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Intelligente Produkte werden für produzierende Unternehmen immer mehr zum Bestandteil einer umfassenden Digitalisierungsstrategie. Der Grund liegt darin, dass die Anreicherung eines Produkts mit digitalen Technologien konkrete Mehrwerte für Produzent:in und Kund:in erzeugt, aus denen sich langfristig Wettbewerbsvorteile ergeben. Während große Konzerne diese Strategie bereits für sich realisieren, bedeutet die notwendige Interdisziplinarität aus fachlicher und digitaler Expertise jedoch eine Hürde für KMU, die ihre Digitalisierung mit geringeren Ressourcen verfolgen.
Im EU-Forschungsprojekt ‚BlueSAM‘ hat das FIR mit dem belgischen Partner Sirris eine Methode erarbeitet, die Entwicklung Intelligenter Produkte nutzenorientiert auszurichten und sie architekturell vorzuarbeiten, um KMU einen vereinfachten Einstieg zu bereiten und initiale Aufwände zu reduzieren. Die nun über ein öffentlich verfügbares Webtool nutzbare BlueSAM-Methode hat das FIR dazu genutzt, ein eigenes Intelligentes Produkt als Demonstrator zu entwickeln: eine Espressomaschine, die gelernt hat, Personen bei der Espressozubereitung mit der Maschine zu unterstützen. Aus den Daten erkennt man etwa, wann der Espresso im Brauprozess die ideale Menge erreicht hat oder zu welchen Tageszeiten welche Sorten am beliebtesten sind.
Many ERP systems support configurable materials. Due to an ever increasing number of product variants the benefits of this approach are well understood. However, these implementations are not standardized. In this article we propose a new standard interface for the exchange of configuration data. This would lead to further benefits as systems as Advanced Planning systems could better use manufacturing flexibility while web shops as Amazon could easily integrate manufacturers of complex products with much reduced implementation effort.
Oft scheitert jene aber schon an einer fehlenden Ausrichtung an der Unternehmensstrategie und an der IT-Komplexität, die Effizienz verhindert und mitunter hohe Kosten verursacht. Um diese Herausforderungen meistern zu können, ist es unabdingbar, eine unternehmensindividuelle IT-Strategie zu entwickeln. Damit dieses Vorhaben leichter und besser gelingen kann, hat das FIR ein Whitepaper zu diesem Thema veröffentlicht.
IT-Strategien werden im Digitalisierungszeitalter immer wichtiger, da die Unternehmens-IT die Unternehmen erst für die Digitalisierung befähigt. In vielen Unternehmen steht die Unternehmens-IT jedoch nicht mit der Unternehmensstrategie im Einklang und kann so den Fachbereichen keinen optimalen Mehrwert liefern. Eine große Herausforderung dabei ist die IT-Komplexität, welche Effizienz verhindert und in der Unternehmens-IT mitunter hohe Kosten verursacht.
Dieses Whitepaper enthält hierzu konkrete Lösungen für Unternehmen. Dazu geben wir zuerst einen Überblick über die relevanten Begriffe und legen dar, vor welchen Herausforderungen Unternehmen heute stehen. Zentraler Teil des Whitepapers ist die Beschreibung eines vierschrittigen Vorgehens zur Gestaltung einer IT-Strategie. Wir stellen verschiedene Werkzeuge vor, mit denen der Ist-Stand und relevante Aspekte des Umfeldes erhoben werden können. Es wird ein Vorgehen zur Formulierung der Strategie und Werkzeuge zur Umsetzung der Strategie und Überwachung dieser Umsetzung beschrieben. Ein Blick in die Zukunft zeigt auf, worauf Unternehmen künftig achten müssen.
Informationssystem-Architekturen produzierender Unternehmen für die Digitalisierung gestalten
(2018)
Die durchgängige, systemunterstützte, digitale Gestaltung von
Prozessen besteht im Industrie-4.0-Zeitalter noch immer als großes Handlungsfeld, sowohl innerhalb von Unternehmen als auch nach außen. Insbesondere produzierende Unternehmen verfügen im Vergleich zu Unternehmen anderer Branchen, beispielsweise aus der Finanzbranche oder der Logistik, über eine geringe Systemunterstützung und stehen daher im Zentrum dieser Betrachtung. Gleichzeitig sind die
Erkenntnisse jedoch auf Unternehmen aus weiteren Branchen übertragbar.
Um durchgängige Prozesse zu gestalten und verfügbare Informationen bei der Entscheidungsfindung aufwandsarm nutzen zu können, benötigen Unternehmen eine integrierte Informationssystem-Architektur. Dem steht die oft hohe IT-Komplexität entgegen, die durch eine Vielfalt an Informationssystemen und Vielzahl an neuen Anforderungen entsteht. Um sich der Frage nach der Gestaltung einer integrierten Informationssystem-Architektur anzunähern, muss zunächst der Ist-Zustand der verwendeten Informationssysteme verstanden und die entsprechenden Architekturen müssen beschrieben werden. Auf dieser Basis kann eine Zielarchitektur entwickelt werden, die den Weg für Unternehmen vorzeichnet.
In dem folgenden Beitrag wird daher zuerst eine Einordnung bestehender Konzepte zu Informationssystem-Architekturen – also der Ordnung von Informationssystemen im Unternehmen – vorgenommen. Darauf aufbauend wird eine Morphologie zur Beschreibung von Informationssystemen in den vier Dimensionen technik-, organisations-, prozess- sowie datenbetreffende Merkmale vorgestellt. Unter Nutzung dieser Merkmale setzen sich Informationssystem-Architekturen aus mehreren Ausschnitten eines multidimensionalen Architekturraums zusammen; hierzu
werden im Beitrag entsprechende Darstellungsformen vorgeschlagen. Um Unternehmen praktische Handlungsempfehlungen zu geben, werden abschließend anhand der Darstellung einer Zielinformationssystem-Architektur Gestaltungsoptionen für Unternehmen auf dem Weg der Digitalisierung aufgezeigt.
Die Digitalisierung bedingt neben einer Veränderung unserer Arbeitswelt auch die digitale Transformation der IT-Architektur von der klassischen Automatisierungspyramide zu vernetzten und dezentral organisierten Systemstrukturen. In der Literatur finden sich hierzu diverse Referenzmodelle, wie beispielsweise das Internet of Production (IoP), die Ansätze für IT-Architekturen der Zukunft systematisieren und beschreiben. Dennoch finden diese Ansätze noch keine umfängliche Anwendung in der produzierenden Industrie. Aktuell findet die Transformation der IT-Architektur häufig unsystematisch durch Umsetzung einzelner Use-Cases statt, ohne eine übergreifende Strategie oder einem Zielbild. Durch diese Praxis steigt die IT-Komplexität an und Lösungen skalieren nicht. Selbst wenn es eine unternehmensweit formulierte Strategie für die IT-Architektur gibt, wird diese in der Praxis nur unzureichend berücksichtigt. Gründe dafür sind zum einen technischer, zum anderen organisationaler Natur. Im Rahmen dieser Arbeit werden schwerpunktmäßig organisationale Herausforderungen bei der Einführung von IT-Architekturen untersucht.
Ein identifizierter Schwerpunkt organisationaler Herausforderungen ist die Zusammenarbeit von Fachabteilungen und IT-Abteilungen. Daher werden zunächst im Rahmen einer umfassenden Literaturrecherche bestehende, wissenschaftliche Konzepte zur Organisation im Kontext von IT-Architekturen mit dem Fokus auf Industrie 4.0 sowie deren Bestandteile betrachtet. Basierend auf dieser Voruntersuchung wird die tatsächliche Relevanz der Hindernisse in der Praxis anhand einer mehrstufigen Delphi-Studie mit Fachabteilungen und IT-Abteilungen der Bosch Rexroth AG und Robert Bosch GmbH eruiert.
Ergebnis der Arbeit ist eine Übersicht über die größten organisationalen Herausforderungen aus Sicht der Fachabteilungen und IT-Abteilungen sowie zentrale Handlungsfelder zur Beschleunigung des Transformationsprozesses der IT-Architektur in der Business Unit DC-AT der Bosch Rexroth AG.
Konzepte und technologische Möglichkeiten, zusammengefasst unter dem Begriff „Industrie A.=“, ermöglichen es produzierenden Unternehmen, zu einer datenbasiert lernenden Organisation zu werden. Grundvoraussetzung dazu ist eine entsprechende IoT-Architektur. In diesem Beitrag wird ein Verfahren vorgestellt, dass die systematische Integration von Funktionen eines Energieinformationssystems in eine IoTArchitektur, dem Internet of Production, erläutert.
The digitalization of manufacturing processes is expected to lead to a growing interconnection of production sites, as well as machines, tools and work pieces. In the course of this development, new use-cases arise which have challenging requirements from a communication technology point of view. In this paper we propose a communication network architecture for Industry 4.0 applications, which combines new 5G and non-cellular wireless network technologies with existing (wired) fieldbus technologies on the shop floor. This architecture includes the possibility to use private and public mobile networks together with local networking technologies to achieve a flexible setup that addresses many different industrial use cases. It is embedded into the Industrial Internet Reference Architecture and the RAMI4.0 reference architecture. The paper shows how the advancements introduced around the new 5G mobile technology can fulfill a wide range of industry requirements and thus enable new Industry 4.0 applications. Since 5G standardization is still ongoing, the proposed architecture is in a first step mainly focusing on new advanced features in the core network, but will be developed further later.