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Technische Universität Berlin Fakultät I – Geistes- und Bildungswissenschaften Institut für Berufliche Bildung und Arbeitslehre Modul: Produkte und Produktion (AL-P4) Lehrveranstaltung: Projekte im Modul Produkte und Produktion (WS 15/16) Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0 Verfasser: Davut Basibüyük Khadige Makkié Eric Danielski 28.01.2016

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Technische Universität Berlin

Fakultät I – Geistes- und Bildungswissenschaften

Institut für Berufliche Bildung und Arbeitslehre

Modul: Produkte und Produktion (AL-P4)

Lehrveranstaltung: Projekte im Modul Produkte und Produktion (WS 15/16)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Verfasser:

Davut Basibüyük

Khadige Makkié

Eric Danielski

28.01.2016

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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Inhaltsverzeichnis Seite

1. Einleitung 3

2. Logistik 5

2.1 Logistische Entwicklung 5

2.2 Informations- und Kommunikationssysteme 6

2.2.1 ...in der Abteilung Produktion 11

2.2.2 ...in der Abteilung Lager 12

3. Der Begriff Industrie 4.0 13

3.1. Ausgewählte Technologien

3.1.1 Cyber-Physische Systeme 18

3.1.2 Cloud Computing 18

3.1.3 Serviceorientierte Architekturen 19

3.2. Veränderungen in der Logistik

3.2.1 ...bei Informations- und Kommunikationssystemen 20

3.2.1.1 ...in der Produktion 21

3.2.1.2 ...im Lager 25

3.3 Zukunftsaussichten 26

4. Objektive Bewertung 28

5. Fazit 29

6. Anhang 30

7. Quellenverzeichnis 34

8. Eidesstattliche Erklärung

8.1 Davut Basibüyük 35

8.2 Khadige Makkié 35

8.3 Eric Danielski 36

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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1. Einleitung

Der Begriff Industrie 4.0 ist in den letzten Jahren immer populärer geworden.

Unter Industrie 4.0 ist die so genannte vierte Industrielle Revolution zu

verstehen. Die erste Industrielle Revolution bezeichnet die Erfindung der

Dampfmaschine; zweite und dritte Industrielle Revolution sind die auf Elektrizität

gestützte Massenfertigung und die durch IT gestützte Automatisierung. Die

Produktionsabläufe in der Industrie werden durch die technologische Revolution

mittels Internet entscheidend verändert. Zahlreiche deutsche Unternehmen

versprechen sich mit Industrie 4.0 einen Wettbewerbsvorteil und die Möglichkeit,

Konkurrenzfähig zu bleiben, ohne ihren Standort aus Kostengründen ins

Ausland zu verlagern.

Industrie und Logistik können aus unternehmerischer Sicht nicht getrennt von

einander betrachtet werden. Das führt dazu, dass die Logistik durch Industrie

4.0 grundlegend umgekrempelt werden wird. Aufgrund der Globalisierung

werden logistische Prozesse zunehmend komplexer und die Logistik

insgesammt somit immer wichtiger. In Deutschland ist die Logistik inzwischen

zum drittgrößten Wirtschaftsbereich geworden. An erster und zweiter Stelle

stehen Automobilindustrie und Handel. Innerbetrieblicher und überbetrieblicher

Material- und Informationsfluss kennzeichnen die logistischen Prozesse. Das

hat zur Folge, dass Industrie 4.0 auch entscheidende Auswirkungen auf den

Logistikbereich hat. An dieser Stelle taucht gezielt die Frage auf, welche

Schnittstellen es zwischen Industrie 4.0 und dem Logistikbereich gibt? Die

nachfolgende Projektdokumentation wird unter anderem untersuchen, was

Industrie konkret ausmacht und es wird geprüft, welche Technologien von

Industrie 4.0 betroffen sind. Infolge dieser Untersuchungen werden Prognosen

bezüglich der Auswirkungen auf die Logistik getroffen. Zahlreiche Quellen

gehen davon aus, dass Industrie 4.0 aufgrund einer Vielzahl von

technologischen Innovationen ins Leben gerufen wurde.1

1 (vgl. Kagermann, 2013, S. 6ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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Schwerpunktmäßig wird sich in dieser Projektarbeit mit jenen Auswirkungen

auseinandergesetzt, welche Industrie 4.0 innerhalb der Informations- und

Kommunikationssysteme aufweist. Hierbei liegt der Fokus auf dem

Logistikbereich. Um das ganze einzugrenzen, werden sich innerhalb des

Logistikbereichs lediglich die Produktions- und Lagerlogistik angeschaut.

Somit wird sich in dieser Projektarbeit mit jenen Auswirkungen

auseinandergesetzt, welche Industrie 4.0 innerhalb der Informations- und

Kommunikationssysteme der Logistik in Produktion und Lager aufzeigt.

Um den Einstieg in das Thema zu erleichtern, wird an erster Stelle darauf

eingegangen, mit was sich die Logistik in erster Linie beschäftigt und in

welchem Zusammenhang hier die Informations- und Kommunikationssysteme

stehen. darüber hinaus wird im zweiten Kapital aber auch explizit darauf

eingegangen, welche Techniken in Information und Kommunikation in der

Produktions- und Lagerlogistik von hoher Wichtigkeit sind. Explizit auf Industrie

4.0 wird im dritten Kapitel drauf eingegangen. Hier wird aufgezeigt, was sich im

Detail unter Industrie 4.0 verbirgt undvon welchen Technologien sich diese

bedient. Darüber hinaus wird im dritten Kapitel erklärt, in wieweit diese

Technologien Auswirkungen auf die Logistik von Produktion und Lager haben.

die Zukunftsaussichten von Industrie 4.0 werden ebenfalls angesprochen. Am

Ende dieser Projektarbeit erfolgt eine objektive Bewertung und ein

abschließendes Fazit.2

2 (vgl. Trenkle, Seibold, Stoll, & Furmans, 2013, S. 27ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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2. Logistik

Zu Beginn dieses Kapitels wird allgemein aufgegriffen, wie sich die logistische

Entwicklung vollzogen hat und wo dessen Ursprung liegt. Anschließend wird

verdeutlicht, wie wichtig die Informations- und Kommunikationssysteme für die

Logistik sind. Am Ende des zweiten Kapitels werden im Detail jene Informations-

und Kommunikationssysteme erläutert, welche für die Logistik in Produktion und

Lager unabkömmlich sind.

2.1 Logistische Entwicklung

Aufgrund der Tatsache, dass die Ursprünge der Logistik beim Militär liegen, wird

die Logistik auch als eine Art Funktionenlehre verstanden. Gegenstand dieser

Funktionenlehre sind die Tätigkeiten des normalen Gütertransfers. Verbesserte

Absprachen in der zweiten Stufe mit der Leitungsebene sorgten dafür, dass der

Materialfluss homogener wurde. In der heutigen Stufe spricht man im Rahmen

der Logistik von der Führungslehre. Dadurch, dass man seinen Fokus auf die

gesamte Wertschöpfungskette lenkt, hat die Logistik schon längst einen

volkswirtschaftlichen Stellenwert.

Planung, Gestaltung, Steuerung und Kontrolle beim Material- und

Informationsfluss werden von der Logistik sowohl unternehmensintern (BWL),

wie auch unternehmensextern (VWL) erfasst. Dies beinhaltet

materialflussbetreffende operative Handlungen, aber auch administrative

Handlungen.3

Vereinfacht ausgedrückt, ist die Logistik ein Wertschöpfungssystem, in welchem

verschiedene Komponenten zusammenarbeiten.

3 (vgl. ten Hompel, 2012, S. 23ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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Quelle: Eigenkreation, in Anlehnung an Krampe, H; Lucke, H.-J. (2012), S. 19.

Unter Kernprozesse sind Transportieren, Umschlagen und Lagern zu verstehen,

aber auch Verpacken, Kommisionieren und Verteilen. Informationelle und

administrative Prozesse untermauern den Stellenwert der Logistik als

Führungsfunktion. Hierdurch wird deutlich aufgezeigt, wie wichtig es ist, einen

funktionierenden Informationsaustausch unter den einzelnen Komponenten zu

besitzen. Dies ist auch der Grund dafür, weshalb im nächsten Unterkapitel die

Informations. und Kommunikationssysteme angesprochen werden.4

2.2 Informations- und Kommunikationssysteme

Nur wenn benötigte Informationen vollständig und pünktlich zur Verfügung

gestellt werden, kann der Material- und Informationsfluss reibungslos

funktionieren und logistischen Prozessen genüge tun. Hierdurch werden nicht

nur logistische Abläufe sichergestellt, vielmehr werden dadurch sämtliche

innerbetrieblichen Abläufe perfektioniert. Besonders ist die Steuerung

bestimmter Güter von einem funktionierendem Informations- und

Kommunikationssystem abhängig. Das sorgt dafür, dass die Entfernung

zwischen der Ware und der steuernden Stelle keine Hürde darstellt.

Informationssysteme ermöglichen es, einen Materialfluss und einen Strom an

Informationen, unter logistischen Bedingungen, optimal zu lenken.

4 (vgl. Denkena, 2015, S. 44ff.)

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Neben den logistischen Bereichen Transportieren, Umschlagen, Lagern werden

mittels Informations- und Kommunikationssystemen, auch noch sämtliche

andere Informationen, die unter die Supply Chain fallen, bearbeitet.5

Durch die Unterstützung von IT ist es der Logistikbranche möglich, auf dem

Markt, wettbewerbsfähig zu bleiben. Innerhalb der Logistik stellen die Ziele des

Unternehmens, der Verbrauch von Ressourcen , das Wissensmanagement

und die technische Entwicklung, ein Spannungsfeld dar. Das ist auch der Grund

dafür, weshalb die Akteure der Logistik-IT besonders hohe Erwartungen an ihre

eigenen IT-Lösungen haben. Beispielsweise müssen die IT-Lösungen auf eine

Vielzahl an individuellen Prozessen abgestimmt sein. Bei Verträgen ist darauf

zu achten, dass Kosten und Leistungen möglichst übersichtlich einsehbar sind

die Laufzeiten der Verträge möglichst kurz gehalten werden.6

Das Angebot an logistischen Informationssystemen ist ein sehr umfangreiches.

Aus diesem Grund werden nun einige wichtige Informationssysteme in der

nachfolgenden Übersicht genannt:

● Produktionsplanung und –steuerung (PPS)

● Enterprise Resource Planning (ERP)

● Manufacturing Execution System (MES)

● Management Information System (MIS)

● Lagersteuerungssystem (LSS)

● Lagerverwaltungssystem (LVS)

● Warehouse Management System (WMS)

● Transport Management System (TMS)

● Customer Relationship Management (CRM) System

● Supply Chain Management (SCM) System7

5 (vgl. Krampe & Lucke, 2012, S. 31ff.) 6 (vgl. Trenkle, Seibold, Stoll, & Furmans, 2013, S. 16ff.) 7 (vgl. Krupp, 2010, S. 76ff.)

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Gründe für die Verwendung von logistischen Informationssystemen sind in

erster Linie Rationalisierungsvorhaben. Die aktuelle technologische

Entwicklung, gekoppelt mit erhöhten Arbeitsgeschwindigkeiten, erhöhten

Speicherkapazitäten und einer schnelleren Verarbeitung, macht eine

Rationalisierung möglich.

Die logistischen IT-Systeme müssen dazu in der Lage sein, einem sehr hohen

Anspruch gerecht zu werden und qualitativ hohe Leistungen erbringen.

Diesbezüglich hat Gleißner folgende Ansprüche definiert:

● Vermeidung von Medienbrüchen

● Vermeidung von Datenredundanzen

● der Datenzugriff muss auch innerhalb des Logistikprozesses möglich sein

● Informationen müssen termingerecht und nach Bedarf zur Verfügung

stehen

● es muss gewährleistet sein, dass innerhalb der vorhandenen IT-

Infrastruktur eine Vernetzung möglich ist, bzw. eine Vernetzung zwischen

dieser und dem Internet8

Die Erwartungen an logistische IT-Systeme werden von zahlreichen

Fachkundigen bemängelt. Für besonders verbesserungswürdig werden

beispielsweise jene Systeme angesehen, welche für die termingerechte Planung

verantwortlich sind oder für die Steuerung von logistischen Prozessen. Darüber

hinaus sind aber auch jene IT-Systeme der Logistik mit angesprochen, welche

dazu in der Lage sind, auf unerwartete Situationen zu reagieren bzw. mittels

offenen Schnittstellen sich auf Veränderungen anzupassen.

Enterprise Ressource Planning-Systeme (ERP) und Supply Chain Management

(SCM) werden als übergeordnete Informations- und Kommunikationssysteme

dazu verwendet, in Unternehmen operative Aufgaben, sowie die strategische

8 (vgl. Hirsch-Kreinsen, Ittermann, & Niehaus, 2015, S. 45ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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Planung und Steuerung, zu übernehmen. Innerhalb der Logistik werden ERP-

Systeme eher als unzureichend deklariert. Für die Bearbeitung von

kundenbezogenen Leistungen oder jenen Leistungen, welche vom Materialfluss

abhängig sind, finden ERP-Systeme keine Anwendungspraxis. Darüber hinaus

besitzen sie auch kaum einen unternehmensübergreifenden

Anwendungsbereich.9

Nachfolgende Übersicht zeigt einen historischen Überblick über die einzelnen

Phasen der Informationstechnischen Systeme innerhalb der Logistik.

Historische Entwicklung von Logistik und Informations- und

Kommunikationssysteme

Zeitraum Logistische Entwicklung Entwicklung der IT-Systeme

1950-

1970

Transportieren,

Umschlagen, Lagern

Eigenentwicklung bestimmter

Funktionen

● Automatisierung

bestimmter Funktionen

mittels Individualsoftware

1970-

1990

Koordination und

Querschnittsfunktionen

Integration von verschiedenen

Abteilungen

● Material Requirements

Planning (MRP) und

Manufacturing Resource

Planning (MRP II)

1990-

2000

Integration von betrieblichen

Funktionen

● Prozessdenken und

Supply Chain

Enterprise Resource Planning

(ERP)

● Ressourcenplanung wird

mittels Standartlösungen

9 (vgl. Krampe & Lucke, 2012, S. 63ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 10 von 36 P4-Projekt

Management (SCM) integriert

● Kunden und Liferanten

werden elektronisch

angebunden

2000-

2010

„Flow Management“

● Supply Chain

Prozesse werden

unternehmensübergre

ifend integriert

Supply Chain Management

Software

● mittels Advanced Planning

Systems (APS) erfolgt eine

unternehmensübergreifend

e Planung

● Internet und Web-

Anwendungen (z.B.

Extensible Markup

Language –XML)

Zukunftsa

ussichten

Adaptives

Netzwerkmanagement

● Unternehmen als

Bestandteil

verschiedener Supply

Chains

● in umfangreichen

Logistik-Netzwerken

mit wechselnden

Akteuren werden die

Flüsse geplant und

gesteuert

Wertschöpfungs-Netze sind

flexibel IT-gestützt

● Managementunterstützung

wird integriert

● SCM-Systemarchitektur

und Service Oriented

Architecture (SOA) werden

Dezentralisiert

● Webdienste und Cloud

Computing

Quelle: Eigenkreation, in Anlehnung an Krupp, T; Wolf, J. (2010), S. 17

Eine ausführliche Version dieser Tabelle folgt im Anhang dieser Projektarbeit.

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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In den nächsten beiden Kapiteln jene Informations- und

Kommunikationssysteme erläutert, welche in den Abteilungen Produktion und

Lager am häufigsten anzutreffen sind.

2.2.1 Informations- und Kommunikationssysteme in der Abteilung

Produktion

Die Produktion stellt den Bereich in einem Unternehmen dar, der mit am

wenigsten mit der Logistik in Beziehung gesetzt wird. Dennoch sind auch in der

Produktion Prozesse vorzufinden, die man der Logistik zuordnet, beispielsweise

der Materialfluss, welcher vom Rohwarenlager bis zum Endwarenlager

andauert. Aus diesem Grund ist es nicht von der Hand zu weisen, dass sowohl

Produktionssysteme, wie auch die Steuerung der Produktionsabläufe, ganz klar

der Logistik zuzuordnen sind. Gleicher Ansicht ist auch Ehrmann. Für ihn stellt

die Produktionslogistik eine „flussbezogene Koordinationsfunktion im Rahmen

der Produktionswirtschaft“ dar. Aus dieser Sicht ist die Produktionslogistik

durchaus dazu in der Lage, die Durchlaufzeit zu minimieren. Aber nicht nur das,

darüber hinaus werden auch noch Transportabläufe besser getimet und

Ressourcen werden stärker vorhanden sein.

Die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) ist für den gesamten

Wertschöpfungsprozess, von Angebot bis zur Versendung, verantwortlich.

Produktionsplanung und –steuerung (PPS) dient als Unterstützung der IT bei

den Abläufen der Prozesse.10

Zahlreiche IT-gestützte Produktionsplanung und –steuerungssysteme finden in

der Koordination der Auftragsausführung eine exzellente Anwendung. Ein Grund

dafür ist die Tatsache, dass die Produktionsplanung und –steuerungssysteme

ihren Ursprung bei den Material Requirements-Planning-Systemen (MRP)

haben. Eine manuelle Planung wird hierdurch optimal ergänzt. Planungen für

10 (vgl. Hirsch-Kreinsen, Ittermann, & Niehaus, 2015, S. 13ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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die Zukunft oder das Heranholen von Ergebnissen alternativer Prozesse sind

durch Produktionsplanung und –steuerungssysteme nicht wirklich umsetzbar.

Diese Entscheidungen können hervorragend mittels Advanced Planning

Systeme (APS) getroffen werden, da diese Systeme hier unterstützende Arbeit

leisten. APS-Systeme leisten das, wozu PPS-Systeme nicht in der Lage sind.

An dieser Stelle wäre anzuführen, dass APS-Systeme besser auf

Veränderungen im Prozessablauf reagieren, als PPS-Systeme. Darüber hinaus

können APS-Systeme echtzeitnahe Informationen schneller verarbeiten. APS-

Systeme sind ausgezeichnet für die Fertigung zu verwenden. Die IT-

Unterstützung bei den APS-Systemen sorgt dafür, dass diese adäquat für den

Logistikprozess eingesetzt werden können. Bedingt durch aktuelle

Informationen sollen realitätsnahe Pläne erstellt werden können. Das Supply

Chain Management (SCM) soll hierdurch auch wirtschaftlichere und für alle

zufriedenstellendere Entscheidungen tätigen können.11

2.2.2 Informations- und Kommunikationssysteme in der Abteilung Lager

Das Lager stellt den ältesten Logistikbereich schlecht hin dar; es ist fest im

Materialfluss verankert. Einlagerungen, Zwischenlagerungen und

Auslagerungen sind feste Bestandteile des Werkschöpfungsprozesses.

Dadurch, dass die Lagerlogistk so bedeutsam und wichtig ist, ist Ehrmann der

festen Überzeugung, dass die Lagerlogistik als eigenständige Disziplin innerhalb

der Logistik betrachtet werden muss.

Die Lagerlogistik kommt mit sämtlichen Bereichen eines Unternehmens in

Berührung, welche das sich im Materialfluss befindende Gut durchläuft, gemeint

sind an dieser Stelle sämtliche Waren, die gelagert, kommissioniert und

befördert werden. Besonders wichtig ist in diesem Zusammenhang das

Lagerverwaltungssystem (LVS), welches ein Informations- und

Kommunikationssystem darstellt. Das LVS-System ist eine Unterkategorie des

11 (vgl. Krupp, 2010, S. 34ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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übergeordneten Enterprise Ressource Planning-Systems (ERP). Operative

Logistikprozesse lassen sich während des Materialflusses optimal mittels

Lagerverwaltungssystem kontrollieren. All das sind Bestandteile der Arbeit im

Lager.12

Das Lagerverwaltungssytem kontrolliert in erster Linie das Ein- und Auslagern

von Materialien, die Überwachung der Bestände und die Bewegungen im Lager.

Hier sind auch Abläufe, wie die Identifikation oder der Transport von im Lager

befindlichen Waren, mit inbegriffen.

Darüber hinaus ist in der Logistik als informationstechnisches System auch noch

die Radio-Frequency-Identification-Technologie (RFID) zu nennen. Hier werden

über Funkwellen einzelne Waren identifiziert und deren Daten erfasst, ohne die

Ware dabei zu berühren. RFID wird hauptsächlich im Produktions- und

Logistikbereich eingesetzt, da es ideal Objekte identifiziert und deren Daten

speichert. Da sich Objekte in der Logistik zunehmend vernetzen und in

Interaktion treten, findet die Radio-Frequency-Identification-Technologie hier

optimale Anwendung.13

3. Der Begriff Industrie 4.0

Der vorherige Abschnitt konstituiert zunächst eine Darstellung zur näheren

Betrachtung von diversen Informations- und Kommunikationssystemen (IuK-

Systeme), die in der logistischen Praxis bislang eingesetzt wurden. Diese

Darstellung soll in dieser Arbeit als ausgehende Grundlage für diesen Abschnitt

fungieren. Der dritte Abschnitt reißt vorab den Begriff "Industrie 4.0" skizzenhaft

an und stellt im weiteren Verlauf eine Auswahl von IuK-Konzepten und

Technologien im Rahmen von Industrie 4.0 vor. Schließlich beschäftigt sich

dieser Abschnitt mit der Darlegung möglicher Auswirkungen von Industrie 4.0

auf die Informationstechnik (IT) bestimmter Bereiche der Logistik. 12 (vgl. Trenkle, Seibold, Stoll, & Furmans, 2013, S. 47ff.) 13 (vgl. Denkena, 2015, S. 20ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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Der Begriff "Industrie 4.0" bezeichnet eine sogenannte vierte industrielle

Revolution, die auf vorherige technologische Wandelprozesse aufbaut. Die

einzelnen industriellen Entwicklungsschritte lassen sich wie in der folgenden

Grafik systematisieren.14

Die vier Phasen der industriellen Revolution

Quelle: Kagermann, H. (2013), S. 4

Vor allem für Deutschland verspricht diese vierte industrielle Umwälzung

Vorteile für eine steigende Konkurrenzfähigkeit und eine verbesserte

Ökoeffizienz. Dies soll mittels der bundesweiten Zusammenarbeit der

Wirtschaftszweige Maschinenbau, Automobilbau, Elektrotechnik und der IT-

Industrie im Rahmen der Industrie 4.0 ermöglicht werden. Zudem wird dieser

Progress durch Subventionen vom Bund finanziell gefördert.

14 (vgl. Wagner, 2015, S. 22ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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Laut Markus Achtert habe Deutschland durch Industrie 4.0 erhebliche Vorteile

gegenüber Wettbewerbern aus dem Ausland, weil nur hierzulande ein intaktes

Gefüge aus Unternehmen, Politik und Wissenschaft in dem Sinne existiert. Die

verbesserte Integration bedeutender Technologien aus den Gebieten der

Produktion, Informations- und Kommunikationstechnologie und der

Automatisierung haben eine enorme Veränderung im Bereich der industriellen

Fertigung zufolge.

Der Begriff Industrie 4.0 bringt zwei wesentliche Bausteine mit sich. Zum einen

ist es das "Internet der Dinge" und zum anderen das "Internet der Dienste".

Ersteres beschreibt die eigenständige und wechselseitige Interaktion von

Objekten über das Internet. Letzteres wiederum bezeichnet eine Verwendung

von bedarfsabhängigen Dienstleistungen aus dem Internet über das Internet der

Dinge hinaus. Der Begriff Industrie 4.0 steht für die Beziehung zwischen dem

Internet der Dinge, dem Internet der Dienste und der Produktion. Dies bedeutet

in anderen Worten, dass die vierte industrielle Revolution eine Verzahnung der

materiellen Welt der Produktion mit der "cyber" Welt des Internets ermöglicht.

Steuerungs- und Planungsinformationen der Fertigungsabläufe können somit

synchron ermittelt und verwaltet werden.15

Im Rahmen des Konzepts Industrie 4.0 sind Produkte und Maschinen in

Industrieanlagen in der Lage, sich selbst zu steuern. Sogenannte "cyber-

physische Systeme" schaffen hierfür die Grundlage. Im Abschnitt 3.1.1. werden

diese Systeme umfassend thematisiert und dargelegt. Aufgrund einer solch

intelligenten Informationsübermittlung geht mit dem Begriff Industrie 4.0 auch

der Terminus "Smart Factory" einher. Die Plattform Industrie 4.0 beschreibt den

Terminus "Smart Factory" als ein ,,[...] hochkomplexes System mit vielen

Einzelheiten, die eigene Intelligenz besitzen."

15 (vgl. Hirsch-Kreinsen, Ittermann, & Niehaus, 2015, S. 50ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung erlaubt uns

in der nachfolgenden Abbildung eine illustrative Darstellung einer solchen

Interaktion von menschlicher und maschineller Arbeit.16

Menschliche und maschinelle Arbeit treten in Interaktion

Quelle: Fraunhofer-Institut IPA

Das Projekt der Computer Integrated Manufacturing (CIM) strebte bereits seit

Jahren ein solches Konzept der Verzahnung von IuK-Systemen an. Allerdings

scheiterte dieses Vorhaben aufgrund damaliger rückständiger

Informationstechnologien. Des Weiteren weicht aber auch die Grundlage der

heutigen Industrie 4.0 von der des CIM- Konzepts ab. Im Vergleich zu einer

zentralen und festgelegten Steuerung im Sinne des CIM-Konzepts bildet bei

Industrie 4.0 eine Planung selbstoptimierender Systeme in dezentraler Form das

Fundament.17

16 (vgl. Krupp, 2010, S. 78ff.) 17 (vgl. ten Hompel, 2012, S. 31ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 17 von 36 P4-Projekt

3.1. Ausgewählte Technologien

3.1.1 Cyber-Physische Systeme

Wie bereits in Abschnitt 3 erwähnt, stellen sogenannte Cyber-physische

Systeme (zu engl.: Cyber Physical Systems/ CPS) einen signifikanten Baustein

für die Industrie 4.0 dar. Sie konstituieren eine Interaktion aus der Cyber-Welt

(virtuell) und physichen (realen) Objekten. Diese tauschen selbständig

Informationen untereinander aus und agieren jeweils in autarker Form.

Dies bedeutet, dass die vierte industrielle Revolution der Produktion einen hoch

innovativen Vorteil verschafft und es ermöglicht, dass sich Fertigungsanlagen

mit der Hilfe von Cyber-Physischen Systemen zu einem Gesamtsystem

verzahnen. Dieses bewachte Gesamtgefüge vereint sensorische, eingebettete

und echtzeitfähige Systeme. Die Grenzen der Vernetzung sind im Bereich des

autonomen und kooperativen Handelns (System - System und Mensch -

System) beweglich. Dies ermöglicht das Gewinnen und Verarbeiten von

Informationen aus physischen Produktionsabläufen in Echtzeit, die widerum

über das Internet gesteuert werden. Das folgende Abbild stellt eine derart

intelligente Verzahnung der Produktion dar.18

18 (Krampe & Lucke, 2012)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 18 von 36 P4-Projekt

Intelligente Vernetzung der Produktion

Quelle: agendaCPS, acatech 2012

Aufgrund der Vernetzung von Cyber-Physischen Systemen mit dem Internet

werden diese auch als das Internet der Dinge bezeichnet. Wiederum kann aber

auch das Internet der Dinge als unter dem Begriff CPS subsumiert verstanden

werden.

3.1.2 Cloud Computing

Mit der Verbindung der vierten industriellen Revolution und dem Internet geht

der Begriff "Cloud Computing" immer häufiger einher. Der Teilbegriff Cloud kann

aus dem Englischen mit dem Wort Wolke übersetzt werden und soll das breite

Spektrum an untereinander vernetzte, dezentrale Computersysteme

unterstreichen.

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 19 von 36 P4-Projekt

Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) definiert den

Begriff Cloud Computing wie folgt:

,,Cloud Computing bezeichnet das dynamisch an den Bedarf angepasste

Anbieten, Nutzen und Abrechnen von IT-Dienstleistungen über ein Netz.

Angebot und Nutzung dieser Dienstleistungen erfolgen dabei ausschließlich

über definierte technische Schnittstellen und Protokolle."19

Durch das Cloud Computing lassen sich somit IT-Anwendungen wie

beispielsweise Dienste, Software und Prozesse zu jeder Zeit über das Internet

nach Interesse anmieten. Eine sogenannte Cloud dient als möglicher

Speicherort für erhaltene und zu verarbeitende Daten. Vor allem profitieren

Unternehmen durch das Cloud Computing insofern, als dass sie an Investitionen

in eine eigene IT-Infrastruktur absehen können. Es fallen hierbei ausschließlich

Kosten für eine tatsächliche Inanspruchnahme der Dienstleistungen an.20

3.1.3 Serviceorientierte Architekturen

Serviceorientierte Architekturen (SOA) bilden einen weiteren Baustein von

Industrie 4.0. Diese stellen Dienste dar, die von Unternehmen über das Internet

angeboten und von Benutzern darüber bezogen werden können. Hierbei haben

Benutzer den Vorteil, dass die Verwendung einer SOA kein konkretes

Betriebssystem bedingt. Die Dienste und Funktionen von SOA sind über

Knotenpunkte anwendbar und diesbezüglich rund um die Uhr individuell

ausbaufähig. Oft wird auch der Begriff "Webservices" für Serviceorientierte

Architekturen verwendet. In vielen großen Unternehmen werden solche Dienste

19 (vgl. Trenkle, Seibold, Stoll, & Furmans, 2013, S. 45ff.) 20 (vgl. Denkena, 2015, S. 14ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 20 von 36 P4-Projekt

heutzutage bereits genutzt, um unternehmensübergreifende und interne

Geschäftsabläufe zu fördern.21

3.2. Veränderungen in der Logistik

3.2.1 Veränderungen in der Logistik bei Informations- und

Kommunikationssystemen

Der folgende Abschnitt beschäftigt sich mit der Leitfrage, ob die Logistik von

dem Wissen und den Technologien der vierten industriellen Revolution für die

eigenen IT-Systeme Vorteile ziehen kann.

Der zunehmende technologische Aufschwung und die Globalisierung verstärken

den Druck auf das Bestehen der Konkurrenzfähigkeit. Diesbezüglich machen

die Faktoren Qualität, Flexibilität, Kosten und Zeit die Logistik enorm abhängig.

Insgesamt profititiert die Logistikbranche durch die Industrie 4.0 und die mit ihr

einhergehenden Technologien, die in den vorigen Abschnitten bereits dargestellt

wurden, durch immense Erfolgsleistungen. Die wirtschaftlichere Nutzung der

erforderlichen IT-Infrastruktur und die bessere Ausschöpfung der

Speicherkapazitäten stellen eine erhebliche Bedeutung für die logistischen IuK-

Systeme dar. Dadurch können auch Kostenminimierungen erzielt werden.22

Aufgrund des konstanten Konkurrenzdrucks benötigen logistische Prozesse

flexible Reaktionswege für Eventualitäten und schnelle Informationsflüsse.

Diese lassen sich wiederum durch Cloud Computing erreichen. Der Einsatz von

Technologien, die mit Industrie 4.0 einhergehen, hat im groben Überblick

folgende Vorteile für die logistischen IuK-Systeme zur Folge - sofern eine

Überarbeitung der bisherigen Abläufe in der Logistik stattfindet:

21 (vgl. ten Hompel, 2012, S. 19ff.) 22 (vgl. Wagner, 2015, S. 29ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 21 von 36 P4-Projekt

● keine Investitionen in die eigene IT-Infrastruktur notwendig

● permanente Verfügbarkeit

● Produktivitätserhöhungen

● Anpassung an Nutzung- und Kapazitätsbedarf möglich

● verstärkte Transparenz der Geschäftabläufe

● Steigerung der Flexibilität bei wechselnden Anforderungen23

3.2.1.1 Veränderungen in der Logistik bei Informations- und

Kommunikationssystemen in der Produktion

Industrie 4.0 bringt die Auffassung vollkommen selbständiger und autark

handelnder Produktionsanlagen mit sich. Deshalb birgt diese industrielle

Revolution die Erwartung erheblicher Einflüsse auf die Informations- und

Kommunikationstechnologien. Im Rahmen von Industrie 4.0 verständigen und

interagieren künftig die Fertigungsanlagen in autonomer Form untereinander

über freie und erforderliche Produktions- und Fassungsvermögen. Die bereits

vorgestellten CPS ermöglichen diese intelligente Wechselbeziehung. CPS

übernehmen die logistische Planung und die Steuerung von Fertigungsabläufen

im Zuge von Industrie 4.0. Hierfür nutzen intelligente Systeme notwendige

Informationen für Steuerungs- und Planungsziele in Echtzeit. Mittels dieser

Vernetzung kann sich diese Verwendung über den Fertigungsbereich hinaus auf

die ganze Wertschöpfungskette einer Verwaltung und den Aufbau integrierter

Logistikketten (Supply Chain) ausdehnen. Dadurch stehen Informationen, die

aus dem Materialfluss gewonnen wurden, rund um die Uhr bereit. Mit Hilfe

dieser Informationsflüsse sind schnelle und ökonomische Reaktionen auf

überraschende Eventualtäten möglich.

Durch das Einbinden von Diensten aus der Cloud können ebenso

Produktivitätssteigerungen unverzüglich bei Fertigungsabläufen stattfinden. Da

23 (vgl. Trenkle, Seibold, Stoll, & Furmans, 2013, S. 36ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 22 von 36 P4-Projekt

Cloud Computing direkt auf die Ablaufstrukturen angepasste Anwendungen

anbietet, können somit ehmals aufgelegte Ablaufsstrukturen flexibel und

individuell an den eigenen logistischen Interessen abgestimmt werden.

Allerdings ist der Effizienzfortschritt nicht nur auf die Anwendung der CPS

zurückzuführen, sondern auch und insbesondere auf die dynamische Interaktion

zwischen Objekt, Mensch und IT. Durch dieses Netzwerk können echtzeitnahe

Verbesserungen in der Fertigungslogistik erzielt werden.24

Dank der vierten industriellen Revolution ist auch ein Fortschritt in der RFID-

Technologie für die Produktionslogistik (vgl. Abschnitt 2.2.2) mittels eines

sogenannten digitalen Produktgedächtnises (DPG) möglich. Hierbei findet eine

dezentrale Datenspeicherung auf ein Produkt statt. Das DPG ist zudem in der

Lage, sich über eigene Produktinformationen auszutauschen, sodass das

intelligente Produkt sich mit seinen Produktionsanlagen in Verbindung setzen,

flexibel auf Veränderung reagieren und die eigenen Produktionsentwicklungen

verwalten kann. Dadurch, dass eine direkte Datenspeicherung auf ein Produkt

erfolgt, ist ein DPG weniger anfällig bei Fehlermeldungen und weniger abhängig

von einer zentralen IT-Technik.

Mit der Verwendung von DPG geht sowohl für den Endverbraucher als auch für

die Produktion, wie in der folgenden Abbildung dargestellt, ein Mehrwert

einher.25

24 (vgl. Kagermann, 2013, S. 20ff.) 25 (vgl. Denkena, 2015, S. 61ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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Mehrwert durch Speicherung von produktbezogenen Lebenszyklus-

Informationen in „open-loop“-Prozessen mittels digitalisiertem

Produktgedächtnis

Quelle: Scheer-Innovation, Produktion 2020, URL:http://www.scheer-innovation-review.de/industrie-4-0/produktion-2020/

Zusammenfassend kann man davon sprechen, dass die mit Industrie 4.0

verbundenen IT-Technologien enorme Auswirkungen auf die bisherigen

Technologien erhoffen lassen.

Allerdings sind hierfür Umwälzungen in der IT-Infrastruktur und in der

Maschinen- und Objektausstattung notwendig. Hierbei findet ein Kurs in

Richtung einer Kommunikation von Maschine zu Maschine statt, sodass die

ausführenden Tätigkeiten des Menschen zu kontrollierenden und steuernden

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 24 von 36 P4-Projekt

Tätigkeiten übergehen. Dies heißt aber auch, dass ein vollständiger Verzicht auf

den Menschen in der Produktion im Rahmen von Industrie 4.0 nicht vorliegt.26

Trotz des künftigen, selbständigen Agierens der Objekte, bleibt die Steuerungs,

Planungs- und Überwachungsfuktion des Menschen erforderlich. Die

Auswirkungen zeichnen sich nicht nur durch die wirkungsstarke Unterstützung

logistischer Abläufe durch die Verwendung von CPS in der Produktion, sondern

auch durch den, für die Produktion besonders wichtigen, Erhalt von

Echtzeitinformationen. Dieser Informationsfluss ermöglicht Mitarbeitern

einerseits den Zugang zu rechtzeitigen Rückmeldungen über Fehler im

Materialfluss und andererseits alternative Entscheidungsvorschläge.

Ebel verbindet für eine künftig gut ausgerichtete Fabrik u. a. folgende Merkmale:

● höhere Produktqualität

● schnellerer Informationsfluss

● höhere Automatisierung

● kürzere Durchlaufzeiten

● geringere Kapitalbindung

Aufgrund aktuell denkbarer Technologien, die diese Merkmale erfüllen, können

sich Produktionslogistik und Produktion zukunftsgerecht ausbauen lassen.27

26 (vgl. Krupp, 2010, S. 56ff.) 27 (vgl. Wagner, 2015, S. 80ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

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3.2.1.2 Veränderungen in der Logistik bei Informations- und

Kommunikationssystemen im Lager

Die Kostensenkungen und der Rückgang von Lieferzeiten führten zur

Automatisierung (Selbstständigkeit) der Lager. Nicht nur größere Unternehmen

haben durch niedrigere Preise voll- und teilautomatisierte Lager im Betrieb.

Große Herausforderungen für die gesamte Lieferkette entstehen durch den

Verzicht auf Lagerhaltung und das Vermeiden von Problemen durch Ausfälle in

der Herstellung. Daneben gibt es die Forderung nach variablen

Materialflusssystemen. Mit der Computertechnik für Industrie 4.0 geschieht die

Steuerung nicht mehr gemeinsam. Stattdessen werden viele Cluster verwendet.

Dies führt zu weniger eingesetzten Computerprogrammen. Um die Aufgaben,

die bisher ein Lagerverwaltungssystem erledigt hat, kümmern sich nun verteilte

Systeme im Internet, wobei das Internet weitere Bearbeitungsmöglichkeiten

bereitstellt. Aufwendige Veränderungen an zentraler Stelle entfallen und so

lassen sich Prozesse besser gestalten. Die Organisation des Lagers wird nun

durch Embedded Systems und die vorhandene Sensorik unkomplizierter.

In einigen Artikeln lassen sich diverse Optionen finden, die bereits durch

vorhandene Empirie und Best Practices erforscht sind. Autonome

Logistikroboter können dafür exemplarisch sein. Solche autonomen

Logistikroboter können bei der beschleunigten Bearbeitung von Vorgängen

behilflich sein und entlasten so die Arbeitnehmer. Diese autonomen

Logistikroboter interagieren mit einer Bezugsperson über Bild- und

Tonverarbeitung. Diese Bezugsperson wiederum interagiert über Handzeichen,

Bewegungen im Raum und sprachliche Abweisungen.28

28 (vgl. Kagermann, 2013, S. 34ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 26 von 36 P4-Projekt

Die Abbildung illustriert die Fahrwege des autonomen Logistikroboters.

Quelle: Trenkle, A; Seibold, Z; Stoll, T; Furmans, K. (2013), S. 21.

So lässt sich festhalten, dass die vorhandenen Informations- und

Kommunikationseinheiten sich durch die Industrie 4.0 verändern. Die

gewünschten Veränderungen bestimmen dabei die Wandelbarkeit.

3.3 Zukunftsaussichten

Die hauptsächliche Herausforderung entsteht durch die Verwendung des

Internets und der starken Verknüpfung von Maschinen und Objekten innerhalb

von Industrie 4.0. Die Herausforderung besteht aus der ansteigenden

Möglichkeit von Attacken auf Computersysteme und Produktionsmaschinen und

stellt somit höhere Ansprüche an die Gefahrenabwehr. Durch die Verknüpfung

von digitaler und analoger Technik steigen die Chancen für Angriffe aus dem

Internet. Die Möglichkeit eines Angriffes besteht auch bei den entstehenden

Daten, die für die Steuerung zuständig sind. Die mögliche Gefährdung müssen

Unternehmen bei ihrer Einscheidung bedenken, wenn sie Projekte in die Cloud

verlagern. Unternehmen haben die Angst, dass es bei einer Verlagerung von

Dateien und Systemen in die Cloud zum Abfließen von internen Dateien

kommen kann. Die im Zusammenhang mit Industrie 4.0 stehende Integrität der

Computersysteme muss demzufolge vollumfänglich abgesichert sein.

Nachhaltigkeit in der Industrie 4.0 zu erreichen, ist eine schwierige Aufgabe,

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 27 von 36 P4-Projekt

wobei das Arbeiten in der Cloud gute Startbedingungen liefert. Die vielfältigen

Anwendungsmöglichkeiten der Cloud sind ein großer Schritt auf dem Weg zur

Nachhaltigkeit.29

In der nachfolgenden Abbildung sind Anforderungen für die computergestützte

Warenwirtschaft grafisch aufbereitet.

Quelle: Eigenkreation, in Anlehnung an ten Hompel, M. (2012), S. 30.

Die Zusammenarbeit zwischen Firmen und die Mitarbeit kleiner und

mittelständischer Unternehmen ist ein weiterer Schritt in der weiteren

Entwicklung von Industrie 4.0. Kleine und mittelständische Unternehmen haben

nicht die gleichen Erfahrungen wie große Unternehmen, sind aber an

Lieferketten beteiligt. Sie zu übergehen, hätte Nachteile für alle Marktteilnehmer.

Obwohl Industrie 4.0 Fortschritte bewirkt, wird der Mensch weiterhin in der

Industrie 4.0 verankert sein. Der Mensch wird weiterhin benötigt, um die Aufsicht

zu haben und Störungen zu beseitigen.

29 (vgl. Hirsch-Kreinsen, Ittermann, & Niehaus, 2015, S. 14ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 28 von 36 P4-Projekt

4. Objektive Bewertung

Eine Suche nach Industrie 4.0 zeigt, dass der Begriff seit einigen Jahren gehäuft

auftritt und extrem oft Verwendung findet. Die Grundlage der Industrie 4.0, das

Internet der Dinge, ist bereits 2005 in Büchern und Artikel beschrieben worden.

Mit der großen Verbreitung des Internets haben sich beispiellose Möglichkeiten

der Zusammenarbeit in vielen Gebieten entwickelt. Viel Zeit und Wissen wurde

in die sich selbst steuernden und miteinander in Verbindungen stehenden

Maschinen gesteckt. Klare Erfolge, wie der verbreitete Einsatz von autonom

arbeitenden Anlagen in fast jedem Unternehmen, sind noch nicht feststellbar. Es

macht den Eindruck, als ob noch keine Umwälzungen spürbar wären. Allerdings

muss bedacht werden, dass auch in anderen Teilen der Welt Industrie 4.0

zunehmend Verbreitung findet. Industrienationen versuchen so ihre Präsenz auf

dem Weltmarkt zu stärken.

Deshalb muss Deutschland die Vernetzung von Industrie, Informatik und

Universitäten deutlich erhöhen, um nicht von der Konkurrenz auf dem Weltmarkt

verdrängt zu werden. So sind auch Berichte in den Medien negativ zu werten,

die den Eindruck erwecken, dass Deutschland nicht mit der Entwicklung Schritt

halten könne. Bisherige Leistungen dürften nicht vergebens sein. Eine

Lösungsmöglichkeit kann die bessere Zusammenarbeit in den Unternehmen

sein sowie die Mitwirkung von kleinen Firmen und Unternehmen aus dem

Mittelstand. Widerstände, wie die Angst gegenüber neuen technischen

Entwicklungen und durch Datensicherheit und Datenschutz bedingte Hürden,

müssen verringert werden. Momentan ist der Gedanke einer durch

automatisierten Produktion noch nicht Realität, aber die Möglichkeit ist gegeben.

Nur durch Industrie 4.0 kann der Logistiksektor seine führende Rolle auf den

Märkten sicherstellen.30

30 (vgl. Kagermann, 2013, S. 75ff.)

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 29 von 36 P4-Projekt

5. Fazit

Diese Dokumentation beschäftigte sich mit den Konsequenzen von Industrie 4.0

auf die Informationsverarbeitung in den Abteilungen Lager und Produktion. Am

Anfang der Dokumentation wurde auf die bisherigen Informations- und

Kommunikationssysteme hingewiesen, die in der Logistik Verwendung finden.

Im Anschluss wurde Industrie 4.0 in allen Facetten dargestellt inklusive der

wichtigsten Aspekte. Computergestützte Systeme sind der Mittelpunkt einer

automatisch arbeitenden Produktion, die über das Internet miteinander

verbunden ist. Dadurch wird die Logistik beeinflusst, die den Warenverkehr

koordiniert, lenkt und verbessert. Der größte Fortschritt, der aus der Industrie

4.0 entsteht, ist dabei das Aufzeichnen von Daten direkt nach ihrer Entstehung.

Daraus ergibt sich eine kürzere Bearbeitungsdauer der Daten. So lässt sich

besser feststellen, ob effektivere Produktionsmethoden zu einem größeren

Nutzen führen. Bei einem größeren Nutzen gibt es positive Effekte auf die

Produktplanung und Lagerlogistik. Ein weiterer Bestandteil innerhalb der

Industrie 4.0 ist das Cloud-Computing und seine Integration in die Logistik. Die

vielen Varianten sind für Firmen ein Anreiz ihre Daten und die

Computersysteme auf verschiedene Art und Weise in eine Cloud-Lösung zu

überführen. Durch die Bereitstellung von weiteren Dienstleistungen in der Cloud

lassen sich transparentere Vorgehensweisen gestalten. Durch das

Zusammenwachsen von IT-Technik vor Ort und in der Cloud ergibt sich ein

großes Wachstumspotential, dass aber auch Schwierigkeiten mit sich bringt,

bspw. bei der Datensicherheit. Auch Arbeitsplätze sind vom Wandel durch

Industrie 4.0 betroffen. Die Arbeitsplätze werden sich von der bisherigen

Arbeitsweise zu einer kontrollierenden Instanz wandeln. Eine Möglichkeit für

kommende Forschungen ist der Wandel der Arbeitsverhältnisse.

Als Abschluss lässt sich feststellen, dass Industrie 4.0 eine Auswirkung auf das

Transportwesen hat und außerdem die Möglichkeit zum Wachstum bietet. Durch

das schnellere Eintreffen von Daten muss eine bessere Verarbeitung,

Weiterleitung und Speicherung erfolgen. Auf Überarbeitung und Ausweitung

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 30 von 36 P4-Projekt

besser reagierende und anpassungsfähigere Computersysteme sind notwendig.

Für diese Notwendigkeit ist die bisherige IT keinesfalls gerüstet. Durch die

Einführung neuer Technologien mit Industrie 4.0 wird die bisherige IT erweitert

oder auch komplett überflüssig.

Momentan ist der Ausbau noch nicht fertig, aber dennoch befindet sich

Deutschland auf dem direkten Weg zur Stärkung seiner Wirtschaftsmacht. Die

immer komplizierteren Verfahrenswege und die Verknüpfung benötigen

zukunftsfähige Methoden. Ohne den Gebrauch dieser zukunftsfähigen

Methoden wird es für Firmen immer schwerer erfolgreich am Markt zu bestehen.

Die zukünftige Aufgabe der Logistik ist es, den aktuellen Wandel sinnvoll

weiterzuentwickeln.

6. Anhang

Historische Entwicklung von Logistik und Informations- und

Kommunikationssysteme

Zeitraum Logistische Entwicklung Entwicklung der IT-Systeme

1950-

1970

Transportieren,

Umschlagen, Lagern

● methodische Effizienz

der Transfer-

Operationen

● Professionalisierung

und Technisierung

von Lieferungen

● Logistikoperationen

Eigenentwicklung bestimmter

Funktionen

● Automatisierung

bestimmter Funktionen

mittels Individualsoftware

● abgegrenzte, dezentrale

Einzelsysteme

1970- Koordination und Integration von verschiedenen

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 31 von 36 P4-Projekt

1990 Querschnittsfunktionen

● Ausarbeitung und

Verbesserung von

Schnittstellen und

Trade-Offs

● Organisieren

einzelner

Möglichkeiten in

Supply Chains

Abteilungen

● Ausarbeitung von

Herstellung und Verteilung

● sich startende Entfaltung

von Richtlinien

● Material Requirements

Planning (MRP) und

Manufacturing Resource

Planning (MRP II)

1990-

2000

Integration von betrieblichen

Funktionen

● Prozessdenken und

Supply Chain

Management (SCM)

● Vereinigung der

Prozesse über interne

Funktionsgrenzen

(„Order to payment“)

● Prozesscontrolling

und

Prozesskostenrechnu

ng

● weltweite

Verfügbarmachung

der Logistikketten

Enterprise Resource Planning

(ERP)

● Ressourcenplanung wird

mittels Standardlösungen

integriert

● Kunden und Lieferanten

werden elektronisch

angebunden

● Im Unternehmen

stattfindende Vereinigung

der Transaktionsdaten

2000-

2010

„Flow Management“

● steuernde

Prozessverwaltung

● Supply Chain

Prozesse werden

Supply Chain Management

Software

● unternehmensübergreifend

e Vereinigung der

Transaktionsdaten

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 32 von 36 P4-Projekt

unternehmensübergr

eifend integriert

● Middleware und Enterprise

Application Integration

(EAI)

● mittels Advanced Planning

Systems (APS) erfolgt eine

unternehmensübergreifend

e Planung

● Internet und Web-

Anwendungen (z.B.

Extensible Markup

Language – XML)

● weitere externe

Möglichkeiten: Customer

Relationship Management

(CRM), Supplier

Relationship Management

(SRM)

Zukunftsa

ussichten

Adaptives

Netzwerkmanagement

● Unternehmen als

Bestandteil

verschiedener Supply

Chains

● in umfangreichen

Logistik-Netzwerken

mit wechselnden

Akteuren werden die

Flüsse geplant und

gesteuert

● Synchronisierung und

Wertschöpfungs-Netze sind

flexibel IT-gestützt

● Managementunterstützung

wird integriert

● SCM-Systemarchitektur

und Service Oriented

Architecture (SOA) werden

dezentralisiert

● Webdienste und Cloud

Computing

● IT-basiertes „Pool-

Management“ zur

Verwaltung, Koordination

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 33 von 36 P4-Projekt

Verminderung der

inneren und äußeren

Supply Chain

● Anforderungen zu

Nachhaltigkeit und

Umwelt-bzw.

Ressourcenschutz

werden umgesetzt

und Steuerung

verschiedener Supply

Chain-Akteure

● Möglichkeiten der

Ressourcen- und

Emissionsverwaltung

Quelle: Eigenkreation, in Anlehnung an Krupp, T; Wolf, J. (2010), S. 17

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 34 von 36 P4-Projekt

7. Quellenverzeichnis

• Denkena, B. (2015). Die vernetzte Produktion : Forschungsergebnisse

für die Praxis. Garbsen: TEWISS.

• Hirsch-Kreinsen, H., Ittermann, P., & Niehaus, J. (2015). Digitalisierung

industrieller Arbeit. Baden-Baden: Nomos.

• Kagermann, H. (2013). Impuls - Zukunftsbild Industrie 4.0. Berlin:

Deutsche Akademie der Technikwissenschaft.

• Krampe, H., & Lucke, H.-J. (2012). Einführung in die Logistik. München:

Wissenschaftsverlag.

• Krupp, T. J. (2010). Grundlagen und Bedeutung der Informationssysteme

in der Logistik - von der Speditionssoftware bis zur integrierten Supply

Chain-Planung. Hamburg: Praxishandbuch.

• ten Hompel, M. (2012). IT in der Logistik. Trends des Logistik-ITMarktes

auf einen Blick - vom Supply Chain Management bis zum Warehouse

Management. Hamburg: Deutscher Industrieverlag.

• Trenkle, A., Seibold, Z., Stoll, T., & Furmans, K. T. (2013). FiFi -

Steuerung eines FTF durch Gesten- und Personenerkennung.

Dortmund: Deutscher Industrieverlag.

• Wagner, I. (2015). Automatisierung im Fokus von Industrie 4.0 .

München: Deutscher Industrieverlag.

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 35 von 36 P4-Projekt

8. Eidesstattliche Erklärung

8.1 Davut Basibüyük

Ich versichere hiermit, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne

fremde Hilfe angefertigt und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel und

Quellen verwendet habe. Außerdem versichere ich, dass die vorliegende Arbeit

oder Teile davon nicht bereits zu einem vorherigen Zeitpunkt für andere

Studienleistungen verwendet wurde.

28.01.2016 Davut Basibüyük

8.2 Khadige Makkié

Ich versichere hiermit, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne

fremde Hilfe angefertigt und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel und

Quellen verwendet habe. Außerdem versichere ich, dass die vorliegende Arbeit

oder Teile davon nicht bereits zu einem vorherigen Zeitpunkt für andere

Studienleistungen verwendet wurde.

28.01.2016 Khadige Makkié

Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0

Seite 36 von 36 P4-Projekt

8.3 Eric Danielski

Ich versichere hiermit, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und ohne

fremde Hilfe angefertigt und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel und

Quellen verwendet habe. Außerdem versichere ich, dass die vorliegende Arbeit

oder Teile davon nicht bereits zu einem vorherigen Zeitpunkt für andere

Studienleistungen verwendet wurde.

28.01.2016 Eric Danielski