)


Wir (Menschen) sind alle vernetzt und vermehren unser Wissen durch Teilen…

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…dabei unterstützen Systeme, Maschinen und Technologien den Wissensaustausch und vereinfachen die Kommunikation

Mobile Endgeräte vereinfachen den direkten, standortunabhängigen und jederzeit möglichen Austausch von Wissen.

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Wikipedia etc.

Twitter, Facebook, Whatsapp

…

Service-Plattformen

Durchgängige Vernetzung führt zu systemübergreifendem Wissensaustausch. Betriebliche Anwendungssysteme dienen als Wissensspeicher und Datendrehscheibe.


Reflektion5





Agenda

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Zur Vernetzung von Menschen kommt die Vernetzung von Dingen (Konnektivität) in rasantem Tempo hinzu: die nächste Stufe des Internets

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Ger

äte

in M

illia

rden

Jahr

19921.000.000

20030,5 Mrd.

2009Beginn des IoT

20128,7 Mrd.

201311,2 Mrd.

201414,4 Mrd.

201518,2 Mrd.

201622,9 Mrd.

201728,4 Mrd.

201834,8 Mr.

201942,1 Mrd.

202050,1 Mrd.

2008Mehr vernetzte Geräteals Geräte auf der Welt


Zentraler Treiber des digitalen Wissens: Moore‘s Law zum exponentiellen Zuwachs von Rechenleistung

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Lernen durch Künstliche Intelligenz: IBM Watson benutzt neuronale Netze, also selbstlernende Systeme, um komplexere Probleme zu lösen

Watson besiegte 2011 amtierenden Champion von Jeopardy Watson schließt logische Schlussfolgerungen aus gespeicherten Daten und aus logischen

Schlüssen (Deep Learning) aktiviert hunderte Algorithmen zeitgleich

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Maschinelles Lernen beschreibt die Fähigkeit der künstlichen Wissensgenerierung aus Erfahrungen

Mit Hilfe des maschinellen Lernens passen Softwaresysteme selbstständig und automatisch ihre Regeln an.

Maschinelles Lernen vereint dabei folgende Eigenschaften:– Lernfähigkeit des Menschen– Kopierfähigkeit des Rechners– Lerngeschwindigkeit des Rechners

Vorteile des maschinellen Lernens:– Verwendung größerer Datenmengen möglich– weniger zeitaufwendig– adaptierbar auf andere Domänen/Sprachen

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Reflektion5





Agenda

15


Als Autorennen noch Autorennen waren …

16


Zunächst müssen Daten und Informationen schnell erfasst und verarbeitet werden …

Domänen-Know-how durch Auswertung aller verfügbaren Daten aufbauen und ausbauenDRS = Drag Reduction System

KERS = Kinetic Energy Recovery System

Bildquelle:www.jamessallenonf1com

Geschwindigkeit

Lenkeinschlag

DrehzahlGangKERS

Gaspedalstellung

Bremspedalstellung

DRS

Bildquelle:www.reddit.com

Bildquelle:www.timoelliott.com

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Datenerfassung1 Datenübertragung2

Datenspeicherung3 Datenauswertung4

Durchschnittliche Internetgeschwindigkeit in Deutschland (in kbit/s)

0

2500

5000

7500

10000

12500

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 20150

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

2020*2015*20102005

Volumen der jährlich generierten digitalen Datenmenge (in Exabyte)

1,25

1,00

0,75

0,50

0,25

0,00201420132012201120102009200820072006200520042003

Durchschnittlicher Preis für Festplattenspeicher (in €/GB) Anzahl von Transistoren pro Mikroprozessor

1010

108

106

104

10²2015201020052000199519901985198019751970

1 s. Gantz u. Reinsel 2012, S. 3; 2 s. Akamai 2016; 3 s. Statista 2014; 4 s. IME, FHNW 2015;

… anschließend unterstützt die digitale Kompetenz die Verarbeitung der Datenbasis und ermöglicht eine Eingrenzung des Lösungsraums

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Combining Knowledge: Vom System generierte Entscheidungsvorlagen werden abschließend vom Menschen geprüft und bestätigt

Betriebliche Anwendungssysteme übernehmen zukünftig die operativen Aufgaben des Menschen und liefern diesem Entscheidungsvorlagen.

Der Mensch überprüft die Entscheidungsvorlagen und passt diese unter Berücksichtigung seiner Informationen an.

Praxisbeispiel:

1. Maschinenstörung verhindert, dass ein Auftrag rechtzeitig fertig gestellt werden kann.

2. Das System identifiziert eigenständig, welche Alternativmaschinen zur Verfügung stehen und splittet ggf. den aktuellen Auftrag.

3. Der Mensch überprüft den Vorschlag des Systems und leitet die Umplanungsmaßnahme ein.

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Quelle: Prosense


Reflektion5





Agenda

20


Anwendungsbeispiel: „Selbstlernende Arbeitspläne“

Vorher

Aus Zeichnung werden Baugruppen und Produktionsschritte abgeleitet

Die werden manuell mit den ersten Vorserienproduktionen validiert

Nachher

Rudimentäre Arbeits- und Ressourcenplanung im Prototypenbau

Automatische Rückmeldung via RTLS generiert erste Planungsdaten (Abfolge von Arbeitsgängen, Bearbeitungs- und Übergangszeiten etc.)

Durch wiederholte Durchführung werden Montageprozess und Planungsdaten sukzessive verfeinert

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Maschinen haben das sehen gelernt!


Anwendungsbeispiel: „ Visuelle und virtuelle Unterstützung“

.

Vorher

Menschliches Versagen verursacht Zeit- und Qualitätseinbußen im Wertschöpfungsprozess

Arbeitsanweisungen sind oft nur stationär verfügbar und lassen sich nicht fertigungsbedingt dynamisch anpassen

Nachher

Beschleunigung von Kommissionierung und Fertigung bei reduzierter Fehlerquote

Vereinfachte Einarbeitung neuer Mitarbeiter

Erhöhte Flexibilität der Prozesse

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Mensch und Maschine agieren partnerschaftlich!

pick-by-vision make-by-vision

Smart Glasses

Barcode, RFID…Informationen,Anweisungen…

Abb. 8Abb. 9


Reflektion5





Agenda

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Wissen, wo ich stehe und wo ich Ansatzpunkte habe!

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Indu

strie

4.0

Rei

fegr

adB

usin

ess

Valu

e

TransparenzPrognose-fähigkeit Adaptierbarkeit

Industrie 3.0

Was passiert?“Sehen”

Sichtbarkeit

Industrie 4.0

Entwicklungspfad

Computerisierung Konnektivität

Industrie 4.0

Warum passiert es?

Was wird passieren?

Wie kann autonom reagiert werden?

“Verstehen”

“Vorbereitet sein”

“Selbst-optimierend”


Der Industrie 4.0 Maturity Index ermöglicht ein Positionierungs-Assessment in 4 Dimensionen

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??

?? Beurteilung der vier Dimensionen Prozess,

Informationsfluss, Ressourcen und Organisation/Kultur Prüfen des „Fits“ der Unternehmensstrategie und

abgeleiteter Teilstrategien des Unternehmens

Vorgehen

Bestimmung der eigenen, aktuellen Fähigkeitenin der Nutzung von Business-Analytics

Ziel

Erkenntnis über den Reifegrad und mögliche Ansatzpunkte für die digitale Transformation

Ergebnis

Warum passiert es?

Was wird passieren?

Was passiert?

Wie kann autonom reagiert werden?

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Informationssysteme

Kultur

Ressourcen

Organisation-strukture

Pro

dukt

ion


Die Entscheidung liegt bei uns!

Computer werden in den nächsten zwei Jahrzehnten 50 % der heutigen Jobs übernehmen1).

Der Mensch behält bei kreativen, wissenschaftlichen Berufen sowie bei Aufgaben bei denen soziale Kompetenz erforderlich ist die Oberhand.

In Zukunft werden Menschen und Computer/Maschinenenger und vernetzter zusammenarbeiten und die jeweiligen Kernkompetenzen bestmöglich verbinden.

26Quelle: 1) THE FUTURE OF EMPLOYMENT: HOW SUSCEPTIBLE ARE JOBS TO COMPUTERISATION? 2013 Frey &Osborne


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Prof. Dr.-Ing.Volker StichGeschäftsführer

Telefon: +49 241 47705-102Fax: +49 241 47705-199E-Mail: [email protected]

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