2.2 Technologien und Enabler von Echtzeitsteuerung Flashcards
aktuelle Veränderungen in Unternehmen - Basis
Enabler
Enabler - allgemin
befähigende Technologien der Digitalen Transformation
Enabler - Folgen
- erschließen neue Möglichkeiten
- können für Optimierungen genutzt werden
Veränderungen - allgemein
- werden bewusst herbeigeführt
- verfolgen konkrete Zielsetzungen
Veränderungen - Beispiele Zielsetzungen
- Optimierung von Geschäftsmodellen
- Erhöhung des Kundenwerts
Enabler - Beispiele
- hochwertige Breitbandversorgung
- Internet der Dinge
- zunehmende Automatisierung und Autonomisierung der Fertigung
Enabler - Beispiele Möglichkeiten
neue Angebote:
* intelligente Textilien („Smart Fabrics“)
* vorausschauende Wartung („Predictive Maintenance“)
Abb. Treiber der digitalen Transformation
Treiber der digitalen Transformation - Bereiche
- digitale Daten
- Automatisierung
- digitaler Kundenzugang
- Vernetzung
Treiber der digitalen Transformation - digitale Daten - Enabler
- Big Data
- Wearables
- Internet der Dinge
Treiber der digitalen Transformation - digitale Daten - Propositionen
- Predictive Maintenance
- Bedarfsvorhersage
Treiber der digitalen Transformation - Automatisierung - Enabler
- Robotik
- additive Fertigung
Treiber der digitalen Transformation - Automatisierung - Propositionen
- Drohnen
- autonome Fahrzeuge
Treiber der digitalen Transformation - digitaler Kundenzugang - Enabler
- Social Networks
- Apps
- Mobile Internet
Treiber der digitalen Transformation - digitaler Kundenzugang - Propositionen
- E-Commerce
- Fourth Party Logistics
Treiber der digitalen Transformation - Vernetzung - Enabler
- Cloud Computing
- Sensor Technology
Treiber der digitalen Transformation - Vernetzung - Propositionen
- Smart Factory
- Plattformen
- reine Digitalprodukte
Digitale Transformation - Bereiche
- erstreckt sich nicht nur auf einzelne Unternehmensbereiche
- betrifft auch interne und externe Kunden
Bewertung der Integration in Produkten bzw. Prozessen und Beeinflussung des Wettbewerbs einer Technologie
Einteilung der Technologien in unterschiedliche Typen und Lebensphasen
Abb. Lebenszyklusphasen einer Technologie
Lebenszyklusphasen einer Technologie - Arten
- Schrittmacher-Technologie
- Schlüsseltechnologie
- Basistechnologie
- Informationstechnologie
Schrittmacher-Technologie - technologische Lebenszyklusphase
früh
Schrittmacher-Technologie - allgemein
- noch keine strategische Bedeutung im Wettbewerb erlangt
- lassen aber in absehbarer Zeit einen hohen strategischen Stellenwert im Wettbewerb erwarten
Schrittmacher-Technologie - Beispiel
autonomes Fahren
Schlüsseltechnologie - allgemein
- Technologie, die einen spürbaren Fortschritt im Vergleich zum Status quo bedeutet
- es gibt marktfähige Leistungen, die einen Wettbewerbsvorsprung bedeute
Schlüsseltechnologie - im Vergleich zu Schrittmacher-Technologien
- haben bereits eine weitere Verbreitung
- bieten Differenzierungspotenzial
Schlüsseltechnologie - Beispiele
Robotik im Lager
Basistechnologie - allgemein
- jeder Anbieter am Markt besitzt ein ähnliches Know-how über die Technologie
- erlaubt nur geringe Differenzierungsmöglichkeiten
- Wettbewerbsvorteile sind kaum realisierbar
- technologischer State of the Art
- gilt es mittels neuer Technologien oder Optimierungen zu verbessern
Basistechnologie - Beispiel
eindimensionale Barcode
Technologie zur Steuerung der Supply Chain in Echtzeit
- Internet of Things (IoT)
- Sensoren
- Cloud Computing und API
- Blockchain
- RFID
- Künstliche Intelligenz (KI)
- Big Data Analytics
- digitale Zwillinge
- Indoor Mobile Robots
- Outdoor Autonomous Vehicles
- 5G
Informationstechnologie - eine der wichtigsten Entwicklungen
Internet der Dinge (Internet of Things = IoT)
Internet der Dinge (Internet of Things = IoT) - Ziel
- Informationen zu sammeln und zu speichern
- ohne dass ein Mensch eingreifen muss
Internet der Dinge (Internet of Things = IoT) - allgemein
- physische und virtuelle Objekte können definiert werden
- sind über ein Netzwerk miteinander verbunden
- kommunizieren und interagieren mit der internen und externen Umgebung
Internet der Dinge (Internet of Things = IoT) - Beispiele Objekte
- Geräte
- Maschinen
- Fahrzeuge
Smart Devices
Objekte, die über eine ausreichende Rechnerkapazität verfügen
Internet der Dinge (Internet of Things = IoT) - Verwendung
- Informationsaustausch zur Datenermittlung
- Fernsteuerung von Geräten
Internet der Dinge (Internet of Things = IoT) - Möglichkeiten
- Netzwerkverbindung ermöglicht eine starke Integration in den Alltag
- bietet Möglichkeit, den Eingriff durch Personen zu ersetzen
Internet der Dinge (Internet of Things = IoT) - Logistik
hilft, die 7 Rs der Logistik effizient umzusetzen
7 Rs der Logistik - allgemein
Hauptziele der Logistik dar
7 Rs der Logistik
- das richtige Produkt
- in der richtigen Qualität
- zum richtigen Zeitpunkt
- am richtigen Ort
- in der richtigen Menge
- die richtigen Informationen
- zu den richtigen Kosten
das richtige Produkt - IoT-Funktionen
Identifikation des Produktes
in der richtigen Qualität - IoT-Funktionen
Erfassung und Überwachung des Zustands
zum richtigen Zeitpunkt - IoT-Funktionen
Erfassung des Zustands und Ortung
am richtigen Ort - IoT-Funktionen
Ortung
in der richtigen Menge - IoT-Funktionen
- Identifikation des Produktes
- Ortung
- Vernetzung
die richtigen Informationen - IoT-Funktionen
Vernetzung
zu den richtigen Kosten - IoT-Funktionen
Erfassung des Zustands und Optimierung
Internet der Dinge - Sammlung der Daten
- oft über Sensoren
- die eine Steuerung in Echtzeit ermöglichen
- Informationen werden über IoT-Endgeräte, benachbarte IoT-Geräte oder über Umwelt gesammelt
Internet der Dinge - Übermittlung der Daten
- Informationen werden von IoT-Gateways über Mobilfunk von den IoT-Endgeräten empfangen
- an IoT-Plattform übermittelt
Internet der Dinge - Kommunikation
IoT-Gateways befinden sich in der Nähe von IoT-Endgeräten und kommunizieren über Kommunikationsprotokolle
Internet der Dinge - Kommunikation per…
- Global System for Mobile Communication (GSM)
- Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS)
- 5G (5. Generation des Mobilfunks)
Internet der Dinge - Beispiele relevante Zustände
- Position
- Temperatur
- Druck
- Füllstand
- Luftfeuchtigkeit
- Energieverbrauch
Internet der Dinge - Sensoren
ermöglichen eine autonome Messung - durch das Objekt selbst
Internet der Dinge - Lieferung der Echtzeitdaten
Informationen werden in Echtzeit und teilweise bereits in aggregierter Form an die verknüpften IT-Systeme kommuniziert
Internet der Dinge - Lieferung der Echtzeitdaten - Möglichkeiten
sofortigen Eingriff zur:
* Aufrechterhaltung des Wertschöpfungsprozesses
* Behebung von Fehlern
-> Entscheidungsfindung kann unterstützt werden oder sogar automatisiert erfolgen
Internet der Dinge - Lieferung der Echtzeitdaten - Rolle
Durch Verbindung der analogen mit der digitalen Welt spielen Sensoren und eingebettete Systeme eine zentrale Rolle bei der Umsetzung von Supply Chain 4.0
Sensoren - Möglichkeiten
- an jedem Ort
- in jeder Phase
- zu jeder Zeit
kann aktueller Stand durch in Echtzeit bereitgestellte Updates nachverfolgt werden
Sensoren - Möglichkeiten - Folgen
schaffen ständig verfügbare und vollständig vernetzte SC
-> End-to-End-Sichtbarkeit über Lieferanten, Händler und Kunden
-» End-to-End-Lösungen gewinnen zunehmend an Bedeutung
Wearable-Produkte - allgemein
- tragbare Produkte mit Sensoren
- Produkte, die am oder in der Nähe des menschlichen Körpers getragen werden
- um Körperbewegungen oder Vitalfunktionen zu erfassen
Wearable-Produkte - gesammelte Daten - Verwendung
primär in den Bereichen Gesundheit und Sicherheit
Wearable-Produkte - Möglichkeiten
- Verbesserung der Arbeitsumgebung, -sicherheit und -effizienz
- zur Prävention von Verletzungen durch Überanstrengung und Müdigkeitserscheinungen
Wearable-Sensoren - weitere Anwendung
ergänzend als unterstützende drahtlose Kommunikationsgeräte im Arbeitsalltag
Internet der Dinge - Vernetzung der verschiedenen Einheiten
- Cloud Computing
- API (Application Programming Interfaces – Anwendungsprogrammierschnittstellen)
spielen eine wichtige Rolle
Cloud Computing - allgemein
webbasierte Softwaredienste werden zur Online-Speicherung und Online-Austausch von Daten anstelle von Festplattenlösungen vor Ort eingesetzt
- API (Application Programming Interfaces) - allgemein
- Computerprotokolle
- ermöglichen es Softwarediensten und -anwendungen
- miteinander zu interagieren
- Informationen und Funktionen in Echtzeit auszutauschen
- API (Application Programming Interfaces) - Anwendungsbeispiele
- Zahlungsabwicklung von Drittanbietern wie Paypal
- Bereitstellung von Standortdiensten wie die Weiterleitung zum nächstgelegenen Geschäft über Google Maps
Blockchain - allgemein
- dezentralisierte, verteilte Ledger-Technologie
- zum Speichern und Aufzeichnen von Transaktionen verwendet wird
Blockchain - Beschreibung
- ständig wachsende Liste von Datensätzen (Blöcken)
- welche miteinander verknüpft und durch Kryptografie gesichert sind
Blockchain - Jeder Block enthält…
- einen kryptografischen Hash des vorherigen Blocks
- einen Zeitstempel
- Transaktionsdaten
Blockchain - Vorteile
- resistent gegen Datenveränderungen
- bieten eine sichere und zuverlässige Möglichkeit, Daten in Echtzeit zu speichern
Radio-Frequency-Identification (RFID) - allgemein
Objekte werden per Funk identifiziert
Radio-Frequency-Identification (RFID) - Bestandteile
- Transponder (RFID-Tag)
- Schreibgerät
- Lesegerät
- Computer
Künstliche Intelligenz (KI) - allgemein
Oberbegriff aus der Informatik, zu dem viele verschiedene Technologien und Anwendungen gehören
Künstliche Intelligenz (KI) - Definition
keine einheitliche Definition hat sich in der Literatur durchgesetzt
Künstliche Intelligenz (KI) - übereinstimmende Beschreibung
- System, welches durch die Analyse der Umwelt intelligent handelt
- dabei Entscheidungen trifft bzw. unterstützt,
- um ein bestimmtes Ziel zu erreichen
Künstliche Intelligenz (KI) - Intelligenz
Fähigkeit, zu lernen und nachzuvollziehen, wie Probleme gelöst und Entscheidungen getroffen werden können
Künstliche Intelligenz (KI) - versucht…
- menschlichen Verstand
- acht Felder der menschlichen Intelligenz
nachzuahmen und auf den Computer zu übertragen
Künstliche Intelligenz (KI) - Felder der menschlichen Intelligenz
- sprachlich-linguistische
- logisch-mathematische
- bildlich-räumliche
- musikalisch-rhythmische
- körperlich-kinästhetische
- intrapersonelle
- interpersonelle
- naturalistische
Künstliche Intelligenz (KI) - Möglichkeiten
- auf Daten können Handlungen folgen
- in Echtzeit, intelligent und automatisiert gehandelt werden
Künstliche Intelligenz (KI) - Anwendungsbeispiel
Einsatz der robotergestützten Prozessautomatisierung (Robotic Process Automation – RPA)
Robotic Process Automation – RPA - allgemein
- Einsatz von KI oder Softwarerobotern
- zur Erledigung umfangreicher wiederholender Aufgaben
- welche zuvor von Beschäftigten ausgeführt wurden
Robotic Process Automation – RPA - Anwendung
Branchen, deren Prozesse durch wiederholende Durchläufe gekennzeichnet sind:
* Versicherungen
* Banken
* Gesundheitswesen
* Telekommunikation
Robotic Process Automation – RPA - Beispiele Aufgaben
- Abfragen
- Berechnungen
- Pflege von Datensätzen
- Transaktionen
Robotic Process Automation – RPA - Ziel
Automatisierung redundante manuelle Prozesse
-> Effizienz steigern
-> Kosten senken
-> Fehleranfälligkeit reduzieren.
Big Data Analytics - allgemein
- Analyse riesiger Datenmengen
- unterschiedlichster Formate
- aus verschiedenen Quellen
- die zuvor unzugänglich oder aufgrund ihrer (fehlenden) Struktur unbrauchbar waren
Big Data Analytics - Möglichkeiten
- Muster aus der Vergangenheit aufdecken
- Veränderungen des Status quo in Echtzeit aufzeigen
- Vorhersagen bzw. Prognosen für die Zukunft erstellen
- Nutzung ungenutzte Datenquellen
-> bessere und schnellere Entscheidungen anhand dieser Daten zu treffen
Big Data Analytics - ungenutzte Datenquellen
- Video- und Audiodaten von Sensoren
- Posts in sozialen Medien
Digitaler Zwilling - allgemein
virtuelle Abbildung eines physischen Gutes
Digitaler Zwilling - Entwicklung
- zunehmende Diversifizierung und Anwendung von fortgeschrittenen Sensortechnologien
- Entwicklung von Technologien wie Cloud Computing und KI
-> Erstellung genauerer digitaler Zwillinge für ein breiteres Spektrum von Objekten und Systemen
Digitaler Zwilling - Möglichkeiten
Stresstests der digitalen Zwillinge von gesamten SC
-> Resilienz verbessern
-> Logistikprozesse innerhalb der SC optimieren
Indoor Mobile Robots - allgemein
- verschiedene Arten tragbarer Roboter
- widmen sich standortungebunden und ohne direkte Eingriffe menschlicher Bediener vor allem Aufgaben innerhalb von Einrichtungen
Indoor Mobile Robots - Nachfolger
von fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF)
Indoor Mobile Robots - AMR
- autonome mobile Roboter
- verwenden Echtzeit-Pfadplanung
-> können sich freier um Hindernisse herum bewegen
Indoor Mobile Robots - Potenzial
in Innenräumen der Logistik Anwendungen mobile Roboter
-> enormes Potenzial für Kostensenkung und Effizienzsteigerung
Outdoor Autonomous Vehicles - allgemein
- selbstfahrende Roboter für den Außenbereich
- auf Privatgrundstücken und öffentlichen Wegen
Outdoor Autonomous Vehicles - Merkmale
- fahren entweder völlig fahrerlos oder hochautomatisiert
- werden nur gelegentlich von menschlichen Fahrern gesteuert
Outdoor Autonomous Vehicles - Entwicklung
Rasante Entwicklungen in den Bereichen von KI, Edge Computing und Sensortechnologie
-> treibende Kräfte für Realisierung von autonomen Fahrzeugen
5G - allgemein
Netz der fünften Mobilfunkgeneration
5G - Bedeutung
technische Grundlage für umfassenden Datenaustausch in Echtzeit
5G - Nachfolger
unmittelbare Nachfolger von LTE bzw. Advanced LTE (4G) und UMTS (3G)
5G - Zweck
- höhere Datengeschwindigkeiten
- mehr Kapazität
als Vorgängergeneration
5G - Möglichkeiten
- Verbesserung der Vernetzung zwischen und innerhalb von Firmen
- Steuerung von Anlagen mittels Maschine-zu-Maschine-Kommunikation (M2M)
5G - Besonderheiten
- geringe Verzögerungszeit (Latenz)
- sehr hohe erzielbare Datenrate (bis zu 10 Gbit/s)
5G - Potenzial
erreichte Geschwindigkeit der Sensoren
-> Potenzial, sich im Laufe der nächsten Jahre zu einer Schlüsseltechnologie zu entwickeln
5G - im Zusammenhang mit IoT
IoT erfordert kostengünstige und allgegenwärtige Internetverbindung in der gesamten Lieferkette
-> 5G: zielt darauf ab, Geschwindigkeiten erheblich zu erhöhen sowie Reaktionsfähigkeit und Abdeckung von drahtlosen Netzwerken zu erweitern
5G - Vorteile
- erweitert Erfassungsbereich für Informationen
- verkürzt Zeit der Informationsbeschaffung und -übermittlung
-> schafft Voraussetzungen für Echtzeiterfassung
