Industrie 4.0 kompakt – Wie Technologienunsere Wirtschaft und unsere Unternehmenverändern

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PRAXIS

Bernd Heißing | Metin Ersoy | Stefan Gies (Hrsg.)

FahrwerkhandbuchGrundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme, Mechatronik, Perspektiven

3. Auflage

ATZ

PRAXIS

FahrwerkhandbuchTrotz aller Unterstützung durch elektronische Steuerungs- und Regelsysteme kommen Pkw-Fahrwerke der neuesten Generation nicht ohne die konventionellen Fahrwerkelemente aus. Mit Blick auf die Fahrdynamik werden in diesem Band die konventionellen Elemente und deren Zusammenwirken mit mechatronischen Systemen dargestellt. Dabei werden zunächst Grundlagen und Auslegung, danach in besonders praxisnaher Darstellung die Fahrdynamik dargelegt. Es folgen ausführ-liche Beschreibungen und Erläuterungen der modernen Komponenten. Ein eigener Abschnitt widmet sich den Achsen und Prozessen für die Achsenentwicklung.Die Überarbeitung enthält neue Abschnitte zur Gas-Feder-Dämpfereinheit, den Elektro-fahrwerken und neuesten Fahrerassistenzsystemen.

Der Inhalt■ Einleitung und Grundlagen ■ Fahrdynamik ■ Mechanische Systeme im Fahrwerk ■ Achsen im Fahrwerk ■ Fahrkomfort ■ Fahrwerkentwicklung ■ Fahrwerkelektronik ■ Elektronische Systeme im Fahrwerk ■ Zukunftsaspekte

www.viewegteubner.de

Die ZielgruppenFahrwerkentwickler, Fahrzeugingenieure in der Zulieferindustrie, Kfz-Prüfingenieure, Sachverständige, Gutachter, Fahrwerkfachleute in der WerkstattpraxisProfessoren und Studierende an Fachhochschulen und Universitäten

Die HerausgeberUniv.-Prof. Dr.-Ing. i. R. Bernd Heißing leitete über 10 Jahre den Lehrstuhl für Fahrzeug-technik an der TU München. Davor war er 15 Jahre in leitender Funktion in der Fahr-werkentwicklung bei Audi und im Strategiekreis „Fahrwerk“ des VW Konzerns.Prof. Dr.-Ing. Metin Ersoy ist seit mehr als 35 Jahren in verschiedenen Firmen an leitender Stelle, seit 24 Jahren für ZF Lemförder zuletzt als Leiter Vorentwicklung und zusätzlich als Honorarprofessor an der Fachhochschule Osnabrück für Fahrwerktechnik tätig.Prof. Dr.-Ing. Stefan Gies ist Leiter der Pkw-Fahrwerkentwicklung bei VW. Davor war er bei Audi und Ford in leitenden Funktionen der Fahrwerkentwicklung. 2007-2009 war er zudem Leiter des Instituts für Kraftfahrzeuge der RWTH Aachen.

Fahrwerkhandbuch

Heißing | Ersoy | Gies (Hrsg.)

3. Auflage

ISBN 978-3-8348-0821-9

Hans-Hermann Braess | Ulrich Seiffert (Hrsg.)

Vieweg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik6. Auflage

ATZ

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Vieweg H

andbuch Kraftfahrzeugtechnik

Braess | Seiffert (Hrsg.)

6. Auflage

ISBN 978-3-8348-1011-3

Die ZielgruppenFahrzeug- und Systemingenieure in Praxis und AusbildungStudierende der KraftfahrzeugtechnikFachleute in Gesetzgebung, Behörden, Verbänden, Überwachung, VersicherungenProfessoren/Dozenten an Hoch- und Fachhochschulen mit Schwerpunkt Kraftfahr-zeugtechnikFachjournalistenam Technologietransfer aus dem und in dem Automobilbau interessierte FachleuteLehrer und Meisterschüler des Kraftfahrzeughandwerks

Die HerausgeberProf. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Hans-Hermann Braess, ehemaliger Forschungsleiter von BMW, ist Honorarprofessor an der TU München, TU Dresden und HTW Dresden.Prof. Dr.-Ing. Ulrich Seiffert, ehemaliger Forschungs- und Entwicklungsvorstand der Volkswagen AG inklusive Einkaufsstrategie, ist geschäftsführender Gesellschafter der WiTech Engineering GmbH, Honorarprofessor der TU Braunschweig und u. a. Mitglied im wissenschaftlichen Beirat der MTZ.

Vieweg Handbuch KraftfahrzeugtechnikFahrzeugingenieure in Praxis und Ausbildung benötigen den raschen und sicheren Zugriff auf Grundlagen und Details der Fahrzeugtechnik sowie wesentliche zugehörige industrielle Prozesse. Diese Informationen sind in der aktuellen Auflage systematisch und bewertend zusammengeführt. Neben der Berücksichtigung der aktuellen Fort-schritte „klassischer“ Automobile wird ganz besonders auf die rasanten Entwicklungen für Elektro- und Hybridantriebe eingegangen. Die neuen Konzepte beeinflussen näm-lich einen Großteil aller Subsysteme aller Fahrzeuge und damit fast alle Teilkapitel vom Fahrzeugpackage über die Bordnetze und die Sicherheit bis hin zu den Anforderungen an das Werkstattpersonal. Ein weiterer wichtiger Schwerpunkt der neuen Auflage ist die Zusammenführung von aktiver und passiver Sicherheit (integrale Sicherheit) und die daraus folgenden neuen Systeme. Die Autoren sind bedeutende Fachleute der deutschen Automobil- und Zulieferindustrie; sie stellen sicher, dass Theorie und Praxis vernetzt bleiben.

Der InhaltGesetzgebung/Normen – Aerodynamik – Klimatisierung – Design – Akustik – Package – Neuartige Antriebe – Ottomotor – Dieselmotor – Aufladesysteme – Kraftübertragung – Treibstoffe – Karosserie – Fahrzeuginnenraum – Fahrwerk/Auslegung – Elektrik/Elek-tronik/Software – Bordnetz – EMV – Beleuchtung – Fahrerassistenzsysteme – Werk-stoffe – Fahrzeugsicherheit – Simultaneous Engineering – Simulationstechnik – Sen-sorik – Versuchstechnik – Instandhaltung – Rennfahrzeuge

PRAXIS

Michael Trzesniowski

RennwagentechnikGrundlagen, Konstruktion, Komponenten, Systeme

2. Auflage

PRAXIS

RennwagentechnikPraxisnah und mit detaillierten Abbildungen werden in diesem Buch die Grundlagen der Fahrwerktechnik bei Radaufhängung, Federung, Dämpfung, Antrieb und Len-kung dargestellt. Auch der Motor kommt nicht zu kurz. So werden die wesentlichen Maßnahmen zur Leistungssteigerung gezeigt und auf die Besonderheiten einzelner Bauteile hingewiesen. Konstruktive Details wie Schnellverschlüsse, Querlenker, Antriebswellen oder Flügelprofile werden mit allen Auslegungskriterien dargestellt. Querverbindungen zum Pkw machen die Unterschiede in der Technik und in den erzielten Fahrleistungen anschaulich. Abgeleitet von der Technik der Rennwagen in Formelserien und Tourenwagensport, wird der Transfer auf die heute konkurrie-renden Formelracer vorgenommen. In dieser zweiten Auflage wurde ein eigener Abschnitt über Energierückgewinnung aufgenommen. Die Kapitel Fahrwerk, Aus-legung und Abstimmung wurden aktualisiert und ergänzt.

Der InhaltFahrzeugkonzept – Sicherheit – Cockpit – Aerodynamik – Außenhaut – Reifen und Räder – Fahrwerk – Bremsanlage – Lenkung – Getriebeauslegung – Rennmotoren – Antriebsstrang – Kraftstoffsystem – Rahmen – Elektrik – Abstimmung und Entwicklung

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ISBN 978-3-8348-0857-8

Die ZielgruppenKonstrukteure, Ingenieure mit Arbeitsgebiet Wettbewerbsfahrzeuge und Prototypen-bau in Studium und PraxisInteressierte an der Konstruktion und dem Betrieb von RennwagenProfessoren und Studenten der Ingenieurdisziplinen, die an der Rennserie Formula Student teilnehmen

Der AutorFH-Prof. Dipl.-Ing. Michael Trzesniowski hat als Konstrukteur im Automobilbereich jahrelang praktische Erfahrungen in verschiedenen Bereichen gesammelt. Er unter-richtet an der FH Joanneum in Graz am Studiengang Fahrzeugtechnik – Automotive Engineering die Fächer Konstruktionslehre und CAx. Er ist Gründer des Formula Student Racingteams an der FH Joanneum in Graz und gilt als einer der Väter des Erfolgs dieses Teams.

PANT

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CMYK

PANT

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Rennwagentechnik

Trzesniowski

2. Auflage

Automobiltechnische Zeitschrift

www.ATZonline.de

PersPektive Leichtbau Werkstoffe optimieren

März 2012 | 114. Jahrgang

FormoPtimierung� in der Fahrzeugentwicklung

Leichte und geräuschoptimierte Festsattelbremse

g�eräuschwahrnehmung� von Elektroautos

/// BEGEGNUNGEN

Walter Reithmaier TÜV Süd Automotive

/// INTERVIEW

Claudio Santoni McLaren

0303

issn 0001-2785 10810

MOTORTECHNISCHE ZEITSCHRIFT

04

www.MTZonline.de

HYBRIDANTRIEBEMIT WENIGER EMISSIONEN

ISSN 0024-8525 10814

April 2012 | 73. Jahrgang

GRENZPOTENZIALE der CO2-Emissionen von Ottomotoren

REIBUNG in hochbelasteten Gleitlagern

RUSS- UND ASCHE VERTEILUNG in Dieselpartikelfiltern

/// GASTKOMMENTAR

Uwe Meinig SHW Automotive

/// INTERVIEW

Peter Langen BMW

04

Gleitlagern

RUSS- UND ASCHE VERTEILUNG in Dieselpartikelfiltern

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EffiziEnz ElEktrischEr systEmEStandardS und MaSSnahMen

ISSN 1862-1791 70934

Februar 2012 | 7. Jahrgang

EntwurfsaspEktE für hochintegrierte Steuergeräte

ElEktromEchanischE lEnkung� für ein Premiumfahrzeug

nEuartig�E BEfüllung� von Lithium-Ionen-Zellen

/// GASTKOMMENTAR

Herbert Hanselmann dSpace

/// INTERVIEW

Elmar Frickenstein BMW

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Februar 20

12

EnErg�iEEffiziEnz

01

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systMen

Richard van Basshuysen | Fred Schäfer (Hrsg.)

Handbuch VerbrennungsmotorGrundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven

6. Auflage

MTZ

Handbuch VerbrennungsmotorDas Handbuch Verbrennungsmotor enthält auf über 1000 Seiten umfassende Infor-mationen über Otto- und Dieselmotoren. In wissenschaftlich anschaulicher und gleichzeitig praxisrelevanter Form sind die Grundlagen, Komponenten, Systeme und Perspektiven dargestellt. Über 120 Autoren aus Theorie und Praxis haben dieses Wissen erarbeitet. Damit haben sowohl Theoretiker als auch Praktiker die Möglich-keit, sich in kompakter Form ausführlich über den neuesten Stand der Motorentech-nik zu informieren. Entwicklungen zur Hybridtechnik wurden aktualisiert und der Beitrag zum Kraftstoffverbrauch vollständig überarbeitet. Das Literaturverzeichnis wurde auf über 1300 Stellen erweitert.

Der InhaltGeschichtlicher Rückblick – Einteilung der Hubkolbenmotoren – Kenngrößen –Kennfelder – Thermodynamik – Triebwerk – Motorkomponenten – Tribologie – Ladungswechsel – Aufladung – Gemischbildungsverfahren und -systeme – Zündung – Verbrennungsverfahren – Elektronik – System Antriebsstrang – Sensoren/Aktuatoren – Kühlung – Abgasemissionen – Betriebsstoffe – Filtration –Berechnung und Simulation – Verbrennungsdiagnostik – Kraftstoffverbrauch –Geräuschemissionen – Messtechnik – Hybridantriebe – Alternative Fahrzeug-antriebe – Ausblick

www.viewegteubner.de

Die ZielgruppenIngenieure in Motoren- und Fahrzeugentwicklung der Automobilindustrie Ingenieure in der Komponenten- und Systementwicklung der Zuliefererindustrie Professoren und Studenten an Hochschulen mit Schwerpunkt Kraftfahrzeugtechnik Lehrer und Studierende an Fachschulen für Technik mit Schwerpunkt Kraftfahrzeug-technik Meister in Betrieben der Kfz-Technik

Die HerausgeberDr.-Ing. E. h. Richard van Basshuysen war bei Audi Entwicklungsleiter der Fahrzeug-Komfortklasse und der Motor- und Getriebeentwicklung, Herausgeber der ATZ und MTZ und ist Autor und Herausgeber technisch-wissenschaftlicher Fachbücher. Ihm wurden die Benz-Daimler-Maybach-Ehrenmedaille 2001 des VDI für die Serienein-führung des Pkw-Dieselmotors mit Direkteinspritzung verliehen sowie der hochdo-tierte Ernst-Blickle-Preis 2000.Prof. Dr.-Ing. Fred Schäfer, früher Leiter Motorenkonstruktion bei Audi, lehrt heute an der FH Südwestfalen das Fachgebiet Kraft- und Arbeitsmaschinen. Auch er ist Herausgeber und Autor von technisch-wissenschaftlichen Fachbüchern.

Handbuch

Verbrennungsmotor

van Basshuysen | Schäfer (Hrsg.)

6. Auflage

ISBN 978-3-8348-1549-1

VerbrennungsmotorGrundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven

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11 | 2012

Optimale Energiebilanz im Lackierprozess

Neue PrüfmethodikHohe Zuluftqualität durch Partikelanalysen

Hohe Qualität und WirtschaftlichkeitPulverbeschichtung von Fassadenelementen

Schmierfrei fördernKettenförderer in Lackieranlagen

Hohe Zuluftqualität durch

von Fassadenelementen

Kettenförderer in Lackieranlagen

Automobiltechnische Zeitschrift

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PersPektive Leichtbau Werkstoffe optimieren

März 2012 | 114. Jahrgang

FormoPtimierung� in der Fahrzeugentwicklung

Leichte und geräuschoptimierte Festsattelbremse

g�eräuschwahrnehmung� von Elektroautos

/// BEGEGNUNGEN

Walter Reithmaier TÜV Süd Automotive

/// INTERVIEW

Claudio Santoni McLaren

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Walter Huber

Industrie 4.0 kompakt –Wie Technologien unsereWirtschaft und unsereUnternehmen verändern

Transformation und Veränderungdes gesamten Unternehmens

Walter HuberHaar, Deutschland

ISBN 978-3-658-20798-4 ISBN 978-3-658-20799-1 (eBook)https://doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillier-te bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

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Springer Vieweg ist ein Imprint der eingetragenen Gesellschaft Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH und istein Teil von Springer Nature.Die Anschrift der Gesellschaft ist: Abraham-Lincoln-Str. 46, 65189 Wiesbaden, Germany

https://doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1

Vorwort

Die Vorstellung der ersten Ideen rund um Industrie 4.0 sind gerade erstmal knapp 10 Jah-re alt aber schon sind gravierende Veränderungen in der deutschen Industrie- und Un-ternehmenslandschaft sichtbar. Das zeigt die Dynamik und Explosionskraft der aktuellablaufenden Veränderungen. Die Veränderungen sind hierbei vielschichtig – wie auch diedeutsche Industrielandschaft. Patentrezepte existieren zumindest aktuell für diese Verän-derung noch nicht. Ausprobieren und „Mut zur Lücke“ sind hier mehr gefragt als akri-bische Planung. Die Veränderungen schreiten mit hoher Geschwindigkeit voran und wernicht unter die digitalen Räder kommen will ist gut beraten sich möglichst schnell auf denTransformationsweg zu machen. Geschwindigkeit ist angesagt.

Die Veränderungen betreffen alle Branchen und alle Unternehmensgrößen – bis hinzum Ein-Personen Weinhändler, der mittlerweile das meiste Geschäft über seinen On-linehandel mit weltweiten Kunden abwickelt. Die Veränderungen sind somit nicht aufdie Produktion beschränkt, sondern umfassen vielmehr alle Unternehmensbereiche – vonder Produktentwicklung und dem Design neuer smarter Produkte über die Produktionmit einer Smart Factory bis hin zu neuen Dienstleistungen und neuartigen Geschäfts-modellen. Das unternehmenseigene Netzwerk gerät hierbei genauso unter Druck wie dieUnternehmen selber. „Nichts ist so beständig wie die Veränderung“ wirkt immer mehr inden Unternehmen.

Einzelne Unternehmen und die deutscheWirtschaft müssen vollkommen neue Konzep-te und Kompetenzen entwickeln, um auch in 5 Jahren noch zu existieren. Digitale Prozessefolgen einer vollkommen anderen Dynamik und weisen eine deutlich unterschiedlicheAnatomie auf als die bewährten und etablierten Ansätze. Auf der anderen Seite dürfen dieErfolge aus den vielfach durchgeführten Lean-Transformationen nicht verloren gehen. Siewaren bisher ein Garant für eine wirtschaftliche Produktion im Hochlohnland Deutsch-land. Hier gilt es nun die nächste Stufe der Entwicklung – die digitale Transformationerfolgreich einzuläuten und umzusetzen. Es muss gelingen die Innovationskraft und Krea-tivität in Deutschland ins digitale Zeitalter (das schon lange angefangen hat) zu transfor-mieren. Eine alleinige Fokussierung auf Technologie wird in Zukunft nicht mehr ausrei-chen, neue Geschäftsmodelle gilt es zu entwickeln und erfolgreich amMarkt zu platzieren.

Deutschland schöpft aktuell nur einen Bruchteil seines digitalen Potentials aus. Dasgilt es zu ändern. Vor allem der deutsche Mittelstand als Rückgrat der gesamten Wirt-

V

VI Vorwort

schaft muss hier seiner Verantwortung gerecht werden und mindestens „einen Gang höherschalten“ in seinen Bemühungen den aktuell vonstattengehenden Veränderungsprozess zubewältigen. „Alte Zöpfe“ gilt es abzuschneiden und neues zu wagen. Die deutsche Wett-bewerbsfähigkeit hängt – wie unsere Zukunft als Wirtschaftsnation – vom Mittelstand ab.

Das vorliegende Buch erhebt nicht den Anspruch die Themen Digitalisierung undIndustrie 4.0 vollumfänglich darzustellen. Hierzu wäre ein mehrbändiges Werk erforder-lich – und zugleich unsinnig. Technologien und deren Bedeutung verändern sich viel zurasch. Darüber hinaus gibt es für die digitale Transformation kein Patentrezept – wie sooft im Leben. Das Buch soll vielmehr „Licht ins Dunkle“ bringen und neugierig für dieThemen machen. Mit vereinten Kräften im Unternehmen wird die digitale Transformationgelingen. Wichtig ist den Anfang zu machen. Hierzu will das Buch einen Beitrag leisten.

Der erste Teil des Buches beschäftigt sich mit den Grundlagen. Hier erfolgt eine Er-läuterung aller relevanten Begriffe bei Digitalisierung und Industrie 4.0 angefangen bishin zu disruptiven und evolutionären Technologien. Im zweiten Teil geht es ins Einge-machte – soll heißen hier erfolgt die Beschreibung der notwendigen Veränderung in denUnternehmen. Dies beginnt bei der Produktentwicklung und neuer Produkte, geht über dieProduktion und endet mit neuen Geschäftsmodellen. Nicht vergessen werden darf die or-ganisatorischen Veränderungen in den Unternehmen. Im Anschluss erfolgt das Aufzeigenvon Abwehrmaßnahmen.

Das Ziel des Buches ist es eine kompakte und gleichzeitig verständliche Einführung indas Thema Digitalisierung und Industrie 4.0 zu geben und zwar aus Managementsicht. Essoll ermutigen das Thema anzugehen. Es birgt deutliche Chancen die es aber auch zu nut-zen gilt. Vor allem das Thema Geschäftsmodelle wird in unserem sehr technikgetriebenenLand zu sehr vernachlässigt.

Zahlreiche Beispiele aus den verschiedensten Branchen und Unternehmensgrößen ver-deutlichen die einzelnen Themen und geben auch einen wirtschaftlichen Überblick überdie vorhandenen Potentiale.

Natürlich kann man auch das Thema Digitalisierung und Industrie 4.0 umgehen und„aussitzen“ – zumindest kurzfristig. Langfristig stellt dieser Ansatz eine Sackgasse dar.Der Weg ins „Unbekannte“ ist deutliche weniger dunkel als vielfach angenommen. Es giltNeues zu entdecken und nicht leichtfertig Bewährtes zu vergessen. Viele der scheinbarneuen Ideen sind in ihren Grundzügen schon seit einiger Zeit bekannt. Die Kombinationder einzelnen Technologien vor allem in Verbindung mit neuen Geschäftsmodellen ergibteine explosive Mixtur. Es gilt den eigenen „Zaubertrank“ zu entwickeln um gegen dieamerikanischen und mittlerweile auch chinesischen Unternehmen in Zukunft bestehen zukönnen. Also Anpacken und Handeln!

München, Deutschlandim November 2017

Dr. Walter Huber

Inhaltsverzeichnis

1 Motivation für ein weiteres Industrie 4.0 und Digitalisierungsbuch . . . . . 1

2 Treiber der Veränderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3 Um was geht es? Definition und Einordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4 Technologien, die revolutionieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174.1 Daten, Software und Smart Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184.2 Big Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224.3 Künstliche Intelligenz/Maschinelles Lernen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274.4 Cyber Physical Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304.5 Sensitive Roboter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334.6 Additive Manufacturing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404.7 Plattformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

5 Technologien, die evolutionieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515.1 Vertikale und horizontale Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515.2 Autonome Transporteinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545.3 Real Time Enterprise und mobile Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565.4 Digitale Fabrik und digitaler Twin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585.5 Assistenzsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615.6 Cloud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

6 Neue Produkte verändern die Welt und die Unternehmen . . . . . . . . . . . 716.1 Veränderte Produkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

6.1.1 Erweiterter Funktionsumfang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 736.1.2 Vernetzung und Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 746.1.3 Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

VII

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VIII Inhaltsverzeichnis

6.1.4 Digitale Services und Plattformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 776.1.5 Mensch-Maschine-Interaktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 796.1.6 Transformation: Entwicklung und Festlegung

neuer Funktionalitäten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 806.2 Neuartiger Produktentwicklungsprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 816.3 Veränderte Wettbewerbssituation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

7 Die smarte Art der Produktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 857.1 Smart Factory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

7.1.1 Das Teil steuert den Prozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 877.1.2 Robotik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 897.1.3 Digitaler Twin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 917.1.4 Volle Transparenz durch Logistik 4.0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 937.1.5 Digitale Supply Chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

7.2 Integration und IT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 967.3 Die neue Rolle des Menschen in der Produktion . . . . . . . . . . . . . . . 97Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

8 Chancen durch neue Geschäftsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 998.1 Hintergründe für Veränderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1028.2 Eigenschaften digitaler Geschäftsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1038.3 Auswirkungen auf bestehende Geschäftsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . 1058.4 Evolutionär: Weiterentwicklung bestehender Geschäftsmodelle . . . . . . 1068.5 Disruptiv: Entwicklung neuer digitaler Geschäftsmodelle . . . . . . . . . . 107

8.5.1 Personalisierung und Individualisierung . . . . . . . . . . . . . . . . 1088.5.2 CPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1098.5.3 Service versus Produkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1108.5.4 Erfolgsbasierte Ansätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1118.5.5 Verkauf und Nutzen von Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1118.5.6 Plattformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1128.5.7 Digitale Eco-Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

8.6 Transformation von Geschäftsmodellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1158.7 Herausforderungen digitaler Geschäftsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . 117

8.7.1 Einschätzung von Technologien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1178.7.2 Veränderte Kundeninteraktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1188.7.3 Aufbau von digitalen Vertrauen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1188.7.4 Umgang mit Daten und Datenqualität . . . . . . . . . . . . . . . . . 1198.7.5 Infrastruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1198.7.6 Umgang mit Altanlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1208.7.7 Organisatorische Aspekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1218.7.8 Politische Aspekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_6http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_7http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-20799-1_8

Inhaltsverzeichnis IX

9 Neue Unternehmen und Führungskräfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1259.1 Unternehmenstransformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

9.1.1 Organisatorische Aspekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1279.1.2 Technologische Aspekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1309.1.3 Die neue Rolle der Personalabteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1329.1.4 Transformationsprozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

9.2 Transformation des Führungsverhaltens und der Manager . . . . . . . . . 1369.2.1 Eigenschaften von Digital Leader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1369.2.2 Führungsverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1369.2.3 Entscheidungsfindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

9.3 Mitarbeitertransformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1399.3.1 Indirekte Bereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1399.3.2 Direkte Bereiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1409.3.3 Handlungsansätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

10 Risiken durch neue Konkurrenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14510.1 Beispiele neuer Konkurrenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14610.2 Ursachen für neue Konkurrenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14710.3 Identifikation neuer Konkurrenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14910.4 Nationale neue Konkurrenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

10.4.1 China . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15110.4.2 Frankreich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15210.4.3 USA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15210.4.4 Schweiz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

10.5 Abwehrmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15310.5.1 Eigene Kannibalisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15410.5.2 Aufbau eines eigenen digitalen Eco-Systems . . . . . . . . . . . . . 15510.5.3 Eigene Stärken Nutzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15510.5.4 Organisatorische Maßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

11 Quo Vadis Deutschland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15911.1 Kritische Bestandsaufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16011.2 Was ist zu tun? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16111.3 Wie geht es weiter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

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