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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
Seite 2 von 36 P4-Projekt
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
Seite 3 von 36 P4-Projekt
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
Seite 4 von 36 P4-Projekt
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
Seite 5 von 36 P4-Projekt
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
Seite 6 von 36 P4-Projekt
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.)
Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0
Seite 7 von 36 P4-Projekt
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.)
Informationsverarbeitung bei Industrie 4.0
Seite 8 von 36 P4-Projekt
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
Seite 9 von 36 P4-Projekt
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
Seite 11 von 36 P4-Projekt
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
Seite 12 von 36 P4-Projekt
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
Seite 13 von 36 P4-Projekt
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
Seite 14 von 36 P4-Projekt
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
Seite 15 von 36 P4-Projekt
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
Seite 16 von 36 P4-Projekt
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
Seite 23 von 36 P4-Projekt
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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