Die Präsentation "Warum Digitalisierung? Die digitale Transformation in der Produktion" durch Georg Güntner am 19.04.2016 im Rahmen des Praxisworkshops "Unternehmen 4.0" bei Schlotterer Sonnenschutz Systeme GmbH in Adnet hatte folgende Themen: (1) Kennzeichen der Produktion der Zukunft (2) Das Industrial Internet of Things (3) Stand der Umsetzung von Industrie 4.0 (4) Geschäftsmodelle (5) Smarte Produkte

1. Warum Digitalisierung?
Die digitale Transformation in der Produktion
Praxisworkshop Unternehmen 4.0 (ITG Salzburg)
Schlotterer Sonnenschutz Systeme GmbH, Adnet, 19. April 2016
Georg Güntner (Salzburg Research)
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2. Warum Digitalisierung?
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 2
Vorstellung
Salzburg
Research
Industrie
4.0 /
Produktion
der
Zukunft
Industrial
Internet of
Things
Stand der
Umsetzung
Geschäfts
modelle
Smarte
Produkte
Zusammen
fassung
Leitfaden durch den Vortrag

3. 19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 3
Mitglied bei: EFFRA, AIOTI, ECSEL, Forschung Austria, Plattform Industrie 4.0, Digital Networked Data,
Maintenance Competence Center, IoT-Group Salzburg (u.a.)

4. 19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 4
Industrie 4.0
Produktion der Zukunft

5. Versuch einer Definition
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 5
(*) Quelle: Jürgen Bischoff: „Erschließen der Potenziale der Anwendung von ,Industrie 4.0‘ im Mittelstand” . agiplan GmbH , Fraunhofer IML, ZENIT GmbH. Juni 2015
„Industrie 4.0 ist ein Metabegriff für die Weiterentwicklung der Produktions- und
Wertschöpfungssysteme durch die Verknüpfung der realen und der digitalen Welt.
Diese Verknüpfung entsteht durch sich selbst steuernde cyber-physische Systeme
(CPS), die mit eingebetteten Systemen ausgestattet sind. Industrie 4.0 beschreibt die
vertikale (innerhalb eines Unternehmens) und die horizontale Verknüpfung dieser
CPS (sowohl über Unternehmensbereiche als auch über mehrere Unternehmen
entlang der Wertschöpfungskette hinweg) zur effizienten, dezentral organisierten und
flexiblen Produktion von Erzeugnissen oder Durchführung von Dienstleistungen.“ (*)

6. Industrie 4.0 – Produktion der Zukunft
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 6
© Fraunhofer IWU (Prof. Matthias Putz): ServTec 2014 (März 2014)

7. Industrie 4.0 im Überblick
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 8
Quelle: SIEMENS AG „Industrie 4.0 - Die Vierte Industrielle Revolution” - https://youtu.be/ct4rx4nJbRw (DE)
Image: © SIEMENS AG

8. Industrie 4.0: Kernthemen
Schlagworte
• High Tech Strategie
(Deutschland)
• 4. industrielle Revolution
• Fabrik der Zukunft
• Industrial Internet
• Advanced Manufacturing
• Smart Factory
• Smart Production
Themen
• Cyber-physische
Systeme (CPS)
• Internet of Things (IoT)
• Virtualisierung
• Machine-to-Maschine
Kommunikation (M2M)
Kennzeichen
• Verknüpfung von
klassischen Industrien mit
Internettechnologien
• Horizontale Integration
(Geschäftsprozesse)
• Vertikale Integration
(Produktionszellen)
• Vernetzung und
autonome Produktion
• Starke Individualisierung
der Produkte
• Hoher Flexibilität der
Serienproduktion
• Integration von Kunden
und Geschäftspartnern in
Wertschöpfungsprozesse
• Kopplung von Produktion
und hochwertigen
Dienstleistungen
9
Quelle: www.hightech-strategie.de/de/59.php
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung

9. 19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 10
(Industrial) Internet of Things

10. Virtuelle Produktionsmaschinen
 Beispiel von bekannten und
erfolgreichen Web-Services:
 Google Maps Directions API
 Google Maps Distance Matrix API
 Google Maps Geocoding API
 Google Maps Geolocation API
 Google Maps Roads API
 usw.
 Was ändert sich, wenn
Produktionsmaschinen und –
Prozesse ähnlich „einfach“ über
(Intranet-)Web-Services
angesprochen werden können?
=> Industrial Internet (of Things)
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 11
Kartendaten: © Google, 2016

11. Der Übergang von der Automatisierungspyramide zu
cyber-physischen Systemen (CPS)
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 12
Quelle: VDI/VDE Thesen und Handlungsfelder „Cyber-Physical Systems: Chancen und Nutzen aus Sicht der
Automation“, April 2013

12. Die Treiber für das „Internet der Dinge“ ...
13
 Miniaturisierung & Preissenkung von Chips
 Hoher Vernetzungseffekt
 Große Datenmengen
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung

13. Das Internet der Dinge: „Smart Everything“
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 14

14. Reifegrad der Digitalisierung
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 15
Nach: Bosch Software Innovations „Capitalizing on the Internet of Things – how to succeed in a connected world“ (2014)
Isoliert Vernetzt Verwaltet / Kontrolliert Optimiert Differenziert
 Kein Feedback
 Hohe Service-
kosten
 Remote Zugriff
 Eingeschränkte
Daten
 Reaktiv
 Proaktives Monitoring
 Optimierte Servicekosten
 Softwareverteilung
 Analytik
 Predictive Maintenance
 Nutzungsdaten
 Anwendungs-
Integration
 Enterprise System
 Cloud-2-Cloud
Integration
 Neue Umsatzquellen
und Geschäftsmodelle
 Cloud-Dienste
 Remote Management
von Produkten
 Cloud-2-Cloud
Mashups

15. Digitalisierung in der Industrie
16
 Intelligente Logistik: Solar-betriebene
Mülleimer, die historische Daten speichern, über
GSM ihren aktuellen Füllstand kommunizieren
 Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der
Produktion (virtuelle Realität)
Source: http://www.nuveon.de
 Vernetzte Produkte ermöglichen zuverlässige
Rückmeldungen über die Nutzung und das
Nutzungsverhalten: neue Geschäftsmodelle
(Service, Ersatzteilmanagement, etc.)
 Dezentrale Intelligenz in der Fertigung
 Füllstands-Information auf Behälterebene
 Component-level Technology
Source: http://www.wuerth-industrie.com/
Source: http://www.bigbelly.com/solutions/stations/smartbelly
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung

16. Digitalisierung in der Instandhaltung
17
 Condition Monitoring: Die Erfassung von
Umgebungsparametern ermöglicht die Überwachung
der Zustände und Analyse von Zusammenhängen
Source: http://www.evolaris.net/
 Anbinden und Sammeln von Sensor-,
Maschinendaten: Internet-basierte
Kommunikationsprotokolle, Cloud-Services, usw.
Source: https://linemetrics.com/
 Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der
Instandhaltung (Wartungsanweisungen,
Handbücher, usw.)
Source: http://www.parstream.com http://www.envisioncn.com/
Source: http://www.messfeld.com/
 Predictive Maintenance: Erfassung von Sensor-
Datenströmen in Echtzeit, Big-Data-Analyse,
Planung von Instandhaltungsmaßnahmen, usw.
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung

17. Szenario: Predictive Maintenance
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 18
Quelle: http://blog.eoda.de/2013/06/03/predictive-maintenance/

18. 19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 19
Stand der Umsetzung
Reifegrad

19. Studie „Industrie 4.0 Readiness“
 Studie der IMPULS-Stiftung des VDMA
 Karl Lichtblau, Volker Stich, Roman Bertenrath, Matthias
Blum, Martin Bleider, Agnes Millack, Katharina Schmitt,
Edgar Schmitz, Moritz Schröter: „Industrie 4.0-Readiness“.
IMPULS-Stiftung des VDMA.
Online: http://www.vdma.org/article/-/articleview/10153247
Oktober 2015
 Ziele:
 Die Studie untersucht, an welcher Stelle der Maschinen-
und Anlagenbau aktuell bei der Umsetzung steht.
Motivation und Hemmnisse der Unternehmen werden
ebenso in den Blick genommen wie die Unterschiede, die
sich zwischen Mittelstand und großen Unternehmen
ergeben. Im Ergebnis ist es erstmals möglich, die
„Industrie 4.0-Readiness“ der Maschinenbau-Industrie
detailliert und systematisch abzubilden.
 Handlungsfelder für die unternehmerische Praxis runden
die Studie ab.
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 20

20. Industrie 4.0 als Verbindung
von physischer und virtueller Welt
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 21
Quelle: Karl Lichtblau, u.a.: „Industrie 4.0-Readiness“. IMPULS-Stiftung des VDMA (Oktober 2015)

21. Dimensionen und Themenfelder von Industrie 4.0
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 22
Quelle: Karl Lichtblau, u.a.: „Industrie 4.0-Readiness“. IMPULS-Stiftung des VDMA (Oktober 2015)

22. Aktuelle „Readiness“
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 23
Quelle: Karl Lichtblau, u.a.: „Industrie 4.0-Readiness“. IMPULS-Stiftung des VDMA (Oktober 2015)
Stufe 0: Außenstehender; Stufe 1: Anfänger; Stufe 2: Fortgeschrittener; Stufe 3: Erfahrener; Stufe 4: Experte; Stufe 5: Exzellenz

23. 19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 24
Geschäftsmodelle

24. Neue Geschäftsmodelle
 Nach Oliver Grassmann (u.a.) sind über 90 Prozent aller
Geschäftsmodellinnovationen Rekombinationen aus 55
Geschäftsmodellmustern.
 Oliver Gassmann, Karolin Frankenberger, Michaela Csik: „Geschäftsmodelle
entwickeln: 55 innovative Konzepte mit dem St. Galler Business Model
Navigator“, Hanser Verlag (2013)
 Elgar Fleisch (u.a.) nehmen die von Grassmann u.a.
identifizierten Geschäftsmodellmuster als Basis und
identifizieren Geschäftsmodelle mit einer speziellen
„digitale Note“.
 Elgar Fleisch, Markus Weinberger, Felix Wortmann: „Business Models and
the Internet of Things”. Bosch IoT Lab White Paper (August 2014)
 Michael E. Porter und James E. Heppelmann beschreiben in
zwei Artikeln im Harvard Business Manager, wie smarte
Produkte den Wettbewerb und Unternehmen verändern:
 M.E. Porter, J.E. Heppelmann: „Wie smarte Produkte den Wettbewerb
verändern“. In: Harvard Business Report (Nov. 2014) (Orig. englisch)
 M.E. Porter, J.E. Heppelmann: „Wie smarte Produkte Unternehmen
verändern“. In: Harvard Business Report (Dez. 2015) (Orig. englisch)
 Salzburg Research (u.a.) untersuchen gegenwärtig im
Auftrag des bmvit Geschäftsmodelle für Industrie 4.0
 Studie I40-Transform (Laufzeit: bis Februar 2017)
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 25

25. Zentrale Herausforderungen
Beschleunigung
•Veränderungen der Art und Weise, wie ein
Unternehmen Geschäfte macht, dauert in der
physischen Welt länger als in der virtuellen Welt.
Der Grund dafür liegt v.a. in der großen
installierten Basis von Geräten und den
notwendigen hohen Investitionen in echte
Hardware, was absolut solide Business Cases
erfordert. Bündelung
•Hardware-Produzenten wird
empfohlen, ihr Kerngeschäft
durch IP-enabled Devices
abzusichern plus Dienstleistungen
im Bündel mit den eigentlichen
Produkten anzubieten.
Mitbewerber
•Eine neue Art von
Mitbewerbern dringt in
bislang etablierte
Industriezweige ein und
krempelt die Verkaufs- und
Wertschöpfungslogik in
diesen Bereichen um.
Wertschöpfung
•Die Digitalisierung bedeutet das Ende
linearer Wertschöpfungsketten, wie
wir sie in der traditionellen
Betriebswirtschaft kannten.
Verkaufskanäle
•Eine Veränderung von
Verkaufs- und
Marketingzugängen ist
notwendig, weil die
Digitalisierung Konflikte
zwischen den verschiedenen
Verkaufskanälen hervorrufen
kann.
Interaktion
•Die Digitalisierung eröffnet
völlig neue Möglichkeiten,
wie Unternehmen mit den
Nutzern ihrer Produkte über
den gesamten Lebenszyklus
der Produkte interagieren
können.
Dynamik
•Die „Connected World“ ist
sehr volatil und dynamisch,
weshalb das Management
das Risiko von Fehlschlägen
einkalkulieren muss.
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 26

26. „Digitale“ Geschäftsmodelle
Physical Freemium
•Physische Produkte in Verbindung mit freien
digitalen Services
•Spätere Erweiterung auf „Premium-Services“
•Beispiele: Home Automation
Digitale Zusätze
(Digital Add-On)
•Physische Produkte sind
vergleichsweise günstig
•Erwerb und Freischaltung
zudsätzlicher Funktionen ist möglich
•Beispiele: Leistungserweiterung für
Werkzeuge
Digitaler Einschluss
(Digital Lock-In)
•Produkte funktionieren nur mit
Original-Komponenten
•Einschränkung der Kompatibilität
•Beispiele: Gilette Rasierer und
Klingen
Object Self-Service
•Produkte können selbstständig (Nach-
)Bestellungen auslösen
•Umgehung des Zwischenhandels
•Beispiele: Hagleitner, Nachfüllung,
Ersatzteile
Fern- und Zustands-
überwachung
•Vernetzte Produkte übertragen
Informationen
•Nutzungs- und
Umgebungsinformation
•Beispiele: Remote Service, Pay per
Use
Sensor as a Service
•Sammlung, Verarbeitung und
Handel mit Sensordaten
•Horizontale Erweiterung der
Wertschöpfung
•Beispiel: Daten-Ökosysteme
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 27
Nach: Elgar Fleisch, Markus Weinberger, Felix Wortmann: „Business Models and the Internet of Things”. Bosch IoT Lab White Paper (August 2014)

27. Vernetzte Produkte
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 28
Smarte Produkte

28. Intelligente, vernetzte (= „smarte“) Produkte
Kennzeichen von Smarten Produkten
Physische Komponenten
•Mechanische Bauteile
•Elektrische Bauteile
Intelligente
Komponenten
•Sensoren
•Mikroprozessoren
•Datenspeicher
•Steuerungselemente
•Software
Vernetzungs-
komponenten
•Schnittstellen
•Antennen
•Protokolle
•Topologien
•Datenaustausch
•Auslagerung von
Produktfunktionalität
Mischung physischer und digitaler
Wertschöpfungsebenen
Physische Dinge
Ebene 1
Sensoren / Aktuatoren
Ebene 2
Vernetzung
Ebene 3
Analytik
Ebene 4
Digitale Services
Ebene 5
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 29

29. Wir erwarten, dass die Verarbeitung von (Produkt-)Nutzungsdaten in Echtzeit zu einer neuen
Generation von Produkten, Services und Geschäftsprozessen führt. Das „Internet der Dinge“ (Internet-
of-Things, IoT) ermöglicht nicht nur ein verbessertes Verständnis des Nutzerverhaltens, sondern völlig
neue Formen der Interaktivität und der Customer Experience (CX).
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 30
Die Chancen von smarten Produkten

30. Einsatzmöglichkeiten von Smart Connected Products
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 31
Quelle: M.E. Porter, J.E. Heppelmann: „Wie smarte Produkte den Wettbewerb verändern“. In: Harvard Business Report (Nov. 2014). Courtesy by PTC Inc.

31. Advanced Service Concepts:
HAGLEITNER SenseMANAGEMENT
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 33
Quelle: HAGLEITNER „senseMANAGEMENT” - https://youtu.be/eQysQLxjlTI (DE)
Image: © HAGLEITNER

32. Sonnenschutz Systeme als
Smarte Produkte im Ökosystem
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 34
Bildquelle: Rollo – Aron K. Kim (the Noun Project)
Sonnen-
schutz-
system
Sonnen-
schutz-
system
Sicher-
heits-
System
Ersatz-
teil-
Mgmt-
System
Heizungs-
Steuerungs
system
1. Produkt
2. Intelligentes Produkt
3. Intelligentes,
vernetztes Produkt
4. Produktsystem
5. Systeme von Systemen (Ökosystem)
Hersteller
Service-
personal
Händler
Gebäu-
de-
Mgmt-
System
Eigene Darstellung Salzburg Research (nach: M.E. Porter, J.E. Heppelmann: „Wie smarte Produkte den Wettbewerb verändern“)
Digitale Transformation für ?

33. Technologie- und Lösungsradar
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 35
Zusammenfassung

34. Industrie 4.0: Kernthemen
Schlagworte
• High Tech Strategie
(Deutschland)
• 4. industrielle Revolution
• Fabrik der Zukunft
• Industrial Internet
• Advanced Manufacturing
• Smart Factory
• Smart Production
Themen
• Cyber-physische
Systeme (CPS)
• Internet of Things (IoT)
• Virtualisierung
• Machine-to-Maschine
Kommunikation (M2M)
Kennzeichen
• Verknüpfung von
klassischen Industrien mit
Internettechnologien
• Horizontale Integration
(Geschäftsprozesse)
• Vertikale Integration
(Produktionszellen)
• Vernetzung und
autonome Produktion
• Starke Individualisierung
der Produkte
• Hoher Flexibilität der
Serienproduktion
• Integration von Kunden
und Geschäftspartnern in
Wertschöpfungsprozesse
• Kopplung von Produktion
und hochwertigen
Dienstleistungen
36
Quelle: www.hightech-strategie.de/de/59.php
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung

35. 19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 37
 Forschungsthemen zum
(Industrial) Internet of Things
 Produktionsmittel, Produkte und
Prozesse im (Industrial) Internet of
Things
 Instandhaltung 4.0
 Informationstechnische
Modellierung von Sensorik, Assets
(Anlagen, Maschinen, technischen
Plätzen), Produkten und
Prozessen
 Technologische Infrastruktur und
Architekturen für Industrial
Internet Systems und vernetzte
Produkte
 Geschäftsmodelle für Industrie 4.0
 Sichere und zuverlässige
Übertragung in Sensornetzwerken
 Echtzeit-Verarbeitung und Analyse
von Sensordaten www.salzburgresearch.at
Mitglied bei: EFFRA, AIOTI, ECSEL, Forschung Austria, Plattform Industrie 4.0, Digital Networked Data,
Maintenance Competence Center, IoT-Group Salzburg (u.a.)
Salzburg Research als Partner für Ihre
Digitalisierungsstrategie

36. Veranstaltungshinweise
Lange Nacht der Forschung
 22. April 2016 | 17:00-23:00 Uhr
 Bei der Langen Nacht der Forschung, dem
größten heimischen Wissenschaftsevent,
öffnen Forscherinnen und Forscher ihre
Labore und Türen für die breite Öffentlichkeit.
 In ganz Österreich gibt es an diesem Abend
ein vielfältiges und spannendes Programm für
alle Altersgruppen – bei freiem Eintritt!
 Salzburg Research stellt am Techno-Z
Salzburg aus.
 www.langenachtderforschung.at/sbg
IoT-Events
 IoT-Talks im Mai
 3. Mai 2016 | 18:00-21:00 Uhr
 Techno-Z Salzburg
 IoT im Gesundheitswesen
 www.meetup.com/IoT-Salzburg/
 IKT-Forum: I(o)T for Industry - Von IT zu IoT
 10. Mai 2016 | 15:30-19:00 Uhr
 FH Salzburg, Campus Urstein
 its.fh-salzburg.ac.at/ikt-forum
19.04.2016 Produktion der Zukunft - Digitalisierung 38

37. DI Georg Güntner
Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H.
Internet of Things | Industrial Internet
Jakob-Haringer-Straße 5/3 | Salzburg, Austria
Tel. +43 662 2288-401 | Fax +43 662 2288-222
georg.guentner@salzburgresearch.at
Besuchen Sie uns auf
www.salzburgresearch.at/themen/industrial-internet/
Georg Güntner ist Leiter des Themenfelds Industrial Internet und Senior Researcher bei der Salzburg
Research Forschungsgesellschaft. Die Schwerpunkte seiner Forschungstätigkeit liegen im Bereich der
Begleit- und Akzeptanzforschung von Internet-Technologien und des Internets der Dinge in Produktions- und
Instandhaltungsunternehmen, sowie im Bereich der semantischen Technologien, Wissensrepräsentation und
Enterprise Information Integration. Er leitete das Sondierungsprojekt „Instandhaltung 4.0“ bei Salzburg
Research.
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