VDI/VDE-Fachbereich Digitale Transformation

Es wird eine Richtlinie erarbeitet, die in allen Aufgaben der strategischen Planung von Produkten sowie von der zur Erbringung jeweils erforderlichen Leistung unterstützen soll. Ihr zu Grunde liegt eine holistische Sicht auf Leistungen, insbesondere Hybride Leistungen, zur Erfüllung von Kundenbedürfnissen durch innovative Produkte. Diese reicht von den zu entwickelnden und zu erbringenden Leistungen über die hierzu benötigten Ressourcen bis zur (betriebswirtschaftlichen) Umsetzung in Produkte.

Bei dem Thema „Semantik und Interaktion von I4.0-Komponenten“ handelt es sich um ein wirklich neues Thema, das erst durch Industrie 4.0 und RAMI 4.0 in dieser Form aktuell geworden ist.

Für die Umsetzung von Industrie 4.0 wird ein Standard benötigt, um Interoperabilität zwischen den I4.0-Komponenten und deren Verwaltungsschale zu ermöglichen. Der Erstellung dieses Standards widmet sich der Ausschuss.  ielbranche ist die industrielle Produktion, sowohl Fertigungs- als auch Verfahrenstechnik.

Die Optimierung der zukünftigen Industrieproduktion erfordert eine enge Integration der technischen Prozesse in die Geschäftsprozesse. Der Automatisierungstechnik kommt als Bindeglied zwischen der realen Welt und der virtuellen Welt eine zentrale Rolle zu.

Das Gelingen des Projekts „Industrie 4.0“ erfordert ein einheitliches Verständnis der grundlegenden Begrifflichkeiten, Referenzmodelle und Architekturkonzepte, an denen sich die Entwicklung ausrichten kann. Hierfür ist eine Standardisierung unbedingt erforderlich.

Der GMA-Fachausschuss „Industrie 4.0“ fokussiert sich derzeit auf Begriffscluster, Terminologiestandards, Handhabung von Ontologien, Referenzarchitekturen für Industrie 4.0 und Quality of Services.

Wegen der sich rasant entwickelnden Technologien der Digitalen Transformation müssen Unternehmen lernen umzudenken und befähigt werden, die neuen Möglichkeiten des Smart Machine Age bewerten und erfolgsversprechend anwenden zu können. Ohne gute betriebliche Lernkulturen ist dies nicht möglich. Die Bausteine, die benötigt werden, um erfolgreiche Unternehmen mit einer guten Lernkulturen zu schaffen, die ebenso stabil wie wandlungsfähig sind, heißen: Kreativität, Neugier und Lernkultur, emotionale und soziale Intelligenz, agile Projektarbeit und neue Führungskultur. Es besteht derzeit erheblicher Bedarf, Unternehmen Unterstützung auf diesem Weg anzubieten.

Der Fachausschuss Arbeitsumfeld Industrie 4.0 hat sich mit der Erstellung der Richtlinie „Lernförderliche Arbeitsgestaltung“ der Aufgabe angenommen, Unternehmen Unterstützung zu bieten, im Zuge der Digitalen Transformation die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und auszubauen, indem Arbeit lernförderlich gestaltet wird und damit die Kompetenzen aller Beschäftigten der Dynamik des ständigen Wandels stetig angepasst werden.

Die Digitale Transformation erfordert und eröffnet neue Möglichkeiten, wie wir in Zukunft lernen. Idealerweise wird die Arbeit so gestaltet, dass sie selbst lebensbegleitendes und lebenslanges Lernen fördert. Um eine Handlungsempfehlung zu geben, werden in der Richtlinie 7100 die Ziele lernförderlicher Arbeitsgestaltung, der Nutzen für Unternehmen, Mitarbeiter und die Gesellschaft dargelegt sowie zentrale Treiber und Notwendigkeiten für das Lernen in der Arbeit aufgezeigt. Die Richtlinie beschäftigt sich mit den notwendigen Voraussetzungen und Rahmenbedingungen, der Strategie, den Handlungsfeldern (Mensch, Organisation und Technik), der Vorgehensweise und der Evaluation der Lernförderlichen Arbeitsgestaltung.

Nicht erst seit der Corona-Krise ist die Frage, wie Unternehmen in Wertschöpfungs-Netzwerken (z.B. auf Plattformen) neue Geschäftsmodelle erfolgreich entwickeln und implementieren(!) können, überlebens- und mindestens wettbewerbsrelevant. Trotz vielfach vorliegender Leitfäden, Bücher und Expertenmeinungen zu dem Themenbereich, bleibt es für Entscheider und Umsetzer schwierig, die Geschäftsmodellentwicklung systematisch anzugehen.

Der Fachausschuss Geschäftsmodell-Entwicklung in Netzwerken möchte Unternehmen daher bei dieser schwierigen Aufgabe unterstützen.

Zentrale Fragestellungen sind: Welche Methoden sind besonders geeignet, entlang des Innovationsprozesses (Bedürfnisanalyse, Ideation, Auswahl, Prototypen, Testen, Iterieren, Einführen, Betreiben Weiterentwickeln) im Tagesgeschäft eingesetzt zu werden? Wie und an welcher Stelle müssen diese Methoden angewendet werden, wie können sie sinnvoll aufeinander aufbauen? 

Wie kann die zentrale Abwägung zwischen Gründung und Betrieb einer eigenen Plattform und der Teilnahme an einem bestehenden Netzwerk (Plattform oder App) strategisch fundiert getroffen werden? Welche Kriterien unterstützen dabei?

Wie kann die (oft schwierige) strategische Zusammenarbeit von großen Unternehmen, KMU und Start-Ups in innovativen Wertschöpfungs-Netzwerken gestaltet werden, um individuelle Ziele mit gemeinschaftlichem Mehrwert in Einklang zu bringen?

Ziele sind die Definition eines Baukastens aus bewährten Methoden und Beschreibung deren Einsatzes sowie von Entscheidungskriterien, wann welche Methoden(-Ketten) sinnvoll eingesetzt werden.

Die Entwicklung eines Entscheidungs-Unterstützungs-Modells zur Abwägung von Nutzen, Risiken und Aufwänden im strategischen Prozess.

Die Formulierung von Empfehlungen zur partnerschaftlichen Wertschöpfung in Netzwerken mit Teilnehmern unterschiedlicher Größe und Ausrichtung.

Die Komplexität der vielfältigen Daten aus Produktion und Prozess muss reduziert werden, um reale Unterstützung für Entscheidungen und Service zu bieten. Dazu müssen die Daten aufbereitet werden und in Zukunft auch mobil zur Verfügung stehen, ohne Sicherheitslücken zu bieten. Big Data wird neue Services bieten, die in Deutschland erschlossen werden sollten. Sichere Cloud-Lösungen sind eine der Voraussetzungen, um Big Data für deutsche Global Player und für KMUs zu erschließen. Das Wissen, das mit der Analyse der vielfältigen Daten einhergeht, darf nicht in Unternehmen abwandern, die, aus der Consumer-Branche kommend, einfach nur früher Lösungen für Big Data entwickelt haben. IT-Sicherheit und das Ownership of Data sind mit die wichtigsten Herausforderungen, zu denen in Deutschland Lösungen erarbeitet werden müssen. 

Unternehmen müssen sich bewusst werden, dass das Wissen, das mit der Analyse großer Datenmengen einhergeht, ein Service ist, den Kunden weltweit honorieren werden. Hier besteht neben allen Risiken eine große Chance für neue Geschäftsmodelle für deutsche Unternehmen. Der VDI ist angetreten, die dafür notwendigen Kooperationen und regulatorischen Voraussetzungen zu unterstützen.

Der Fachausschuss fokussiert auf eine schnellere und bessere Diagnose, präventive Wartung, optimierte Maschinen, Früherkennung von Strukturschäden, geringeren Ressourcenverbrauch, besseren Produkte, schnellere Inbetriebnahme und die Unterstützung auch geringer qualifizierten Personals.

Experten, die ihr Know-how für diesen Fachausschuss zur Verfügung stellen möchten und an Lösungen für Big Data mitarbeiten möchten, sind herzlich willkommen. Bitte melden Sie sich direkt bei Frau Dr. Dirzus.

Welche Eigenschaften müssen Sensoren der Zukunft mitbringen? Wie werden aus Bauteilen und industriellen Baugruppen „Industrie 4.0-Komponenten“? Wie können dynamisch kooperierende Systeme im Vorfeld und inline getestet werden? Was bedeutet Losgröße 1 für Test und Qualitätssicherung? 

Derzeit ist es eine offene Frage, welche Schnittstellen und wie viel Intelligenz ein einzelner Sensor, Aktor oder ein Gesamtsystem in Zukunft aufweisen muss. Darüber hinaus ist noch nicht geklärt, wie die von Industrie 4.0 geforderte Kommunikationsfähigkeit im Vorfeld getestet werden kann, sodass diese auch nachhaltig gesichert ist. In einer dynamischen, vernetzten Umgebung ist das Testen der korrekten Funktion eine Herausforderung. Wechselnde Umgebungsbedingungen durch Ad-Hoc-Vernetzung, ständige Rekonfigurationen bedingt durch kleine Losgrößen und Softwareupdates im Feld sind Indikatoren dafür, dass das Testen im laufenden Betrieb zunehmend an Bedeutung gewinnen wird.

Die Vernetzung von Produktionsanlagen und die Art der Nutzung der Digitalisierung haben weitreichende Folgen. Der Fachausschuss „Testen vernetzter Systeme für die Industrie 4.0“ der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) setzt sich zusammen aus Vertretern der herstellenden und anwendenden Industrie sowie von beratenden Unternehmen und Hochschulen. Ziel des Fachausschusses ist die Beleuchtung der Auswirkungen von Industrie 4.0 auf das Testen von Produktionsanlagen und der dazu eingesetzten Verfahren und technischen Komponenten.

Die erarbeitete Richtlinie 4004 betrachtet die zusätzlichen Herausforderungen beim Testen vernetzter Industrie 4.0-Systeme. Zudem wird eine Methodik zur Grobplanung von Testprozessen vorgestellt. 

Weiterhin werden die Themen IT-Funktionstest vernetzter Systeme, Test-Management Methoden, Security, Simulation zur Absicherung, Testen im Internet of Things und Connected Car diskutiert.

Wo steht mein Unternehmen in der Digitalen Transformation? Welche Bereiche müssen entwickelt werden? Wie messe ich meine Performance für Industrie 4.0 und muss mein Unternehmen wirklich überall digital werden? Auf diese Fragen will der neu gegründete Fachausschuss unter Leitung von Frau Dr.-Ing. Dipl.-Inform. Violett Zeller (FIR an der RWTH Aachen) mit einem Vorgehensmodell für Unternehmen Antworten finden. 

Viele Unternehmen sehen der Digitalen Transformation, der vielbeschworenen Disruption der Märkte und den Geschwindigkeiten, mit denen sich die Digitalen Technologien entwickeln, kritisch, manche auch unsicher entgegen. Um den produzierenden Unternehmen in Deutschland für den bevorstehenden Wandel eine bessere Orientierung zu geben, wurde am 18. Januar 2018 dieser Fachausschuss ins Leben gerufen: VDI/VDE-GMA STEP 4.0. Ziel des Fachausschusses ist die Entwicklung geeigneter Vorgehensweisen für verschiedene Unternehmensbereiche in Abhängigkeit von ihrem Reifegrad in Bezug auf Industrie 4.0 und den Unternehmenszielen. 

Derzeit existiert eine Vielzahl von Reifegradmessungen, die für ein gesamtes Unternehmen oder auch für einzelne Unternehmensbereiche Maturity-Indexe für Industrie 4.0 bzw. die Digitale Transformation ausgeben. Diese werden als Basis herangezogen, um mit allen interessierten Kreisen herauszuarbeiten, in welcher Situation Unternehmen welche Methoden mit welchem Ziel einsetzen können. Favorisiert wird nicht ein Index für ein gesamtes Unternehmen, sondern verschiedene Messungen und empfohlene Vorgehensweisen für Unternehmensbereiche und für unterschiedliche industrienahe Dienstleistungen. Insbesondere der Maturity Index der acatech wird als gute Basis für das Vorgehensmodell gesehen. 

Ziel des Fachausschusses ist es, eine Richtlinie zu erarbeiten, die beschreibt, wie die bestehenden Reifegradmessungen eingesetzt, ihre Ergebnisse interpretiert werden und vor allem, wie vorgegangen werden kann, nachdem die Ortsbestimmung stattgefunden hat.

Im Rahmen dieses VDI/VDE-Richtlinienausschusses wird das Thema "Stand der Nutzung von Industrie 4.0 - Technologien in der Landtechnik" behandelt. Die Begriffe Industrie 4.0 und Landwirtschaft 4.0 werden derzeit in der öffentlichen Diskussion über zukünftige Entwicklungen häufig verwendet. Eine genauere Analyse zeigt, dass sowohl der Inhalt der einzelnen Begriffe als auch ihr Kontext unzureichend geklärt sind. 

Bei Industrie 4.0 liegt der Schwerpunkt auf der Vernetzung von Systemen. Daraus lassen sich als die verschiedenen Aspekte digitale Individualisierung, Flexibilität, Bedürfnisorientierung, Nachhaltigkeit, kontinuierliche Prozessorientierung, automatisiertes Wissen und Lernen, Kooperationsfähigkeit und Produktivitätsoptimierung ableiten.

Beim Transfer zeigt sich schnell, dass die Landwirtschaft noch von zusätzlichen Aspekten geprägt ist. Besonders auffällig sind hier die Umweltauswirkungen der Landwirtschaft, die neben Kunden, Gesellschaft und Staat auch Natur, Umwelt, Nutztiere und Wetter in hohem Maße mit einbeziehen. Auch ist die Arbeitsorganisation in der Landwirtschaft teilweise anders strukturiert als in der Industrie.

Der Fachausschuss erarbeitet im Rahmen eines Statusreports eine Beschreibung der aktuellen Situation, nicht zuletzt wird dieser auch die Basis für eine nachfolgende VDI-Richtlinie sein.