Lukas Stratmann
Refine
Document Type
- Article (1)
- Part of a Book (1)
- Conference Proceeding (2)
- Contribution to a Periodical (10)
- Internet Paper (2)
- Report (1)
- Working Paper (3)
Language
- German (14)
- English (3)
- Multiple languages (3)
Is part of the Bibliography
- no (20)
Keywords
- 01 (3)
- 02 (1)
- 03 (2)
- 5G (3)
- Abfallvermeidung (1)
- Agile Entwicklung (1)
- Anwendungen (1)
- Business ecosystems (1)
- Circular economy (3)
- Circular ecosystems (1)
Institute
Studien zeigen, dass die meisten Business-Ecosystems langfristig an unzureichender Governance scheitern. Daher hat das FIR an der RWTH Aachen eine Entscheidungshilfe entwickelt, die eine Unterstützung zur Auswahl vertragsrechtlicher Instrumente liefert. Dieses Werkzeug richtet sich an Orchestratoren, um Rechtssicherheit zu schaffen und den langfristigen Erfolg des Business-Ecosystems zu fördern.
The European Commission set out the goal of carbon neutrality by 2050, which shall be achieved by fostering the twin transition - sustainability through digitalization. A keystone in this transition is the implementation of a prospering Circular Economy (CE). However, product information required to establish a flourishing CE is hardly available or even accessible. The Digital Product Passport (DPP) offers a solution to that problem but in the current discussion, two separate topics are focused on: its architecture and its application on batteries. The content of the DPP has not been an essential part of the discussion, although access to high-quality data about a product's state, composition and ecological footprint is required to enable sustainable decision-making. Therefore, this paper presents a classification of product data for circularity in the manufacturing industry to emphasize the discussion about the DPP's content. Developed through a systematic literature review combined with a case-study-research based on common operational information systems, the classification comprises three levels with 62 data points in four main categories: (1) Product information, (2) Utilization information, (3) Value chain information and (4) Sustainability information. In this paper, the potential content structure of a DPP is demonstrated for a use case in the machinery sector. The contribution to the science and operations community is twofold: Building a guideline for DPP developers that require scientific input from available real-world data points as well as motivating manufacturers to share the presented data points enabling a circular product information management.
The manufacturing industry consumes 54% of global energy and attributes for 20% of global CO2 emissions, demonstrating the industry’s role as global driver of climate change. Therefore, reducing its carbon footprint has become a major challenge as its current energy and resource consumption are not sustainable. Industrie 4.0 presents a chance to transform the prevailing paradigms of industrial value creation and advance sustainable developments. By using information and communication technologies for the intelligent networking of machines and processes, it has the potential to reduce energy and material consumption and is considered a key contributor to sustainable manufacturing as proclaimed by the European Commission in the term “twin transition”. As organizations still struggle to utilize the potential of Industrie 4.0 for a sustainable transformation, this paper presents a framework to successfully align their own twin transition. The framework is built upon three key design principles (micro level: leverage eco-efficient operations, meso level: facilitate circularity and macro level: foster value co-creation) derived using case study research by Eisenhardt, and four structural dimensions (resources, information systems, organizational structure and culture) based on the acatech Industrie 4.0 Maturity Index. Eleven interconnected areas of action are defined within the framework and offer a holistic and practical approach on how to leverage an organization’s twin transition. Within the conducted research, the framework was applied to the challenge of information quality and transparency required for high-value secondary plastics in the manufacturing industry. The result is a digital platform design that enables information transactions for secondary plastics and establishes a circular ecosystem. This shows the applicability of the framework and its potential to facilitate a structured approach for designing twin transitions in the manufacturing industry.
Die resilienten Unternehmen der Zukunft kooperieren mit ihren Wettbewerbern, schreiben Gerrit Hoeborn, Daniel Spindler und Lukas Stratmann vom FIR an der RWTH Aachen. Doch nur mit einer klaren Strategie und einem gesunden Business-Ecosystem stellt sich der gewünschte Erfolg ein. In ihrem Gastbeitrag erläutern die Experten, was genau Business-Ecosystems und Koopetition sind. Sie beschreiben Strategien für den langfristigen Erfolg resilienter Unternehmen im Business-Ecosystem anhand eines Praxisbeispiels.
228 Kilogramm an Lebensmittelverpackungsmüll produzieren wir pro Kopf und Jahr in Deutschland. Rekordwerte wie diese verdeutlichen, dass eine Kreislaufwirtschaft gerade bei Lebensmittelverpackungen aus Kunststoffen derzeit leider kaum verfolgt wird. Neben technischen Herausforderungen sind die Haupthindernisse für die Schließung des Kreislaufs vor allem mangelnde Transparenz und Informationsdefizite bezüglich Herkunft, Qualität, Menge und zukünftiger Verfügbarkeit von Rezyklaten. Das Forschungsprojekt ‚COPPA‘ dient dazu, eine offene und skalierbare, digitale Plattform zu entwickeln, die Vernetzung und Informationsaustausch zwischen Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette der Lebensmittelverpackungsindustrie fördert. Dadurch wird eine lückenlose Nachverfolgung von Verpackungskunststoffen ermöglicht.
Nicht zuletzt als Schlüsseltechnologie der digitalen Transformation, sondern vor allem als Enabler einer digitalisierten Wirtschaft ist das Potenzial von 5G eindeutig. Die im Folgenden vorgestellte 5G-Vision verbindet Informations- sowie Anwendungsbedarfe an industriellen 5G-Schnittstellen mit IoT-Anwendungen und ergänzenden Services. Durch die Einbindung von 5G als Kommunikationsschnittstelle in IoT-Plattformen können erstmals auch Anwendungen mit hohen Anforderungen an Drahtlos-Übertragungstechnologien an eine IoT-Plattform angebunden werden.
Dabei spiegelt der vorliegende Artikel das aktuelle Stimmungsbild der Industrie hinsichtlich der Einbindung von 5G als Katalysator von IoT-Plattformen wider. Es wird analysiert, wie eine 5G-Einbindung in bereits bestehende IoT-Plattformen gelingen kann und welche Möglichkeiten dadurch zukünftig realisierbar werden. Als Ergebnis werden fünf Potenziale zum Einfluss von 5G auf IoT-Plattformen aufgeführt, mithilfe derer eine Vision eines 5G-Plattformkonzepts abgeleitet wird.
FIT4Platform – Bewertung und Implementierung von digitalen Plattformen in der Kontraktlogistik
(2022)
Ob Amazon oder Facebook, digitale Plattformen haben B2C- und C2C-Märkte fundamental verändert. Im Gegensatz zu Geschäftsmodellen, die den Schwerpunkt auf das Erzeugen von Produkten oder Dienstleistungen legen, fokussieren digitale Plattformen die Koordination von Angebot und Nachfrage, die Vernetzung von Teilnehmern sowie das Sammeln und Analysieren der Nutzungsdaten. Auch in der Logistikbranche gewinnen vergleichbare Plattformen zunehmend an Bedeutung und bieten Logistikdienstleistern die Chance, durch verschiedenste Plattformangebote ihren Unternehmenserfolg zu steigern. Gleichermaßen bringen digitale Plattformen jedoch auch Risiken und Herausforderungen
für bestehende Logistikdienstleister mit sich, die kurz- und langfristig das laufende Geschäft gefährden können. Um Chancen zu nutzen, gleichzeitig Risiken zu berücksichtigen und somit deren langfristige Wettbewerbsfähigkeit in einem sich wandelnden Markt aufrechtzuerhalten, sind Logistikdienstleister gefordert, komplexe Entscheidungen in Bezug auf Interaktionen mit digitalen Plattformen zu treffen. So können sich Logistikdienstleister beispielsweise für den Beitritt verschiedener grundlegender Plattformtypen entscheiden, die wiederum von verschiedenen Plattformbetreibern in variierender Ausgestaltung angeboten werden oder sogar die Gründung einer eigenen
Logistikplattform mit Partner- und Kundennetzwerk initiieren. Der deutsche Logistikmarkt setzt sich jedoch überwiegend aus kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) zusammen. Diese laufen Gefahr, nicht über ausreichende Erfahrungswerte oder umfassendes Fachwissen in Bezug auf digitale Plattformen und deren breites, heterogenes Angebot zu verfügen, um diese Entscheidungen fundiert zu treffen und erfolgreich umzusetzen. Das Forschungsprojekt ‚Fit4Plattform‘ zielte daher darauf ab, KMU der Kontraktlogistik darin zu unterstützen, Entscheidungen in Bezug auf Interaktionen mit digitalen Plattformen der Logistikbranche
zu treffen und diese erfolgreich umzusetzen. Konkret sollte hierzu zunächst eine Typologie digitaler Plattformen erstellt werden, um das bestehende Plattformangebot übersichtlich zu kategorisieren und eine Strukturierung der Entscheidungs- und Umsetzungsunterstützung zu erleichtern. Auf der erstellten Typologisierung aufbauend sollten zur allgemeinen Beschreibung und Aufbereitung der Entscheidungssituation ein Entscheidungsbaum und die dazugehörigen Entscheidungskriterien entwickelt werden. Um Logistikunternehmen im Anschluss an die Entscheidungsfindung auch in der Umsetzung zu unterstützen, wurde des Weiteren die Erarbeitung von Umsetzungsstrategien und Orientierungshilfen fokussiert. Zur Gewährleistung der anwenderfreundlichen Nutzbarkeit der Ergebnisse sollte als zentrales Ergebnis des Forschungsprojekts ein Anwendungstool entwickelt werden,
welches aufbauend auf den konsolidierten Projektergebnissen Logistikdienstleister durch den Entscheidungsprozess bezüglich digitaler Plattformen begleitet und die anschließende Umsetzung
unterstützt. Im Rahmen des Forschungsprojekts erfolgte zunächst die Erarbeitung von Grundlagenwissen zu digitalen Plattformen in der Logistikbranche. Hierzu wurden deren fundamentale Funktionsweise, damit verbundene Potenziale und Risiken sowie die Branchenstruktur nach Porter ausgearbeitet. Im Folgenden wurde unter Verwendung des V4-Frameworks das angestrebte Kategorisierungsschema digitaler Plattformen der Logistikbranche erstellt. Demnach können drei zentrale Typen von Logistikplattformen unterschieden werden: erweiterte Frachtenbörsen als Marktplätze zum Handel von Ganz- und Teilladungen oder Transportkapazitäten, Visibility-Plattformen als Anbieter von datenbasierten Diensten wie Echtzeittracking oder Supply-Chain-Transparenz sowie Warehousing-Plattformen als Vermittler von Lagerkapazitäten und Fulfillment-Dienstleistungen. Als Ausgangspunkt für die Entscheidungsunterstützung wurden daraufhin Entscheidungskriterien abgeleitet, indem die Komponenten der Leistungserbringung und Kostenfaktoren typischer Logistikdienstleistungen über eine Morphologie dieser Dienstleistungen ermittelt wurden. Darüber hinaus wurden allgemeine sowie typenspezifische Chancen und Risiken identifiziert, die zusätzlich als Entscheidungskriterien zu berücksichtigen sind. Im Anschluss erfolgte die Entwicklung des Entscheidungsbaums bzw. des Entscheidungsprozesses. Der entwickelte Entscheidungsbaum gliedert sich, basierend auf strategischen Kriterien wie Wachstum, Kostenreduktion sowie Personal- und Finanzressourcen, frühzeitig in einen Gründungs- und einen Beitrittsast. Der Gründungsast beinhaltet dabei die wesentlichen Inhalte der vorherigen Ergebnisse zu den fundamentalen Mechanismen und Herausforderungen, die mit dem erfolgreichen Aufbau und Betrieb von digitalen Plattformen verbunden sind. Der Beitrittsast wiederum untergliedert sich über Kriterien der typenspezifischen Werteversprechen und Mehrwerte in Äste für die drei Plattformtypen. Diese vorläufige Typenauswahl wird anschließend über detailliertere typenspezifische Kriterien validiert, worauf im Anschluss die Auswahl einer konkreten Plattform anhand operativer Entscheidungskriterien erfolgt. Ausgehend von den hieraus resultierenden terminalen Entscheidungsmöglichkeiten wurde an die übergeordneten Möglichkeiten, also Gründung oder Beitritt, hinsichtlich deren Umsetzungsunterstützung angeknüpft. Hierzu wurde
auf der Beitrittsseite ein auf der Business-Transformation-Canvas und Fallstudien basierendes Framework entwickelt, das wesentliche Handlungsfelder eines Plattform-Betritts beinhaltet. Für jedes dieser Handlungsfelder wurden jeweils Vorgehensbeschreibungen und Fallstudien als Orientierung für Anwender aufbereitet und die Gesamtheit der Handlungsfelder in eine Roadmap für den Plattformbeitritt integriert. Auf der Gründungsseite wurden mögliche Alleinstellungsmerkmale der verschiedenen Plattformtypen, zu berücksichtigende Markteintrittsbarrieren, anwendbare Pricingsowie Skalierungsstrategien und eine phasenorientierte Kennzahlsystematik entwickelt. Zusätzlich
wurde ein generisches Plattformlastenheft für eine digitale Plattform der Logistikbranche erstellt, das Anwendern einen greifbaren Anknüpfungspunkt zur Umsetzung bietet. Abschließend erfolgte die Entwicklung eines browserbasierten Anwendungstools. Das Anwendungstool ermöglicht es KMU der Logistikbranche, die zuvor beschriebenen Entscheidungs- und Umsetzungsinhalte strukturiert zu durchlaufen. Dabei werden dem Anwender auf dessen Angaben basierende Visualisierungen, selektierte Informationen und interaktive Inhalte bereitgestellt. Insbesondere besteht die Möglichkeit, eine individualisierte Nutzenanalyse konkreter Plattformen durchzuführen. Das Anwendungstool kann unter https://fit4platform-tool.fir.de/ direkt, kostenlos und ohne zusätzliche Downloads oder Installationen genutzt werden.
Die vorliegende Publikation soll dazu dienen, ein aktuelles Stimmungsbild der Industrie zu der Einführung von 5G einzufangen. Dazu wird analysiert, wie eine 5G-Einbindung in bereits bestehende IoT-Plattformen gelingen kann und welche Möglichkeiten zukünftig realisierbar werden. Dazu stellen wir fünf Hypothesen zum Einfluss von 5G auf IoT-Plattformen auf und leiten daraus ein Visionsbild eines 5G-Plattformkonzepts ab. Um den Einfluss der industriellen Einführung der Mobilfunkgeneration 5G auf IoT-Plattformen bewerten zu können, wurden sowohl Visionsbild als auch Hypothesen innerhalb strukturierter Interviews mit IoT-Plattformanbietern diskutiert und aufgearbeitet. Nachdem in Kapitel 2 die relevanten Grundlagen hinsichtlich des neuen Mobilfunkstandards 5G und Plattformen erarbeitet werden, werden in Kapitel 3 die Ergebnisse und Erkenntnisse der Interviews mit den Plattformanbietern zusammengefasst und erörtert. Basierend auf den Interviews geben wir einen Überblick über die konkreten Herausforderungen, das Interesse diverser Stakeholder und die aktuellen Entwicklungen rund um das Thema.
Der gesellschaftliche Wandel hin zu mehr Nachhaltigkeit ist in vollem Gange und erfordert eine Neupositionierung der produzierenden Industrie. Durch immer stärker zunehmende wissenschaftliche Erkenntnisse über die voraussichtlichen und bereits
sichtbaren Auswirkungen einer bisher unzureichenden Anpassung wächst der Handlungsdruck, der die Regulatorien der Politik verändern und die Spielregeln der Industrie bestimmen wird. Das andauernde Streben nach Wachstum, Kostenoptimierung und Zeiteinsparung überschreitet längst die planetarischen Grenzen unseres Planeten. Ohne enorme Veränderungen des Wirtschaftens hin zu einer einfachen oder doppelten Entkopplung von Wirtschaft und Umwelt ist eine Trendumkehr nicht zu schaffen.
Industrieweit muss Verantwortung übernommen werden, einen Transformationsprozess zur Industrial Sustainability zu vollziehen, in dem die Industrie als Bestandteil eines sozial, ökologisch und wirtschaftlich nachhaltigen Gesamtsystems aktiv zur Gesundheit des Planeten beiträgt. Um Industrial Sustainability zu erreichen, benötigen Unternehmen einen Ordnungsrahmen zur Einordnung ihrer unternehmensweiten Initiativen. Es gilt, das normative Verständnis in konkrete Unternehmensstrategien zu übersetzen und diese in Organisationen zu operationalisieren.
Zu diesem Zweck wurde ein Ordnungsrahmen der Industrial Sustainability entwickelt, der die Komplexität der Problematik greifbar macht und eine methodische Unterstützung für Unternehmen bereitstellt, die individuellen Handlungsfelder zu identifizieren und unternehmensindividuelle Transformationspfade zu erkennen. Dazu zeigen die vier Handlungsfelder Produkte & Dienstleistungen, Management & Organisation, Produktion & Wertschöpfungsnetzwerk, Mitarbeitende &
Kultur auf, in welchen Bereichen der Transformationsprozess betrachtet werden muss. Best-Practice-Ansätze der Reifenhäuser GmbH & Co. KG, des
Siemens AG AI Lab, der AIXTRON SE und des Schaeffler Sondermaschinenbau geben Lesenden Denkanstöße, die Transformation hin zur Industrial Sustainability zu beschreiten.
This whitepaper aims to extend the acatech Industrie 4.0 Maturity Index Framework. It supports organizations on their way to sustainable conduct by measuring readiness for sustainability. Action maxims regarding resources, information systems, organizational structures and culture are introduced and evaluated based on their impact.