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Logistik als Anwendungsdomäne der vierten industriellen Revolution

Aktueller Verbreitungsgrad von Logistik 4.0 in der Praxis sowie die Voraussetzungen und Hindernisse bei der Umsetzung

Bachelorarbeit 2017 55 Seiten

BWL - Beschaffung, Produktion, Logistik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Ausgangssituation und Problemstellung
1.2 Ziel der Arbeit und Vorgehensweise

2 Logistik im Zeitalter von Industrie 4.0 - Theoretische Grundlagen
2.1 Phänomen Industrie 4.0
2.2 Zentrale Paradigmen
2.3 Grundlagen des modernen Logistikverständnisses
2.4 Anforderungen an Logistikdienstleister
2.5 Abgrenzung Logistik 4.0

3 Voraussetzungen und Rahmenbedingungen
3.1 Technologische Komponenten
3.1.1 Integration der Logistikdienstleister
3.1.2 Cyber-Physische Systeme
3.1.3 Internet der Dinge (und Dienste)
3.1.4 Cloud Computing
3.2 Management von Industrie 4.0
3.2.1 Dimensionen des Wandels
3.2.2 Gestaltung der Arbeitsorganisation
3.2.3 Mitarbeiterqualifikationen und Kompetenzen
3.2.4 IT Sicherheit
3.3 Zwischenfazit

4 Aktueller Anwendungsbezug in der Praxis
4.1 Intralogistik: Intelligente Werkstückträger
4.2 Vernetzung in der Transportlogistik
4.3 Connected Supply Chain

5 Fazit und Ausblick

6 Literaturverzeichnis

7 Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Die vier Stufen der industriellen Revolution

Abbildung 2 Neuartige Paradigmen der industriellen Fertigung

Abbildung 3 Schematischer Aufbau eines Cyber-Physischen Systems

Abbildung 4 Industrie 4.0 als sozio-technisches System

Abbildung 5 Kompetenzbedarf der Unternehmen

Abbildung 6 Bedarf künftiger Mitarbeiterfähigkeiten

Abbildung 7 Übergeordnete Handlungsbereiche und Empfehlungen

Abbildung 8 Konzept Geofencing und Lkw-Quick-Check-In

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1 Entwicklungsstufen auf dem Weg zur Industrie 4.0

Tabelle 2 Unternehmenskompetenzen und Fähigkeiten der Beschäftigten

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

1.1 Ausgangssituation und Problemstellung

„Die Logistik und das Internet der Dinge gelten als herausragende Anwendungsdomäne der vierten industriellen Revolution. In keiner anderen Branche wird in naher Zukunft ein so grundsätzlicher Wandel erwartet.“1

Dieses Zitat von Michael ten Hompel macht die Bedeutung des Themas Industrie 4.0 für die Logistik deutlich. In der heutigen globalen Wirtschaft ist ein steigender Wunsch nach individualisierten Produkten und Lösungen zu beobachten. Die Änderung des Konsumverhaltens bringt für die Produktion und Logistik neue Herausforderungen mit sich. Diese müssen zunehmend flexibel auf Änderungen und Schwankungen in der Nachfrage reagieren. Besonders die Logistik sieht sich dadurch mit einer steigenden Komplexität konfrontiert.2 Um diesen Wandel er- folgreich bewältigen zu können, müssen sich alle Beteiligten frühzeitig des The- mas Industrie 4.0 annehmen.

Am Beispiel der Fertigung eines Produkts lässt sich das Problem veranschauli- chen. Solange in einem Auftragsabwicklungsprozess keine Änderungen auftre- ten, können die Produkte zum geplanten Zeitpunkt vom Logistikdienstleister ab- geholt werden. Was geschieht aber bei einer ungeplanten Änderung in der Pro- duktion beispielsweise durch einen Maschinendefekt oder fehlendes Vormateri- al? Die intelligente Fabrik ist in der Lage flexibel darauf zu reagieren, indem vor- und nachgelagerte Produktionsschritte in Echtzeit informiert, Prozesse an andere Standorte verlagert und Materialflüsse neu organisiert werden um den Engpass zu umgehen. Der Logistikdienstleister verfügt jedoch durch fehlende Integration keine Informationen über die Änderungen der Prozesse und disponiert weiterhin auf Basis seiner Tagesplanung. An dieser Stelle wird die fehlende Kommunikati- on zwischen Fabrik und Logistikdienstleister deutlich. Die Logistikdienstleister müssen somit in das Wertschöpfungsnetzwerk eingebunden werden, um die Kri- terien Echtzeitfähigkeit, Automatisierung und Flexibilität erfüllen zu können.3

1.2 Ziel der Arbeit und Vorgehensweise

Im Rahmen der zunehmenden Digitalisierung und Vernetzung werden Technolo- gien genutzt, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Industrie 4.0 ist hier ein wichtiges Stichwort und wird als Lösungsansatz diskutiert. In den letzten Jah- ren ist der Begriff zu einem Buzzword geworden. Was jedoch wirklich dahinter- steckt, wird oftmals unterschiedlich definiert. Es stellt sich daher die Frage wie der Begriff zu verstehen ist und inwieweit die Logistik als Anwendungsbereich von Industrie 4.0 betroffen ist.

Das Ziel dieser Arbeit ist es aufzuzeigen welche Voraussetzungen die Logistik erfüllen muss, damit sie den neuen Herausforderungen im Kontext der vierten industriellen Revolution gerecht werden kann. Im zweiten Schritt soll anhand von bereits existierenden Anwendungen in der Praxis untersucht werden, inwieweit diese Voraussetzungen bereits erfüllt werden. Zunächst soll ein Verständnis für die Hintergründe zu dem Begriff „Industrie 4.0“ geschaffen werden, um daraus die Anforderungen an Logistikdienstleister ableiten zu können. Anschließend soll daraus eine Definition für den Begriff „Logistik 4.0“ erfolgen. Im nächsten Schritt sollen die notwenigen Voraussetzungen und Bausteine für eine erfolgreiche Um- setzung von der technischen als auch von der Managementperspektive erarbeitet werden, um sie in einen Gesamtzusammenhang zu bringen. Anschließend gilt es anhand einer Datenbankrecherche den aktuellen Verbreitungsgrad von Logis- tik 4.0 in der Praxis zu erfassen, um auf dieser Basis eine Aussage treffen zu können, inwieweit das heutige technologische Potenzial tatsächlich in der Praxis ausgeschöpft wird.

Im Rahmen dieser Arbeit können nicht alle relevanten Aspekte abschließend behandelt werden, jedoch soll die Arbeit zur Klärung der folgenden Forschungs- frage führen:

Welche Probleme und Herausforderungen bestehen aktuell bei der praktischen Umsetzung von Logistik 4.0 für die Logistikdienstleister?

Aus dieser Fragestellung ergeben sich folgende Detailfragen:

- Was ist unter dem Begriff „Logistik 4.0“ zu verstehen?
- Welche Voraussetzungen müssen für die erfolgreiche Implementierung geschaffen werden?
- Inwieweit findet das Konzept aktuell bereits praktische Anwendung?

2 Logistik im Zeitalter von Industrie 4.0 - Theoretische Grundlagen

Im einleitenden Teil dieser Arbeit wurde angesprochen, welchen Herausforde- rungen sich die Industrie und Logistik aktuell stellen müssen. Die sich anbahnen- de vierte industrielle Revolution wird im Rahmen des Aktionsplans zur „Hightech- Strategie 2020“ als Antwort der deutschen Bundesregierung auf die neuen Her- ausforderungen diskutiert.4 Das Zukunftsprojekt verfolgt das Ziel die Wettbe- werbsfähigkeit Deutschlands als Produktionsstandort durch den Einsatz innovati- ver Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) zu sichern und zu stei- gern.5 Im vorliegenden Kapitel werden theoretische Grundlagen von Industrie 4.0 thematisiert und ein Zusammenhang mit der Logistik hergestellt um ein Ver- ständnis von der Entwicklung einer „Logistik 4.0“ zu schaffen.

2.1 Phänomen Industrie 4.0

Der „4.0-Begriff“ ist ursprünglich im Rahmen einer wissenschaftlichen und indust- riepolitischen Debatte in Deutschland entstanden und ist somit hauptsächlich im deutschsprachigen Raum verbreitet. Im englischen Sprachgebrauch sind eher die Begriffe „Smart Factory“ oder „Smart Manufacturing“ gebräuchlich, was aber grundsätzlich den Ideen der Industrie 4.0 entspricht.6 Unter Leitung des Bundes- wirtschafts- und Bundesforschungsministeriums haben sich in Deutschland die Industrieverbände BITKOM, VDMA, und ZVEI zu einer „Plattform Industrie 4.0“ zusammengeschlossen.7 Der Lenkungskreis beschreibt den Begriff Industrie 4.0 als „..eine neue Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöp- fungskette über den Lebenszyklus von Produkten […]. Basis ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wert- schöpfung beteiligten Instanzen sowie die Fähigkeit, aus den Daten den zu jedem Zeitpunkt optimalen Wertschöpfungsfluss abzuleiten […].“8

Aus der vorliegenden Definition wird deutlich, dass die Vernetzung der an der Wertschöpfung beteiligten Akteure als eine zentrale Anforderung an heutige In- dustrie angesehen wird. Grundlage dafür bietet das Internet der Dinge und Dienste (vgl. Kap. 3.1.3), in dem Menschen und Objekte in Echtzeit miteinander kommunizieren können.9

Wie bereits angedeutet wurde, steht der Begriff Industrie 4.0 für eine sich anbahnende vierte industrielle Revolution. Für ein breiteres Verständnis, weshalb es sich hierbei um eine Revolution handelt ist es erforderlich, die vorausgehenden industriellen Entwicklungsschritte zu betrachten (vgl. Abb. 1).

Abbildung 1 Die vier Stufen der industriellen Revolution10

Die erste industrielle Revolution kennzeichnet die Einführung der Mechanisierung in Produktionsanlagen unter Nutzung von Wasser- und Dampfkraft. Die anschlie- ßende Automatisierung durch die Einführung der arbeitsteiligen Massenprodukti- on stellt die zweite Stufe der industriellen Entwicklung dar. Gefolgt wird diese von der Digitalisierung, die durch den Einsatz von Elektronik und IT zu einer weitge- henden Automatisierung und Standardisierung der Fertigung und administrativer Prozesse beigetragen hat. Die vierte Stufe der Industriellen Revolution kenn- zeichnet nun die Vernetzung der am Produktionsprozess beteiligten Akteure wie Maschinen, Werkstücke, Produkte und Menschen basierend auf sog. Cyber- Physischen Systemen (CPS).11 Durch die Kombination solcher vernetzter und kommunizierender Systeme mit der Produktions- und Automatisierungstechnik (vgl. Kap. 3.1.2) soll die Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöp- fungskette auf eine neue Stufe gebracht werden mit dem Ziel, den steigenden Anforderungen an die Flexibilisierung und Individualisierung der Produkte ge- recht werden zu können.12 Im Zusammenhang mit Industrie 4.0 wird auch der Begriff des „Paradigmenwechsels“ verwendet. Gemeint ist der grundsätzliche Wandel, in dem starre Produktionsstrukturen zunehmend durch autonome und sich selbst organisierende intelligente Systeme ersetzt werden.13 Industrie 4.0 wird somit mit einem tiefgehenden ökonomischen Paradigmenwechsel gleichge- setzt, der nachhaltige Veränderung sowohl in der Produktion als auch in den be- stehenden Geschäftsmodellen nach sich ziehen wird.14 Vier Zentrale Paradigmen von Industrie 4.0 werden im Folgenden erläutert.

2.2 Zentrale Paradigmen

Oftmals wird der Begriff „Industrie 4.0“ auf den Einsatz einzelner neuartiger Technologien beschränkt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass diese zwar für die Umsetzung von Industrie 4.0 von großer Bedeutung sind, ihren eigentli- chen Nutzen jedoch nur dann entfalten können, wenn sie zu einer einheitlichen und gemeinsam funktionierenden Lösung zusammengeführt werden. Es spielen somit verschiedene Faktoren eine Rollen deren Zusammenspiel eine Vorausset- zung für den erfolgreichen Einsatz von Industrie 4.0 darstellt. Dieser ganzheitli- che Ansatz wird im Folgenden anhand von vier zentralen Paradigmen bzw. grundsätzlich veränderten Denkweisen verdeutlicht (vgl. Abb. 2).15 Horizontale Integration im Sine von Industrie 4.0 bedeutet die Einbeziehung der Systeme der Kunden, Lieferanten und anderer Beteiligter, zwischen denen ein Material- und Informationsfluss verläuft. Zwecks einer ganzheitlichen Lösung wird dabei die Integration der Material- und Informationsflüsse innerhalb des Unternehmens und unternehmensübergreifend angestrebt.16

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 Neuartige Paradigmen der industriellen Fertigung17

Vertikale Integration im Sinne von Industrie 4.0 stellt eine stärkere Vernetzung von IT und Technik zwischen den Unternehmensebenen dar, angefangen von der Unternehmensführung bis zu den Mitarbeitern. Eine hohe vertikale und hori- zontale Integration sind ein Indikator für eine durchgängige Vernetzung im Unter- nehmen und stellen somit eine Grundvoraussetzung für die Ausschöpfung des Potenzials von Industrie 4.0 dar.18 Dezentrale Intelligenz ist die Voraussetzung für die dezentrale Steuerung und beschreibt die Fähigkeit von Produktionsmitteln und -anlagen Informationen an ein dezentrales Steuerungssystem weitergeben zu können. Voraussetzungen hierfür sind unter anderem eine geeignete Kom- munikationsinfrastruktur wie bspw. über das Internet der Dinge (IoT) sowie mit Sensoren und eingebetteten Systemen ausgestattete Anlagen.19 Ein durchgängi- ges digitales Engineering stellt ein virtuelles Abbild des kompletten physischen Produktions- oder Logistikprozesses dar. Alle Prozesse werden einschließlich der Maschinen und Anlagen, Produkte und Ressourcen als ein Gesamtprozess in Echtzeit virtuell dargestellt und können für verschiedene Aufgaben der Prozess-, Materialfluss- und Logistikplanung genutzt werden. Darüber hinaus besteht so die Möglichkeit Anwendungsfälle digital zu simulieren um Rückschlüsse auf das Verhalten der Systemkomponenten im Zeitverlauf treffen zu können.20 Weiterhin nehmen Cyber-Physische Produktions- und Logistiksysteme eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung von Industrie 4.0 ein. Auf Cyber-Physische Systeme soll gesondert eingegangen werden (vgl. Kap. 3.1.2). Aus der Sichtweise der Logistik besteht ihre Funktion unteranderem darin, Bearbeitungsprozesse in der Produktion mit den notwendigen Transportprozessen zu vernetzen.21

Die genannten Paradigmen decken sich mit den Befunden der Studie „Erschlie- ßen der Potenziale der Anwendung von Industrie 4.0 im Mittelstand“ im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und werden durch zusätzliche Aspekte ergänzt. Im Rahmen der Studie wurden einzelne Anwen- dungen von Industrie 4.0 in unternehmensübergreifende Funktionsbereiche zu- sammengefasst. Darunter fallen Assistenzsysteme zur Unterstützung der Be- schäftigten, Vernetzung und Integration, Dezentralisierung sowie Selbstorganisa- tion und Autonomie. Die zuvor beschriebenen Paradigmen werden dabei durch einen weiteren Aspekt der Datenerfassung und -verarbeitung ergänzt. Als ein grundlegendes Kriterium für Industrie 4.0 erfasst dieser Bereich die Erhebung und Auswertung von Daten über die Prozesse, die Qualität, und Produktionsmit- tel. Die Erfassung der Kunden- und Nutzungsdaten steht dabei ebenfalls im Mit- telpunkt. Diese Informationen können für Datenanalysen genutzt werden, um auf dieser Basis Qualitäts- und Prozessverbesserungen zu erzielen.22

2.3 Grundlagen des modernen Logistikverständnisses

Für den modernen Logistikbegriff findet sich eine Vielzahl von Definitionen. Zu den logistischen Kernfunktionen zählen die klassischen Transport- Umschlag- und Lagerprozesse der logistischen Objekte. Dazu zählen neben Sachgütern Material und Produkte für den Industriebetrieb, aber auch Personen und Informa- tionen. Der Verfügbarkeit von Informationen kommt dabei besondere Bedeutung zu, da diese als eine wesentliche Voraussetzung für die Steuerung der logisti- schen Prozesse angesehen werden können. Somit stellt ein Informations- und Kommunikationssystem (IK-System) zur Steuerung der Objektflüsse ein wesent- liches Element eines Logistiksystems dar. Ein Logistiksystem besitzt die Struktur eines Netzwerks, das aus Knoten (z.B. Lagerorte) und Transportwegen zwischen den Knoten (z.B. Rasternetz, Hub-and-Spoke) besteht. Als zweites wesentliches Merkmal wird in diesem Zusammenhang die ganzheitliche Sicht der Prozesse als Gesamtfluss in einem Netzwerk hervorgehoben. Die gleichzeitige Betrachtung der Prozesse als ein Gesamtfluss in einem Netzwerk sowie ihre Abstimmung auf Ziele des Gesamtsystems stellen das Wesen des logistischen Denkens dar. Die Hauptaufgabe der Logistik liegt demnach allgemein formuliert in der Gestaltung logistischer Systeme sowie der Steuerung der darin ablaufenden Prozesse.23 Die Bewerkstelligung von logistischen Aufgaben erfolgt durch Logistikdienstleister. Hierbei handelt es sich um Unternehmen die logistische Dienstleistungen für sog. „Verlader“ erbringen. Dazu zählen Industrie-, Handels- und Dienstleistungsunter- nehmen.24 Dabei gibt es verschiedene Formen der Logistikdienstleister, die sich durch den Gegenstand ihrer Aufgabenbereiche und die damit verbundenen ver- traglichen Verpflichtungen voneinander unterscheiden.25 Die nachfolgenden Aus- führungen beziehen sich auf Kontraktlogistikdienstleister. Klaus definiert Kon- traktlogistik als eine „individuelle, zwischen Dienstleister und Verlader gestaltete Beziehung“, die über die logistischen Kernfunktionen Transport, Umschlag, Lage- rung (TUL) hinausgeht. Diese ist über einen längeren Zeitraum vertraglich abge- sichert (Kontrakt) und bewegt sich in einem Mindestjahresumsatz zwischen 0,5 und 1 Mio. € p.a.26 Auf weitere Unterscheidungen soll im Folgenden verzichtet werden.

Verbunden mit der steigenden Komplexität durch globale Leistungserstellung einerseits und den höheren Kundenansprüchen andererseits hinsichtlich der Kosten und der Qualität hat sich seit den 1980er Jahren der Begriff des Supply Chain Managements (SCM) durchgesetzt. SCM steht für die Koordination von Aktivitäten der beteiligten Akteure entlang der gesamten Wertschöpfungskette.27 Die im globalen Kontext steigenden Anforderungen wie Echtzeitfähigkeit, Auto- matisierung und Flexibilität machen deutlich, wie wichtig die Integration des Lo- gistikdienstleisters in das übergeordnete Netzwerk ist. Demnach reiche es in die- sem Zusammenhang nicht mehr aus, die eigenen Prozesse isoliert zu betrach- ten. Vielmehr müssen durch geeignete Schnittstellen zwischen den Beteiligten Parteien die Logistikdienstleister in das Wertschöpfungssystem eigebunden wer- den.28

2.4 Anforderungen an Logistikdienstleister

Parallel zu den vier Stufen der industriellen Revolution haben sich somit auch die Anforderungen an die Logistik gewandelt. Die Veränderungen in der Produktion erfordern vom Logistikdienstleister kurzfristige Entscheidungen. Verbunden mit den Veränderungen im Konsumverhalten und damit auch auf der Seite der Her- steller, ergibt sich eine kürzere Reaktionszeit für die Logistik. Die Studie „Er- schließen der Potenziale der Anwendung von Industrie 4.0 im Mittelstand“ sieht diesen Zeit- und Termindruck als eine der zentralen Herausforderungen für die Logistik im Rahmen von Industrie 4.0. an.29 Die Entwicklungsstufen der Logistik auf dem Weg zur Industrie 4.0 können dabei anhand der folgenden Darstellung veranschaulicht werden:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Subsystem: Mechanisierung Automatisierung Virtualisierung

Tabelle 1 Entwicklungsstufen auf dem Weg zur Industrie 4.030

Nach den ersten beiden Stufen Mechanisierung und Automatisierung steht die Logistik vor dem Hintergrund von Industrie 4.0 und des Internet der Dinge vor einem neuen Entwicklungsschritt hin zu einer „Kognitiven Logistik“. Bedingt durch eine zunehmende Dezentralisierung und Individualisierung in der Produktion ist die Logistik gezwungen flexibel zu reagieren und dabei einen optimalen Weg hinsichtlich der Zieldimensionen wie Kosten, Zeit und Effizienz zu finden. Sie steht somit vor dem nächsten Entwicklungsschritt (vgl. Tabelle 1). Kognitiv be- deutet in diesem Zusammenhang die Fähigkeit des maschinellen Lernens. Die erhöhte Verfügbarkeit von Informationen auf allen Ebenen des Logistiksystems soll genutzt werden, um sich an das ständig verändernde Umfeld anzupassen und die gewonnenen Daten für die ständige Optimierung zu nutzen.31

15

Künftige Produktions- und Logistiksysteme müssen demnach dynamisch, vernetzt und wandlungsfähig sein um die steigenden Anforderungen seitens der Kunden im Zeitalter der Industrie 4.0 erfüllen zu können.32

Die vierte industrielle Revolution betrifft somit nicht nur die Produktion, sondern in gleichem Maße auch die Logistik. Da die Produktion durch die Verfügbarkeit von aktuellen Informationen an den Bedarf angepasst werden kann, hat dies weitrei- chende Auswirkungen auf die Logistik. So wird zum Beispiel die Lagerfunktion nicht mehr in dem gleichen Ausmaß wie bei der Massenproduktion benötigt. Der Transport rückt damit näher an die Produktion heran, wodurch Zuverlässigkeit und Transporteffizienz noch mehr an Bedeutung gewinnen.33 Damit stehen die Logistikdienstleister vor neuen Herausforderungen, da sie sich den veränderten Umständen in der Produktion in Form der gestiegenen Anforderungen wie Echt- zeitfähigkeit, Automatisierung und Flexibilität anpassen müssen. Als ein wichtiger Teilnehmer des Wertschöpfungssystems muss der Logistikdienstleister in der Lage sein flexibel und schnell auf die Veränderungen der Kundenbedürfnisse reagieren zu können, was nur durch die Integration in das Gesamtsystem mög- lich ist. Um diese Integration erfolgreich bewerkstelligen zu können, bedarf es einerseits geeigneter Schnittstellen zwischen den beteiligten Partien und deren IT-Systemen. Eine Logistik im Sinne von Industrie 4.0 muss jedoch weitere Krite- rien erfüllen um den neuen Anforderungen gerecht werden zu können.34 Da die neuen Ansprüche insgesamt zu einer Veränderung der Funktionen der Logistik führen, müssen Logistikdienstleister Aufgaben übernehmen, die zuvor von den Herstellern oder dem Handel durchgeführt wurden. Rosemann betont, dass sich die Logistik nur auf diese Weise größere Anteile an der Wertschöpfungskette sichern und damit einen Mehrwert generieren kann.35 Weitere Voraussetzungen und Bausteine einer „Logistik 4.0“ sollen Gegenstand der folgenden Kapitel sein.

2.5 Abgrenzung Logistik 4.0

Bevor auf technische Voraussetzungen für eine Logistik im Sinne von Industrie 4.0 eingegangen wird, ist es erforderlich eine geeignete Definition für den Begriff „Logistik 4.0“ zu finden. In der Literatur finden sich im Gegensatz zu dem Begriff „Industrie 4.0“ nur wenige eindeutige Definitionen. Im Wesentlichen können die Anforderungen jedoch aus der Grundidee der vierten industriellen Revolution abgeleitet werden. So definiert Wehberg vor dem Hintergrund der Plattform In- dustrie 4.0 und der damit verbundenen technologischen Möglichkeiten Logistik 4.0 als „einen speziellen Managementansatz zur Entwicklung, Gestaltung, Lenkung und Realisierung veränderungsorientierter Netzwerke von Objektflüssen, welche auf Mustererkennung, Generalisierung und Selbstorganisation beruhen und neue Technologien sowie innovative Services nutzen.“36

Das Prinzip der Mustererkennung beschreibt dabei die Fähigkeit zur Wahrneh- mung des Verhaltens komplexer Systeme z.B. basierend auf Umwelt- und Markt- anforderungen. Unter Generalisierung versteht Wehberg auf Kundenbedürfnisse zugeschnittene und gleichzeitig hochflexible Logistikstrukturen, die in der Lage sind sich auch in komplexen Wertschöpfungssystemen effektiv zu verhalten. Das bedeutet idealerweise vor allem die Möglichkeit einer Individualisierung bis zur Losgröße 1. Die Selbstorganisation beschreibt die Möglichkeit einer dezentralen Steuerung mittels CPS, so dass einzelne Teilsysteme der Logistik effektiv und effizient miteinander interagieren können.37 Bezogen auf das Supply Chain Ma- nagement wird ein weiterer Aspekt im Sinne einer Logistik 4.0 als wesentlich an- gesehen. Demnach sollen alle Entscheidungen, die in Echtzeit getroffen werden müssen durch die Eigenständigkeit der Cyber-Physischen Systeme dezentral getroffen werden. Das übergeordnete CSM-System trifft somit Entscheidungen nur anhand von Informationen die es benötigt.38

3 Voraussetzungen und Rahmenbedingungen

3.1 Technologische Komponenten

In Kapitel 2 wurde dargelegt, vor welchen Herausforderungen die Logistik vor dem Hintergrund von Industrie 4.0 aktuell steht. Insbesondere die Logistikdienst- leister sind mit neuen Anforderungen konfrontiert, um durch ihre Leistungsange- bote weiterhin einen Mehrwert für die Unternehmen bieten zu können. Für die Beantwortung der gestellten Fragestellung soll im vorliegenden Kapitel auf tech- nische Komponenten, die Voraussetzung für die Logistik 4.0 sind, eingegangen werden. Anschließend sollen in Kapitel 3.2 im Kontext des Managements die Komponenten Technik, Organisation und Mensch in einen Gesamtzusammen- hang gebracht und durch den Aspekt der IT Sicherheit ergänzt werden. Aufgrund von rahmentechnischen Vorgaben ist es in dieser Arbeit nicht möglich alle rele- vanten technischen Aspekte abschließend zu behandeln. An dieser Stelle sei auf die Studie „Erschließen der Potenziale der Anwendung von Industrie 4.0 im Mit- telstand“ verwiesen, die eine Gruppierung grundlegender Technologien zur Rea- lisierung des Internet der Dinge oder Cyber-Physischer Systeme anhand von sieben Technologiefeldern (vgl. Anhang, S.55) vorgenommen hat. Dazu zählen die Kategorien Kommunikation, Sensorik/Aktorik, eingebettete Systeme, Mensch- Maschine Schnittstelle, Software- und Systemtechnik sowie Standards und Nor- mung.39

3.1.1 Integration der Logistikdienstleister

Die zuvor angesprochene Notwendigkeit der Integration der Logistikdienstleister in das gesamte Wertschöpfungssystem erfolgt durch Supply Chain-übergreifende Softwareanwendungen. In diesem Zusammenhang sind besonders Enterprise Resource Planing-Systeme (ERP) von Bedeutung. Ihre Aufgabe besteht in der Planung und Integration sämtlicher unternehmerischer Ressourcen zum Zweck der Erreichung eines Gesamtoptimums.

[...]


1 Ten Hompel, 2014, S. 615.

2 Vgl. Ten Hompel, Kerner, 2015, S.176.

3 Vgl. Stich, u.a., 2015, S.71.

4 Vgl. acatech, Forschungsunion Wirtschaft - Wissenschaft, 2013, S.81.

5 Vgl. Roth, 2016, S. 5.

6 Vgl. Bousonville, 2017, S. 4.

7 Vgl. Robert Obermaier, 2016, S. 7.

8 Plattform Industrie 4.0, 2014, S. 9.

9 Vgl. Kagermann, 2017, S. 236.

10 acatech, Forschungsunion Wirtschaft - Wissenschaft, 2013, S. 17.

11 Vgl. Obermaier, 2016, S. 3.

12 Vgl. Roth, 2015, S. 5.

13 Vgl. Soder, 2014, S. 97.

14 Vgl. acatech, 2016, S. 5.

15 Vgl. Siepmann, 2016, S. 37.

16 Vgl. Straube, Roy, Reipert, 2014, S. 39

17 In Anlehnung an Siepmann, 2016, S. 37.

18 Vgl Reischauer, Schober, 2016, S. 275.

19 Vgl. Siepmann, 2016, S. 39.

20 Vgl. Siepmann, 2016, S. 41.

21 Vgl. Veigt u.a., 2013, S. 16.

22 Vgl. Bischoff, 2015, S. 12-14.

23 Vgl. Fleischmann, 2008 S. 3-4.

24 Vgl. Pfohl, 2010 S. 264.

25 Vgl. Geiger, 2013, S. 63.

26 Vgl. Borchert, Heuwing-Eckerland, 2011, S. 5-6. (zitiert nach Klaus, 2003, S.106)

27 Vgl. Papier, Thonemann, 2008, S. 21.

28 Vgl. Stich, u.a., 2015, S. 71.

29 Vgl. Bischoff, 2015, S. 8.

30 Vgl. Günthner, Klenk, Tenerowicz-Wirth, 2014, S. 297.

31 Vgl. Günthner, Klenk, Tenerowicz-Wirth, 2014, S. 297.

32 Vgl. Klug, Roscher , 2017, S. 71.

33 Vgl. Heeres, 2016, S. 25.

34 Vgl. Stich, u.a., 2015, S. 70.

35 Vgl. Rosemann, 2015, S. 55.

36 Wehberg, 2015, S. 49.

37 Vgl. Wehberg, 2015, S. 49-50.

38 Vgl. ten Hompel, Hemke, 2017, S. 252.

39 Vgl. Bischoff, 2015, S. 17.

Details

Seiten
55
Jahr
2017
ISBN (eBook)
9783668486010
ISBN (Buch)
9783668486027
Dateigröße
1.2 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v369953
Institution / Hochschule
Technische Hochschule Köln, ehem. Fachhochschule Köln
Note
1,7
Schlagworte
Industrie 4.0 Logistik 4.0 Internet of Things

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