Die digitale Transformation und die Industrie 4.0 im Unternehmen

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Ausgangslage
1.2 Problemstellung
1.3 Zielsetzung
1.4 Aufbau der Arbeit

2 Grundlagen
2.1 Industrie 4.0
2.2 Unternehmensorganisation

3 Unternehmensorganisation 4.0
3.1 Rahmenbedingungen
3.2 Anforderungen

4 Lösungsansätze von Unternehmensorganisationen 4.0
4.1 Modulare Organisation
4.2 Vernetzte Organisation
4.3 Virtuelle Organisation

5 Bewertungsmodell und Auswirkungen auf die Unternehmensorganisation 4.0
5.1 Bewertungsmodell
5.2 Auswirkungen auf die Organisation 4.0 bei Realisierung

6 Schlussbetrachtung

Literaturverzeichnis

Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Aufbau der Arbeit

Abbildung 2: Die vier Stufen der industriellen Revolution

Abbildung 3: Zwiebelschalenmodell eines CPS

Abbildung 4: Smart Factory als Teil des Internets der Dinge und Dienste

Abbildung 5: Zielfestlegungsprozess

Abbildung 6: Differenzierung der Organisationsarten

Abbildung 7: Agile Strukturen im Unternehmen heute und in 5 bis 10 Jahren

Abbildung 8: Rahmenbedingungen beeinflussen die Anforderungen an eine Organisation 4.0

Abbildung 9: Automatisierungspyramide

Abbildung 10: Vertikale Integration

Abbildung 11: Prozessorientierte vertikale und horizontale Integration

Abbildung 12: Auflösung der Automatisierungspyramide

Abbildung 13: Anwenderunterstützung in der Produktion

Abbildung 14. Anforderungen an eine Organisation 4.0

Abbildung 15: Lösungsansätze von Unternehmensorganisationen 4.0

Abbildung 16: Vor- und Nachteile der modularen Organisation

Abbildung 17: Gestaltungsformen von modularen Organisationen

Abbildung 18: Transformation des Auftragsabwicklungsprozesses von der klassischen Organisation hin zur Prozess-Organisation

Abbildung 19: Modularisierungskonzepte entlang der Wertschöpfungskette

Abbildung 20: Polarisierte Organisation und Schwarm-Organisation

Abbildung 21: Vor- und Nachteile der vernetzten Organisation

Abbildung 22: Schrittweise Überführung einer Hierarchie in eine Heterarchie

Abbildung 23: Charakteristiken von Unternehmensnetzwerken (graue Farbe)

Abbildung 24: Grundtypen von Unternehmensnetzwerken

Abbildung 25: Aufbau eines strategischen Netzwerks

Abbildung 26: Aufbau eines Verbundnetzwerks

Abbildung 27: Verteilung der Kernkompetenzen einer virtuellen Organisation

Abbildung 28: Vor- und Nachteile der virtuellen Organisation

Abbildung 29: Gestaltungsformen von virtuellen Organisationen

Abbildung 30: Virtueller Arbeitsplatz und klassischer Arbeitsplatz im Vergleich

Abbildung 31: Grundtypen von virtuellen Unternehmen

Abbildung 32: Lastenheft der Organisation 4.0

Abbildung 33: Bewertungskriterien der Anforderungen

Abbildung 34: Pflichtenheft der modularen Organisation 4.0: Fertigungsprozesse

Abbildung 35: Pflichtenheft der vernetzten Organisation 4.0: Projektnetzwerk in Forschungs- und Entwicklungsarbeiten

Abbildung 36: Pflichtenheft der virtuellen Organisation 4.0: Virtuelles Unternehmen tritt als Opportunist auf

Abbildung 37: Auswirkungen auf die Organisation 4.0

Abbildung 38: Flexibilisierung der Arbeitswelt

Abbildung 39: Veränderungsanteil von ortsflexibler Arbeit nach Beschäftigungsgruppen

Abbildung 40: Datendiebstahl - Betroffene Unternehmen nach Branchen

Abbildung 41: Täterkreis - Betroffene Unternehmen

Abbildung 42: 4D-Modell der Führung

Abbildung 43: Eisberg-Modell der Unternehmenskultur

Abbildung 44: Auswahl an Berufsgruppen mit Substituierbarkeitspotenzial in Prozent

Abbildung 45: Anforderungsprofil eines Mitarbeiters

Abbildung 46: Materialeffizienzsteigernde Maßnahmen und deren Nutzungsanteil

Abbildung 47: Energieeffiziente Querschnittstechnologie und deren Nutzungsanteil

Abbildung 48: Prognostiziertes Investitionsvolumen in Industrie 4.0 Lösungen

Abbildung 49: Prozessmodell - Wesentliche Erkenntnisse der Arbeit

Abbildung 54: Top 10-Enpassberufe für Fachkräfte 2016

Abbildung 55: Top 10-Enpassberufe für Spezialisten 2016

Abbildung 56: Top 10-Enpassberufe für Experten 2016

Abbildung 57: Anforderungsprofil eines Mitarbeiters im Detail

Abbildung 58: Beurteilung der Lernwege und -orte für fachliche Anforderungen

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Chancen und Risiken der Rahmenbedingungen

Tabelle 2: Gestaltungsformen von vernetzten Organisationen

Tabelle 3: Übersicht der modernen Informations- und Kommunikationsmedien

Tabelle 4: Die vier Dimensionen der Führung

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

„Wenn Technologien und Gesellschaft sich schneller ändern, als Unternehmen in der Lage sind sich anzupassen, dann kommt es ganz nach den Regeln der Evolution zum Aussterben bestimmter Unternehmenstypen“^[1]

Karl-Heinz Land

Die aktuelle Situation von Unternehmen wird durch dieses Zitat von Karl-Heinz Land passend beschrieben. Die Unternehmen werden durch die fortschreitende Digitalisierung und Internationalisierung mit neuen Situationen konfrontiert, die direkten Einfluss auf die Arbeitswelt haben. Die grenzenlosen Exportmöglichkeiten von Waren und Dienstleistungen, der rasante Austausch von Wissen und Fähigkeiten und die kundenindividuelle Fertigung in Losgröße Eins, eröffnen den Unternehmen neue Möglichkeiten. Diese Entwicklungen bringen weitreichende Potenziale mit sich, erhöhen jedoch auch den Anpassungsdruck auf die Unternehmen.^{[2] [3]}

1.1 Ausgangslage

In einer dynamischen Welt wirken zahlreiche technologische und gesellschaftliche Veränderungen auf die Unternehmen ein. Werden die Megatrends einer Studie der Bertelsmann Stiftung von 2016 betrachtet, so wird die Liste der Megatrends im Vergleich zu den Vorjahren stetig umfangreicher. Neben den großen Megatrends, wie Globalisierung, demografischer Wandel, Klimaveränderung und Urbanisierung, sind in den letzten Jahren noch weitere Trends, wie Digitalisierung, Migrationsströme und Gefahr von Einkommensungleichgewicht hinzugekommen.^[4] Die veränderten Rahmenbedingungen und der ohnehin vorhandene Wettbewerb verstärken den Anpassungsdruck der Unternehmen. Dabei können sich Unternehmen frühzeitig auf die veränderten Rahmenbedingungen einstellen und Teil des Veränderungsprozesses sein.^[5]

Da in dieser Masterthesis der Fokus auf die Auswirkungen auf die Unternehmens-organisation im digitalen Zeitalter liegt, sollen nachfolgend einige Megatrends hervorgehoben werden, die unmittelbar die Organisationsstrukturen und -prozesse in Unternehmen beeinflussen. Die Globalisierung und der damit verbundene rasante Wissensaustausch und technologische Fortschritt in der Digitalisierung hat spürbare Auswirkungen auf die Gesellschaft und auf die Arbeitswelt.^[6] Mit Hilfe von modernen Informations- und Kommunikationstechnologien sind räumliche und zeitliche Distanzen der Mitarbeiter realisierbar und eine betriebliche Flexibilität kann geschaffen werden.^[7] Die Arbeitswelt der Zukunft wird durch den demografischen Wandel und die Migrationsströme vor neue Herausforderungen gestellt. So steigt der Anteil an älteren Arbeitnehmern und Zuwanderern an, trotz einer sinkenden Anzahl an Erwerbstätigen.^[8] Der Umgang mit einer Beschäftigungsstruktur verschiedener Generationen erfordert neue Führungsinstrumente, um den Nutzen der Vielfalt zu erschließen. Darüber hinaus ist auf Grund des Generationenwechsels ein Wertewandel der Arbeitnehmer zu erkennen. Das Streben nach mehr Selbstverwirklichung und Selbstentfaltung ist von zentraler Bedeutung. Auch die persönliche Lebensgestaltung durch die Vereinbarung von Beruf und Familie, die Teilhabe an Entscheidungen und Mitbestimmung, sowie der offene und soziale Umgang mit Menschen sind in der Arbeitswelt der Zukunft relevant.^[9]

Um als Unternehmen ein Pionier der Trendbewegung zu sein, müssen sie sich den Herausforderungen stellen und ihre Organisationsstrukturen und -prozesse neu gestalten.^[10] Dabei müssen die Veränderungsprozesse in Unternehmensorganisationen aktiv gesteuert werden. Eine kontinuierliche Bereitschaft für Veränderungen muss mit strategischer Voraussicht verfolgt, stets die Beeinflussung der Entwicklungen auf das eigene Unternehmen reflektiert und die Anpassungen durchgeführt werden.^[11]

1.2 Problemstellung

Vor dem Hintergrund, dass Unternehmen mit den großen Megatrends konfrontiert werden, ist ein Wandel der bisher klassischen Organisationsstrukturen hin zu flexiblen Organisationsstrukturen unumgänglich, um weiterhin wettbewerbsfähig zu sein. Kreative Mitarbeiter und agile Strukturen sind der Motor für Innovationen. Gelingt es Unternehmen nicht, sich an die Geschwindigkeit der Trends anzupassen, so werden sie vom Wettbewerber überholt. Zusätzlich ist die bevorstehende digitale Transformation – das heißt, die Integration von Industrie 4.0 Lösungen in die bestehende Arbeitswelt – bei vielen Unternehmen noch lange nicht hervorgedrungen. Zwar setzten sich Unternehmen mit der Digitalisierung der industriellen Arbeitswelt auseinander, jedoch haben sie laut einer Umfrage des Fraunhofer Instituts aus dem Jahr 2016 noch einige Hemmnisse:^[12]

- Aufwändige Einführungsphase
- Kostenintensiv
- Sicherheitsbedenken
- Geringer Nutzen
- Unflexibel
- Transparente Rahmenbedingungen
- Unverständlich

Um das Stimmungsbild der Hemmnisse zu relativieren, muss der Mehrwert von Industrie 4.0 Lösungen in der deutschen Wirtschaft transparent kommuniziert werden. Zusätzlich muss Aufklärungsarbeit über die möglichen Auswirkungen von Industrie 4.0 Lösungen auf die Unternehmensorganisationen durchgeführt werden.

1.3 Zielsetzung

Die klassischen Unternehmensorganisationen mit ihrem hierarchischen Aufbau halten den Marktanforderungen im Zeitalter von Industrie 4.0 nicht stand. Deshalb müssen neue Unternehmensorganisationen geschaffen werden, die dem digitalen Wandel gerecht werden.

Das Ziel der Masterthesis „Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Unternehmens-organisation“ besteht darin, einen Anforderungskatalog für Unternehmen im Zeitalter der digitalen Transformation zu definieren. Zusätzlich sollen mögliche Lösungsansätze von Unternehmensorganisationen vorgestellt und deren Vor- und Nachteile, sowie unterschiedliche Gestaltungsformen anhand von Praxisbeispielen beschrieben werden. In einem Bewertungsmodell werden die Lösungsansätze von Unternehmensorganisationen miteinander verglichen. Auf Grundlage des Bewertungsmodells und einigen Studienergebnissen sollen die Auswirkungen auf die Unternehmen und die zahlreichen Veränderungen in der Gesellschaft und der Arbeitswelt definiert werden.

1.4 Aufbau der Arbeit

Zum Erreichen des Ziels ist die Masterthesis in sechs Kapitel strukturiert. Die nachfolgende Abbildung 1 stellt den Aufbau der Arbeit grafisch dar.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Aufbau der Arbeit

[Eigene Darstellung]

2 Grundlagen

In diesem Kapitel werden die für das Verständnis der Arbeit notwendigen Grundlagen beschrieben. Hierzu werden die Begriffe „Industrie 4.0 und „Unternehmensorganisation“ näher erläutert.

2.1 Industrie 4.0

Der Begriff „Industrie 4.0“ wurde von der deutschen Bundesregierung als Marketingbegriff erschaffen und steht als Synonym für eine weitestgehend selbstorganisierte Produktion mit intelligenten und digital vernetzten Systemen.^[13] Im Jahr 2011 wurde der Begriff zum ersten Mal auf der Hannover Messe als das Zukunftsprojekt im Rahmen der Hightech-Strategie 2020 vorgestellt.^[14] Dabei beschreibt der Begriff Industrie 4.0 eine Neuausrichtung der Industrie, welche die Arbeitsstrukturen in Unternehmen von der Planung über die Umsetzung bis hin zum Versand der Ware neu definiert.^[15] Die Neuausrichtung der Industrie soll derart anders sein, dass hier auch von einer Revolution gesprochen wird. Mit Hilfe von intelligenten Informationstechnologien verschmelzen Fertigungsprozesse miteinander, wodurch Produkt-Lebenszyklen kürzer werden und Kundenbedürfnisse in Echtzeit in die Produktion einfließen.

International steht der Begriff „Industrie 4.0” auch als Synonym für „industrial internet of things (lloT)”, „smart manufacturing”, „smart production”, „smart factory”, „big data” und „advanced manufacturing”.^[16]

Wird der Forschungsverlauf von Industrie 4.0 genauer betrachtet, so kann eine rasante Entwicklung beobachtet werden. Bereits im Jahr 2012 wurde von der deutschen Bundesregierung die Hightech-Strategie für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 verabschiedet. Darin steht, dass innerhalb von sieben Jahre (2014 – 2020) diverse Zukunftsprojekte durch den Einsatz von Wirtschaft und Industrie weiterentwickelt und gefördert werden sollen. Mit Hilfe der Hightech-Strategie soll der Fokus auf ein nachhaltiges Wachstum und gesellschaftlichen Wohlstand in Deutschland gelegt werden. Daher wurde von der deutschen Bundesregierung für die Laufzeit von sieben Jahren ein Förderbudget in Höhe von 8,4 Milliarden Euro bewilligt.^[17] Im Jahr 2013 wurden die „Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung verabschiedet. Im selben Jahr haben sich diverse Wirtschaftsverbände^[18] zur Plattform Industrie 4.0 zusammengeschlossen.^[19]

2014 wurde das Förderbudget der „Hightech-Strategie“ aus dem Jahr 2012 auf 14 Milliarden Euro erhöht, damit weitere Innovationen vorangetrieben werden können.^[20] Weiter erfolgte im Jahr 2015 die Erweiterung der Plattform Industrie 4.0 um weitere Akteure aus Unternehmen, Verbände, Gewerkschaften, Wissenschaft und Politik mit dem Ziel einer möglichst breitbandiger Marktakzeptanz. In einem Arbeitskreis unterschiedlicher Akteure wurde die „Umsetzungsstrategie Industrie 4.0“ verabschiedet. Die Ergebnisse der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden in der Umsetzungsstrategie formuliert und Handlungsempfehlungen für ein Industrie 4.0 fähiges Unternehmen definiert.^[21] Im Jahr 2016 fand letztendlich die Weiterentwicklung der Forschungsschwerpunkte zur „Hightech-Strategie“ statt. Dabei wurde weiterhin der Fokus auf den gesellschaftlichen Wohlstand und das wirtschaftliche Wachstum gelegt. Mit einem Budget in Höhe von 1 Milliarde Euro wurden folgende Forschungsschwerpunkte fokussiert:^[22]

- Digitale Wirtschaft und Gesellschaft
- Nachhaltiges Wirtschaften und Energie
- Innovative Arbeitswelt
- Intelligente Mobilität
- Zivile Sicherheit
- Gesunde Leben

In einem Interview mit Frau Dr. Johanna Wanka im Jahr 2017 (Bundesministerin für Bildung und Forschung, von 2013 bis 2018) wurden die Forschungsgelder der Hightech-Strategie kritisch hinterfragt. Laut Ihrer Aussage sind „Innovationen (…) existentiell wichtig für die Zukunft unseres Landes. (…) Ohne Forschung, Entwicklung und Bildung wäre das absolut unmöglich. Wenn wir so weiterleben wollen wie bisher, wenn wir unseren Wohlstand sichern und ausbauen wollen, müssen wir viel in Forschung und Entwicklung investieren.“^[23] Werden die Gesamtausgaben von Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten seit der Einführung der Hightech-Strategie betrachtet, so ist ein stetiger Anstieg des Förderbudgets zu erkennen. Mit Hilfe dieser Fördergelder sind Unternehmen in der Lage ihre Fertigungsprozesse zu optimieren. Somit regt der Staat mit seinem Beitrag nicht nur Forschungsaktivitäten direkt an, sondern bringt auch Unternehmen dazu in neue Technologien zu investieren.

Nicht nur Deutschland investiert in die Forschungsaktivitäten von Industrie 4.0 Handlungsfelder. Im internationalen Vergleich können die Länder USA, China und Japan in Bezug auf Industrie 4.0 Lösungen im gleichen Maße mithalten wie Deutschland. Da die Entwicklung von Industrie 4.0 ein laufender Prozess ist, wird sich erst in der Zukunft zeigen, welches Land auf dem Gebiet der stärkste Antreiber von Industrie 4.0 Lösungen ist.^[24] Des Weiteren gibt es multilaterale Kooperationen. Da Deutschland von Dezember 2016 bis Dezember 2017 die Präsidentschaft der G20 innehatte, wurde das Thema Industrie 4.0 auf die Agenda gesetzt. Im Austausch mit den G20-Staaten und der deutschen Plattform Industrie 4.0 konnten Fragen rund um weltweile Standards, Erfolgsfaktoren und Rahmenbedingungen diskutiert werden.^[25]

2.1.1 Historische Entwicklung

Der Begriff „Industrie 4.0“ nimmt Bezug auf die Industriegeschichte. Wird die historische Entwicklung der technologischen Fortschritte von Fertigungsprozessen betrachtet, so ist ein stetiger Wandel der Arbeitswelt und Gesellschaft zu bemerken. Die Zahl Vier des Begriffs Industrie 4.0 ist auf den vierten industriegeschichtlichen Umbruch zurückzuführen. Die Abbildung 2 zeigt die vier Stufen der industriellen Entwicklung.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Die vier Stufen der industriellen Revolution

[Eigene Darstellung nach Quelle: Roth, A. (2016), S. 19 ff.]

Die erste industrielle Revolution wurde Ende des 18. Jahrhunderts eingeleitet. Durch den Übergang von reiner Handarbeit in der Baumwollspinnerei und Weberei zu einer maschinellen Produktion in Form eines mechanischen Webstuhls im Jahr 1784 konnten die ersten Produktionsanlagen errichtet werden. Diese Produktionsanlagen wurden mit Hilfe von Wasser und Dampf betrieben.

Die zweite industrielle Revolution lässt sich um 1870 mit der Einführung der Elektrizität als Antriebskraft einordnen. Durch die starke Elektrifizierung von Maschinen konnte der Mechanisierungsgrad innerhalb der Produktionsanlagen erhöht werden. Geprägt durch die von Henry Ford erstmals entwickelte Fließbandarbeit und den Grundprinzipien der Arbeitsteilung für die Massenproduktion laut Frederick Taylor wurde „die Basis für die heutige konsumorientierte Wohlstandsgesellschaft gelegt.“^[26] Durch den Einsatz von Telefonen und Telegrammen konnten die Arbeitsprozesse beschleunigt und Herstellkosten reduziert werden.^[27]

Die dritte industrielle Revolution ist die Zeit der fortschreitenden Automatisierung der Produktionsprozesse. Basierend auf der Nutzung von Mikroprozessoren und der Entwicklung von speicherprogrammierbaren Steuerungen im Jahr 1969 wurden die Rationalisierungsmaßnahmen innerhalb der Produktion fortgesetzt. Industrieroboter und Maschinen konnten schnell umgerüstet werden, was zu einer hohen Flexibilität und Produktivität führte. Mit der Interneteinführung und dem weltweiten Austausch von Wissen schritt die Globalisierung ungehindert fort.

Aktuell ist das Zeitalter der vierten industriellen Revolution abgebrochen. Hier werden die Stakeholder^[28] eines Unternehmens als auch die internen Prozesse innerhalb eines Unternehmens durch die Anwendung von modernen Informations- und Kommunikationstechnologien miteinander vernetzt. Das Ziel soll sein, dass sich die Produktion ohne menschlichen Eingriff selbst steuert und organisiert. Diese moderne Produktionsumgebung wird als „Smart Factory“ bezeichnet.^[29] Nachfolgend sollen die Bestandteile einer „Smart Factory“ beschrieben werden.

2.1.2 Smart Factory

Der Begriff Smart Factory kommt aus dem Englischen und heißt sinngemäß übersetzt intelligente Fabrik. Dabei kann eine Smart Factory ein Unternehmen oder ein Verbund von vielen Unternehmen sein. Die Grundlage einer Smart Factory wird durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien geschaffen. In einer Produktionsumgebung kommunizieren „Menschen, Maschinen und Ressourcen so selbstständig wie in einem sozialen Netzwerk.“^[30] Die Kommunikation findet innerhalb und außerhalb eines Unternehmens, sowohl in vertikale als auch in horizontaler Ebene, statt. Die Kommunikation und der Datentransfer zwischen Mensch, Maschinen und Ressourcen können entlang der kompletten Wertschöpfungskette erfolgen. Als ein zentrales Merkmal der Smart Factory ist die kundenindividualisierte Produktion. Mit Hilfe der Vernetzung von Maschinen und deren Intelligenz zur Selbstorganisation können kundenindividuelle Produkte hergestellt werden. In einer Smart Factory werden in der Regel wenig menschliche Eingriffe benötigt. Dadurch können selbst Kleinserien bis hin zu Losgröße Eins kostengünstig hergestellt werden.^[31] Innerhalb eines Smart Factory sind folgende Bestandteile vorhanden sein:^{[32] [33] [34]}

Cyper Physical Systems (CPS): Die Produktionsmaschinen werden mit einer Intelligenz ausgestattet, damit sie sich innerhalb einer Produktionsumgebung selbststeuern. Diese Intelligenz wird durch den Einsatz von Cyber Physical Systems (CPS) der Produktionsmaschinen und der Vernetzung der Produktionsmaschinen mit der virtuellen Computerwelt (Cloud) umgesetzt. Die Struktur eines CPS lässt sich anhand eines Zwiebelschalenmodells in Abbildung 4 beschrieben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Zwiebelschalenmodell eines CPS

[Eigene Darstellung nach Quelle: Franken, S. (2015), S. 17 ff.]

Eine Produktionsmaschine besteht aus einer Hardware, auf der eine bestimmte Software installiert ist. Diese Hardware enthält wiederum Sensoren und Aktoren, die von einem eingebetteten System umschlossen sind. Sensoren nehmen Informationen von der Umwelt auf und werten diese aus. Aktoren hingegen greifen aktiv in den Prozess ein und führen physikalische Vorgänge, beispielsweise Druck oder Bewegung, aus. Das eingebettete System bildet somit die Grundlage, um mit dem Internet verfügbare Daten und Dienste auszutauschen. Ein Beispiel für ein eingebettetes softwareintensives System ist die Motorsteuerung von Elektro- und Hybridfahrzeugen zur Verringerung des Energieverbrauchs. Diese eingebetteten Systeme können durch das CPS umschlossen werden, wodurch es nun in einem Firmennetz oder Internet integriert werden kann. So können Daten zwischen Mensch und CPS, aber auch zwischen unterschiedlichen CPS ausgetauscht und Fernwartungen durchgeführt werden.

Cloud Computing: Das Cloud Computing beschreibt die zentrale Bereitstellung von Daten und Informationen über das Internet oder Intranet. Je nach Bedarf werden die Daten und Informationen in Echtzeit zur Verfügung gestellt. Die intelligenten CPS greifen auf die Daten der Cloud zu und lösen dadurch Folgeprozesse aus. Im Rahmen des Cloud Computing können weitaus mehr Daten und Informationen verarbeitet werden als bei einer herkömmlichen Serverlösung. Durch die große Anzahl an Daten können einige Analysen zur Optimierung und Planung einer Smart Factory durchgeführt werden. Wird das Cloud Computing von externen Anbietern als Dienstleistung bereitgestellt, so wird dies für gewöhnlich in dem Pay-Per-Use-Verfahren abgerechnet. Bei einem Pay-Per-Use-Verfahren fallen nur Kosten pro tatsächliche Anwendung an.^[35]

Drahtlose Kommunikationstechniken: Mit Hilfe von drahtlosen Kommunikations-techniken, wie zum Beispiel Radio-Frequency-Idenfication (RFID), Bluetooth oder andere Technologien kann jedem Produkt eine Anleitung zu seiner Herstellung mit auf den Weg geben werden. Besitzt beispielsweise das Produkt einen RFID-Chip, so spricht man von einem „Smart Product“. Auf diesem RFID-Chip werden alle wichtigen Informationen zum Herstellungsprozess des Kundens gespeichert. Das Smart Product ist jederzeit eindeutig identifizierbar und lokalisierbar. Sobald beispielsweise ein digitaler Kundenauftrag in eine Smart Factory eintrifft, werden alle individuellen Kundenanforderungen auf den RFID-Chip des Smart Products gespeichert. Ohne menschliche Hilfe findet folglich zwischen dem Smart Product und der CPS die Kommunikation statt. Ausgehend von den vernetzten CPS werden eigenständig Ressourcen, wie Werkzeuge, Maschinen und Materialien, reserviert. Gleichzeitig frägt das CPS Prozessparameter über das Internet an oder tauscht Daten direkt mit anderen CPS aus, wodurch die nächsten Bearbeitungsschritte und –wege geplant werden können.^[36]

Die Smart Factory kommt in einem hochkomplexen Fertigungsumfeld, das heißt mit einer hohen Fertigungstiefe und einer hohen Programmbreite, zurecht. Dabei soll eine Smart Factory nicht isoliert betrachtet werden, denn eine Smart Factory ist stets im regen Datenaustausch mit anderen Infrastrukturen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Smart Factory als Teil des Internets der Dinge und Dienste^[37]

Wie in Abbildung 4 dargestellt, ist eine Smart Factory mit anderen Infrastrukturen vernetzt. Durch die Digitalisierung und dem technologischen Wandel sind neben der Smart Factory noch weitere intelligente Infrastrukturen entwickelt worden. Zu den Bekanntesten gehören Smart Grid (deutsch: intelligente Energienetze), Smart Mobility (deutsch: intelligente Mobilitätskonzepte), Smart Logistics (deutsch: intelligente Logistikkonzepte) und Smart Buildings (deutsch: intelligentes Gebäude). Das Zusammenwirken aller Infrastrukturen führt zu der Vision einer intelligenten, vernetzten Welt. Mit der zunehmenden Nutzung des Internets und der hohen Vernetzung von diversen intelligenten Infrastrukturen werden sich die konventionellen Wertschöpfungsketten verändern und neue Unternehmensorganisationen etablieren.^[38]

2.2 Unternehmensorganisation

Der Begriff Unternehmensorganisation setzt sich aus den zwei Wörtern Unternehmen und Organisation zusammen. Da in dieser Masterthesis neue Lösungsansätze von Unternehmensorganisationen im Zeitalter von Industrie 4.0 definiert, analysiert und bewertet werden sollen, werden zu Beginn die Begriffe „Organisation“ und „Unternehmen“ beschrieben.

Die Herkunft des Begriffs „Organisation“ stammt von dem griechischen Wort órganon, was so viel wie Werkzeug oder Instrument bedeutet. Das Verb organisieren kann als „planmäßig ordnen, gestalten, einrichten [und] aufbauen“^[39] abgeleitet werden. Der Begriff Organisation kann in drei unterschiedliche Ausführungen differenziert werden. Dabei kann zwischen der funktionellen, instrumentellen und institutionellen Organisation unterschieden werden. Bei der funktionellen Organisation werden Regeln, Strukturen und Prozesse definiert. Bei einer instrumentellen Organisation werden Hierarchien mit Führungsebenen erstellt. Bei einer institutionellen Organisation wird die Organisation als soziales System gesehen. Soziale Systeme sind beispielsweise Vereine, Schulen oder Krankenhäuser.^[40]

Der Begriff „Unternehmen“ wird laut den Autoren Vahs und Schäfer-Kunz als eine „wirtschaftliche, technische, soziale und rechtliche Einheit verstanden, deren Aufgabe die Erstellung und der Absatz von Gütern und/ oder Dienstleistungen ist und nach dem erwerbswirtschaftlichen Prinzip [gemeint ist Gewinnmaximierung] handelt.“^[41] Innerhalb eines Unternehmens können mehrere Personen in Arbeitsteilung an einer gemeinsamen Aufgabe auf Basis eines gemeinsamen Zieles arbeiten. Dabei muss die Arbeitsaufgabe der Einzelperson so abgestimmt sein, dass sie nicht vom Unternehmensziel abweicht und das erwerbswirtschaftliche Prinzip berücksichtigt wird.^[42]

Durch die Kombination beider Begriffe zur „Unternehmensorganisation“ sollen die Strukturen, Prozesse, Hierarchien und Unternehmensziele so ausgelegt werden, dass eine langfristige Gewinnmaximierung erzielt werden kann. Laut den Autoren Kieser und Kubicek sollen Unternehmensorganisationen so gebildet werden, dass sie „dauerhaft ein Ziel verfolgen und eine formale Struktur aufweisen, mit deren Hilfe die Aktivitäten der Mitglieder auf das verfolgte Ziel ausgerichtet werden sollen.“^[43]

2.2.1 Festlegung von Zielen

Um als Unternehmensorganisation langfristig auf dem Markt bestehen zu können, ist die Festlegung von Zielen ein wichtiger Erfolgfaktor. Der amerikanische Autor Mager formulierte schon 1975 die Situation von Unternehmen sehr treffend: „Wer nicht weiß, wohin er will, darf sich nicht wundern, wenn er ganz woanders ankommt."^[44]

Die Abbildung 5 zeigt den Zielfestlegungsprozess innerhalb eines Unternehmens, welcher hierarchisch in die Dimensionen Vision und Mission, Unternehmensstrategie und Unternehmensziele aufgebaut ist. Nachfolgend sollen die drei Dimensionen aus dem Zielfestlegungsprozess beschrieben werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Zielfestlegungsprozess

[Eigene Darstellung nach Quelle: VDI 2870 - Blatt 1 (2012), S. 8 f.]

Die Vision und Mission geben Auskunft in welcher Richtung sich das Unternehmen in circa 10 bis 15 Jahren entwickeln möchte. Sie wird offen mit der Belegschaft kommuniziert und gelten als Leitbild für die untergeordneten Unternehmensstrategien und -ziele. Dabei wendet sich das Leitbild nicht nur an die eigenen Mitarbeiter sondern auch an Lieferanten und Kunden. Zusätzlich ist die Formulierung von Vision und Mission an die Öffentlichkeit ein wichtiger Imagefaktor.

Die Unternehmensstrategie fasst die langfristige Ausrichtung des Leitbilds in deutliche Worte, wobei diese nicht in Kennzahlen formuliert sind. Für Führungskräfte werden nun Strategien festgelegt, wie sie sich in ihrem Bereich orientieren sollen.

Die Unternehmensziele sind maßgeblich aus allen Strategien abgeleitet. Somit wird erreicht, dass die Ziele nicht unverbunden, nebeneinander zu sehen sind, sondern als kompletten Verbund aus allen Strategien miteinander synchronisiert sind. Aus den Zielen werden Kennzahlen formuliert, wodurch die Zielerreichung messbar und kontrollierbar wird. Häufig werden auch Jahresziele in den Arbeitsverträgen der jeweiligen Mitarbeiter formuliert. Somit wird die Unternehmensphilosophie bis in den einzelnen Mitarbeiter getragen und ausgeübt.

Innerhalb jeder Dimension sollen die veränderten Rahmenbedingungen und Kundenanforderungen abgestimmt, neu definiert und flexibel angepasst werden, sodass die Ziele stets konform sind. Die drei Dimensionen geben maßgeblich den Zweck, Orientierung und Verhalten im Unternehmen für die Belegschaft als auch für die Kooperationspartner vor. Das Ziel soll sein, dass jeder in die gemeinsame Richtung steuert. Dies erhöht die Effektivität und Effizienz der Arbeit.^[45]

2.2.2 Struktur und Aufbau

Zu den Themen Organisationsstruktur und -aufbau wurden schon einige Ansätze von Wissenschaftlern entwickelt. Als Erstes wurde der klassische Ansatz im Jahr 1900 definiert. Nachfolgend sollen die vier Organisationsarten nach dem klassischen Ansatz in Abbildung 6 beschrieben werden.^[46]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Differenzierung der Organisationsarten

[Eigene Darstellung nach Quelle: Nicolai, C. (2012), S. 15 f.]

Entscheidungssituation:

Nach der Entscheidungssituation kann zwischen einer formalen und informalen Organisation unterschieden werden. Die formale Organisation hat eine klar definierte und meist schriftliche Regelung von innerbetrieblichen Unternehmensabläufen und -strukturen. Beispiele hierfür sind vorgegebene Hierarchien, Weisungsbeziehungen, Stellenbeschreibungen und Arbeitsabläufe. Die informale Organisation basiert auf der Verhaltensweise zwischen den Personen. Beispiele hierfür sind Kommunikation, Führung und Statussymbol. Diese Verhaltensweisen entstehen spontan zwischen den Personen.

Gestaltungsaspekt:

Nach dem Gestaltungsaspekt kann zwischen einer Aufbau- und Ablauforganisation differenziert werden. Bei der Aufbauorganisation wird die klassische Hierarchie einer Organisation gebildet. Es werden Stellen und Abteilungen festgelegt sowie die Weisungs- und Entscheidungsbeziehungen in den Stellen und Abteilungen definiert. Bei der Ablauforganisation werden die Aufgaben, die in der Aufbauorganisation getätigt werden, miteinander verkettet und schriftlich als ein Prozess niedergeschrieben. Je nach Gestaltungsobjekt können die Aufgaben einer Ablauforganisation sowohl von einem Arbeitsplatz als auch von einem Standort analysiert werden. Soll eine Organisation neu gestaltet werden, so muss Aufbau- und Ablauforganisation ganzheitlich betrachtet werden. So müssen die Strukturen in der Aufbauorganisation als auch die Prozesse in der Ablauforganisation analysiert und optimiert werden. Dabei sollen stets die Erfolgsfaktoren Wirtschaftlichkeit und Humanorientierung im Zentrum jeder Verbesserung liegen.^[47]

Strukturierungsanlass:

Je nach Strukturierungsanlass kann sich eine Neuorganisation oder eine Reorganisation bilden. Durch eine Unternehmensgründung oder die Gründung eines neuen Geschäftsbereichs ergibt sich eine Neuorganisation. Wird ein Produktionsverfahren in einem bestehenden Unternehmen verändert, so wird von einer Reorganisation gesprochen.

Bedeutung:

Je nach Bedeutung des Unternehmensgeschehens werden die Organisationen in primär und sekundär unterteilt. Bei der primären Organisation werden regelmäßige Routineaufgaben ausgeübt, die kurz- bis mittelfristig erledigt werden. Diese können wiederrum in eine funktionale, divisionale, Matrix-, Tensor- und Holding-Organisation unterteilt werden. Bei der sekundären Organisation werden hingegen längerfristige Aufgaben ausgeübt mit dem Ziel die primäre Organisation zu unterstützen.

2.2.3 Organisation im Wandel

Studien belegen auch, dass die Bereitschaft zu einem Wandel innerhalb der Unternehmensorganisation vorhanden ist. So wurden in einer Studie aus dem Jahr 2016 Fachkräfte aus unterschiedlichen Branchen gefragt, wann und ob sie ihre Unternehmensorganisation an den Wandel der Digitalisierung anpassen werden. Laut den Studienergebnissen wollen 70% der Unternehmen innerhalb der nächsten 3 Jahre eine Veränderung ihrer Unternehmensorganisation durchführen. 17% der Unternehmen haben mit der Reorganisation schon begonnen und 12% der Unternehmen möchten in einem Jahr damit beginnen.^[48]

In derselben Forschungsumfrage wurden die Führungskräfte nach der Veränderungsbereitschaft von agilen Strukturen befragt. Die Abbildung 7 zeigt die agilen Schwerpunkte und deren Ausprägungen aktuell und in 5-10 Jahren. Dabei ist zu erkennen, dass besonders flexibles Arbeiten, mehr Eigenverantwortung, virtuelle Führung und digitalisierte Aufgabenausrichtung stark ausgeprägt sind.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Agile Strukturen im Unternehmen heute und in 5 bis 10 Jahren^[49]

In einer weiteren Forschungsumfrage wurden die Teilnehmer nach dem Veränderungsgrad je Abteilung im Unternehmen befragt. Der größte Veränderungsbedarf ist in den Abteilungen Informationstechnik, Kundenservice und Logistik zu verzeichnen. Der Bereich Produktion nimmt den vierthöchsten strukturellen Veränderungsbedarf ein.^[50]

Um den jeweiligen strukturellen Übergang in den Unternehmen zu gestalten und den digitalen Anforderungen an den Kunden gerecht zu werden, müssen Organisationen zukünftig mehr leisten als zuvor. Dabei bremst die klassische Organisation die Wandlungsfähigkeit eines Unternehmens aus. Um dynamisch auf veränderbare Umgebungseinflüsse reagieren zu können, rücken neue Gestaltungsformen von Organisationen in den Fokus.

3 Unternehmensorganisation 4.0

Die Unternehmen stehen vor einer Vielzahl an Herausforderungen. Nachfolgend soll der Begriff „Organisation 4.0“ als ein Synonym für den Wandel der Unternehmensorganisationen unter Industrie 4.0 Gesichtspunkten verwendet werden. Dabei beeinflussen die Megatrends (z.B. demografischer Wandel, Globalisierung, Kulturwandel), der Wandel zu digitalen Infrastrukturen und die Nutzung von Assistenzsystemen die Unternehmen. Um den Herausforderungen gerecht zu werden, müssen die Anforderungen an eine Organisation 4.0 definiert werden. Zur Ermittlung der Anforderungen müssen zu Beginn die Rahmenbedingungen im und außerhalb des Unternehmensumfelds bekannt sein. Die Abbildung 8 zeigt die Rahmenbedingungen an ein Unternehmen. Basierend auf die Rahmenbedingungen können die Anforderungen an eine Organisation 4.0 definiert werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 8: Rahmenbedingungen beeinflussen die Anforderungen an eine Organisation 4.0

3.1 Rahmenbedingungen

In diesem Abschnitt sollen die Rahmenbedingungen Megatrends, Vernetzung und Integration und Assistenzsysteme beschrieben werden. Sie bilden die Grundlage, um das Anforderungsprofil an eine Organisation 4.0 zu definieren.

3.1.1 Megatrends

Die Megatrends haben einen direkten Einfluss auf die Unternehmen. Laut einer Studie der Bertelsmann Stiftung aus dem Jahr 2016 werden Unternehmen mit folgenden Megatrends konfrontiert:^[51]

- Globalisierung
- Digitalisierung
- Demografischer Wandel
- Migrationsströme
- Diversität und Wertewandel
- Klimaveränderung
- Urbanisierung
- Gefahr von Einkommensungleichgewicht

Nachfolgend sollen die Megatrends im Detail beschrieben werden:^[52]

Globalisierung: Im Zuge der barrierefreien Mobilitätsmöglichkeiten von Menschen und Waren und der Nutzung von modernen Informations- und Kommunikationsmedien (vgl. Anhang C) konnten Unternehmen in den letzten Jahren verstärkt mit weltweit verteilten Unternehmen kooperieren. Durch die weltweite Arbeitsteilung können die Marktanteile vergrößert und gegebenenfalls kooperative Kostenvorteile erzielt werden.

Digitalisierung: Die Digitalisierung beeinflusst jedes Unternehmen in jeder Branche. Wird der Anteil der Internetnutzer in Deutschland in privaten Haushalten betrachtet, so hatten 2001 rund 37% und 2016 rund 79% der privaten Haushalte Internetzugriff.^[53] Mit Hilfe des Internetzugangs und der Nutzung von modernen Informations- und Kommunikationsmedien können Unternehmen leicht kooperieren. Auch innerhalb des Unternehmens werden im Zuge der Digitalisierung unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ die Arbeitsprozesse durch echtzeitbasierte CPS optimiert, wodurch eine kundenindividuelle Fertigung möglich ist.

Demografischer Wandel: Die Arbeitswelt der Zukunft wird durch den demografischen Wandel vor neue Herausforderungen gestellt. Laut der Studie steigt von Jahr zu Jahr der Anteil an älteren Arbeitnehmern. Demgegenüber rücken nicht im gleichen Maße junge Fachkräfte nach. Wird die Anzahl an Erwerbstätigen im Alter zwischen 20 und 65 Jahren mit den Jahren 2013 und 2060 verglichen, so ist ein Rückgang von rund 11 Millionen auf 37 Millionen Erwerbstätige zu erwarten.

Migrationsströme: Die Migrationsbewegungen nach Deutschland stehen im Zusammenhang mit weltweiter sozialer Ungleichheit und der Globalisierung. Menschen wandern beispielsweise aus ihren Herkunftsländern aus aufgrund von Krieg, Verfolgung oder nicht vorhandenen wirtschaftlichen Perspektiven. Die Zuwanderung kommt den Unternehmen zugute. Durch den Rückgang an Erwerbstätigen können die nicht besetzen Personalstellen beispielsweise durch Zuwanderern ersetzt werden. Dafür müssen jedoch diversen Sprach- und Qualifizierungsdefiziten entgegen gewirkt werden. Wird der Zeitraum von 1991 bis 2015 betrachtet, so wurden rund 7 Millionen Zuwanderer in Deutschland integriert.^[54]

Diversität und Wertewandel: Im Hinblick auf die Migrationsbewegung nach Deutschland und dem demografischen Wandel wird die Unternehmensbelegschaft immer vielfältiger. Jede gesellschaftliche Generation wird durch deren kulturelle Werte und Lebenserfahrungen geprägt. Dabei bringt jede gesellschaftliche Generation individuelle Stärken und Talente mit sich, die von Unternehmen ausgebaut, realisiert und gefördert werden sollen.^[55] Auch das Lebensideal der Gesellschaft hat sich verändert. Die Gesellschaft fordert mehr Selbstbestimmung bei der Arbeit und der Entfaltung der eigenen Lebensziele. Tugenden wie Bescheidenheit, Unterordnung und Disziplin rücken in den Hintergrund.^[56]

Klimaveränderungen: Der Klima- und Umweltschutz und die Knappheit von Ressourcen zwingen Unternehmen ihre Prozesse effizient zu gestalten. Mit Hilfe von digitalen Technologien soll ressourcenschonend produziert sowie Zeit, Kosten und Qualität optimiert werden.

3.1.2 Vernetzung und Integration

Im Zuge der Digitalisierung werden die Liefer- und Wertschöpfungsketten miteinander vernetzt. Die Vernetzung und Integration innerhalb des Unternehmens und über die Unternehmensgrenzen hinweg haben einen direkten Einfluss auf die Unternehmen und bestimmen das Anforderungsprofil einer Organisation 4.0. Die Vernetzung und Integration innerhalb und außerhalb eines Unternehmens können unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Nachfolgend werden die Arten der Vernetzung definiert und im Detail beschrieben:^[57]

- Vertikale Vernetzung und Integration
- Horizontale (und vertikale) Vernetzung und Integration
- Auflösung der Automatisierungspyramide

Vertikale Vernetzung und Integration: Eine vertikale Vernetzung und Integration findet immer innerhalb eines Unternehmens statt. Dabei sind verschiedene IT-Systeme auf unterschiedlichen Ebenen im Unternehmen miteinander vernetzt, wodurch eine durchgängige Lösung bzgl. Datenaustauch geschaffen wird. Um ein Unternehmen besser planen, steuern und überwachen zu können, ist der Gesamtprozess in mehreren Ebenen unterteilt. Die Automatisierungspyramide in Abbildung 9 veranschaulicht die fünf Ebenen der Kommunikationsstrukturen innerhalb eines Unternehmens.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 9: Automatisierungspyramide

[Eigene Darstellung nach Quelle: Bruns, T. (2017)]

Durch die durchgängige Vernetzung von CPS gesteuerten Maschinen auf allen fünf Unternehmensebenen, wie in Abbildung 10 zu erkennen ist, ist ein Datenaustausch ohne Barrieren und Medienbrüche möglich. Dabei ermöglicht der Einsatz von CPS gesteuerten Maschinen einen durchgängigen Datenfluss an Informationen über alle Bereiche im Unternehmen. Die CPS gesteuerten Maschinen werden mit der virtuellen Computerwelt (Cloud) gekoppelt, wodurch eine zentrale Bereitstellung von Daten und Informationen geschaffen wird. Je nach Bedarf werden die Daten und Informationen in Echtzeit zur Verfügung gestellt. Die intelligenten CPS greifen auf die Daten der Cloud zu und lösen dadurch Folgeprozesse aus.^[58]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 10: Vertikale Integration

[Eigene Darstellung nach Quelle: Dombrowski, U., Richter, T. (2016), S. 771 f.]

Horizontale und vertikale Vernetzung und Integration: Bei einer horizontalen Integration werden Daten und Informationen durch den Einsatz von CPS gesteuerten Maschinen über die Unternehmensgrenze hinweg ausgetauscht. Die Abbildung 11 zeigt die Vernetzung der Prozesse entlang der Liefer- und Wertschöpfungskette. Da in der Abbildung sowohl vertikale als auch horizontale Vernetzungen zu erkennen sind, wird in diesem Fall auch von Wertschöpfungsnetzwerke gesprochen.^[59] Die Automatisierungspyramide bleibt in ihren Ebenen bestehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 11: Prozessorientierte vertikale und horizontale Integration

[Eigene Darstellung nach Quelle: Dombrowski, U., Richter, T. (2016), S. 771 f.]

Auflösung der Automatisierungspyramide: Eine verstärkte Integration in vertikaler und horizontaler Ebene und ein hoher Einsatz von CPS gesteuerten Maschinen haben starke Auswirkungen auf die Automatisierungspyramide. In einem Unternehmen mit hohem Vernetzungsgrad lösen sich die Ebenen in der Automatisierungspyramide auf und die CPS gesteuerten Maschinen lösen selbstständig und in Echtzeit Folgeprozesse aus. Die Abbildung 12 zeigt den hohen Vernetzungsgrad in einem Wertschöpfungsnetzwerk. Da die jeweiligen Maschinen miteinander vernetzt sind, ist ein Unternehmen in der Lage sich selbst zu steuern und eine Smart Factory ist geschaffen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 12: Auflösung der Automatisierungspyramide

[Eigene Darstellung nach Quelle: VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (2013), S. 4 f.

Mit Hilfe der Cloud-Lösung werden die Daten der Maschinen auf einem räumlich getrennten Server abgespeichert und der Zugriff der Daten ist für jede Produktionsmaschine gleich.^[60] Die Produktionsstrukturen müssen nicht von vornherein konkret festgelegt sein, da die Maschinen mit Hilfe von CPS flexibel einsetzbar und konfigurierbar sind. Anstatt einer konkreten Produktionsstruktur wird eine fallspezifische Produktionsstruktur angewendet, die vordefinierten Konfigurationsregeln mit den damit verbundenen Abhängigkeiten wie Produktarten, Werkzeuge oder Materialien aufweist.^[61] Je nach Bedarf gehen die CPS gesteuerten Maschinen neue Beziehungen zu anderen CPS gesteuerten Maschinen ein. Innerhalb eines Wertschöpfungsnetzwerks ergeben sich einige Chancen als auch Risiken. Diese können im Anhang A in nachgelesen werden.^[62]

3.1.3 Assistenzsysteme

Die Nutzung von Assistenzsystemen beeinflusst die Arbeitswelt der Unternehmen. Das Ziel von Assistenzsystemen ist es, dem Mitarbeiter bei den auszuführenden Tätigkeiten zu unterstützen und die Arbeit zu erleichtern. Zusätzlich soll dem Mitarbeiter Zeit dazu gewonnen werden, um sich auf die Kernkompetenzen zu konzentrieren.^[63] Die Abbildung 13 zeigt einen Auszug eines Anwenders, der unterschiedliche Assistenzsysteme als Unterstützung heranziehen kann. Durch die Nutzung von Assistenzsystemen können Daten und Informationen überall und in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden. Die Interaktionen zwischen Mensch und Assistenzsystem kann zum Beispiel durch Sprach- und Gestensteuerung oder durch Tastatur- oder Touchbedienung durchgeführt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 13: Anwenderunterstützung in der Produktion^[64]

Die Informationsbereitstellung findet beispielsweise durch 3-D Brillen, Visualisierungssysteme oder mobile Endgeräte wie Tablets statt. Bei fehlender Akzeptanz der Beschäftigten kann das Assistenzsystem nicht erfolgreich eingeführt werden. Darüber hinaus gibt es viele weitere Chancen und Risiken, die im Anhang A nachgelesen werden können.^[65]

3.2 Anforderungen

Um als Unternehmen in einer dynamischen Welt erfolgreich agieren zu können, müssen die Anforderungen an eine Organisation 4.0 bekannt sein. Basierend auf den Rahmenbedingungen können die Anforderungen konkretisiert werden. Die Abbildung 14 zeigt das Anforderungsprofil einer Organisation 4.0.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 14. Anforderungen an eine Organisation 4.0

[Eigene Darstellung nach Quelle: Bauernhansl, T., Müller, G., Bressner, M., Gözig, D., Röber, T. (2016), S. 12 ff. und nach Quelle: Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 19 ff.

Als Annahme für die nachfolgenden Anforderungen wird ein Industrieunternehmen mit einer stark digitalisierten und vernetzten Produktion genommen.

Individualisierung der Kundenwünsche: Im Zuge der Digitalisierung ermöglichen die CPS gesteuerten Maschinen eine flexible Herstellung von kundenindividuellen Produkten. Innerhalb einer stark digitalisierten und vernetzten Produktion kann ein Unternehmen eine hohe Fertigungstiefe und Produktvielfalt erreichen. Die CPS gesteuerten Produktionsmaschinen können Werkzeuge, Materialien und Betriebsmittel reservieren. Da alle CPS gesteuerten Produktionsmaschinen miteinander vernetzt sind, können Bearbeitungsschritte voll automatisch und selbstständig ausgelöst werden. Diverse Anforderungen an das Produkt, wie Design, Bestellung, Ressourcenplanung, Lagerung sowie kurzfristige Änderungswünsche können kundenindividuell und in Echtzeit in die Fertigung eingeplant werden.^[66]

Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit: Angesichts der Globalisierung kann sich ein Unternehmen vom Wettbewerber abheben, indem es sich an die zunehmende Geschwindigkeit verändernder Marktbedürfnisse anpasst. Die Anforderungen an ein Unternehmen sind mit hoher Wandlungsfähigkeit und Flexibilität verbunden. Neue Kundenbedürfnisse und Markttrends wirken sich direkt auf das Unternehmen aus. Um als Unternehmen wettbewerbsfähig zu bleiben und der Dynamik folgen zu können, müssen innovative Produkte aus den Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten resultieren.^[67]

Demografiesensible Arbeitsgestaltung: Hinsichtlich des demografischen Wandels und der technologischen Entwicklung von Assistenzsystemen wird sich die Arbeitswelt der Zukunft verändern. Im Laufe der Jahre wird der Anteil an älteren Erwerbstätigen dramatisch steigen. Mit Hilfe von Assistenzsystemen können ältere Erwerbstätige länger im Berufsleben gebunden werden.^[68]

Work-Life Balance: Innerhalb einer Organisation 4.0 sollen die Mitarbeiter in der Lage sein Berufs- und Privatleben miteinander kombinieren zu können. Die Balance zwischen Berufs- und Privatleben hängt stark mit der Nutzung von Assistenzsystemen zusammen. Dabei unterstützt ein Assistenzsystem die anspruchsvollen Routinetätigkeiten von Menschen. Durch die Nutzung von intelligenten Assistenzsystemen (bspw. Roboter am Arm des Mitarbeiters) können anspruchsvolle körperliche Aufgaben des Produktionsmitarbeiters reduziert und neue Handlungsspielräume geschaffen werden. So kann die Flexibilität des Mitarbeitereinsatzes und die Produktivität innerhalb des Unternehmens erhöht werden.^[69] Zusätzlich wird der Wertewandel der Arbeitsnehmer zu mehr Selbstverwirklichung und Selbstentfaltung, Teilhabe an Entscheidungen und Mitbestimmung, persönliche Lebensgestaltung durch die Vereinbarung von Beruf und Familie und der soziale Umgang mit Menschen in der Arbeitswelt der Zukunft relevant.^[70]

Normung und Standardisierung: Angesichts einer stark digitalisierten und vernetzten Produktion werden zunehmend technische und organisatorische Normung und Standardisierung relevant. Nachfolgend sollen beide Unterscheidungskriterien beschrieben werden.

Technische Normung und Standardisierung: Durch die Vernetzung von CPS gesteuerten Maschinen und Anlagen ergibt sich die Notwendigkeit einer unternehmensübergreifenden Regelsetzung für Schnittstellen und Kommunikationsstrukturen. Zusätzlich soll eine gemeinsame und einheitliche Sichtweise aller Beteiligten in einem Wertschöpfungsnetzwerk gebildet werden. Für alle Beteiligten bilden die Anforderungen an eine einheitliche Normung und Standardisierung das Fundament für weitere technologische Entwicklungsfelder. Da es in vielen Bereichen noch keine einheitlichen Regelsetzungen gibt, wurden im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie einige Forschungskreise gebildet. Ein Beispiel aus der Vergangenheit für eine erfolgreiche Kooperation von Technologieanbieter und -nutzer ist die USB-Schnittstelle. So wurde 1994 ein systemübergreifender USB-Anschluss entwickelt, der auf allen Geräten genutzt werden kann.^[71]

Nachfolgend sollen die Anforderungen an eine Organisation 4.0 von semantischen Standards, Kommunikationsstandards und Identifikationsstandards beschrieben werden.^[72]

- Semantischer Standard: Die Semantik ist eine Art Programmiersprache. Sie besteht aus Zeichen, welche logisch aufgebaut sind. Damit nicht jedes Unternehmen die digitalen Dateninformationen konvertieren muss, ist eine einheitliche Semantik von Vorteil. Der ecl@ss Standard hat sich weltweit in den Unternehmen etabliert und besteht aus ISO-konformen Merkmalen. Die digitalen Daten können über Unternehmens-, Branchen- und Ländergrenzen hinweg ausgetauscht werden.

- Kommunikationsstandard: Damit CPS gesteuerte Maschinen miteinander und in Echtzeit kommunizieren können, sind einheitliche Kommunikationsstandards relevant. In einer klassischen Organisation wurde als Übertragungsmedium bisher LAN oder WLAN zwischen den Maschinen verwendet. In einer Organisation 4.0 werden die Maschinen mit einer SIM-Karte oder einer programmierten Hardware ausgestattet, so dass eine globale Mobilfunkkommunikation möglich ist. Die Kommunikation findet „dann selbstständig über eine Punkt-zu-Punkt Verbindung mit dem dedizierten Computersystem“^[73] statt. Damit erhalten die Hersteller Daten über den Zustand ihrer Maschine. Bisher gibt es in der Industrie einige von den Unternehmen selbst entworfene Kommunikationsstandards. Ein etablierter Kommunikationsstandard ist OPC-UA^[74], welcher von der Firma Kuka entwickelt wurde. Bisher gibt es jedoch noch keinen einheitlichen Standard an den sich jedes Unternehmen hält.^[75]

- Identifikationsstandards: Wird das Prinzip einer Smart Factory betrachtet, so soll ein Smart Product den Weg durch die Produktion selbst finden. Das bedeutet die CPS gesteuerten Maschinen und Anlagen müssen das Smart Product innerhalb eines Netzwerkes finden, die kundenindividuellen Dateninformationen, die auf dem Produkt enthalten sind, einlesen und den Produktionsprozess danach ausrichten. Um das Produkt einzulesen, gibt es schon einige automatische Identifikationssysteme, wie zum Beispiel Barcode, RFID^[76] und NFC^[77] Lese- und Schreibgeräte.^[78] Bisher gibt es noch keinen Standard, welches automatische Identifikationssystem in einer Organisation 4.0 angewendet werden soll.

Organisatorische Normung und Standardisierung: Neben den technischen Standards müssen auch organisatorische Standards geschaffen werden. Arbeitsabläufe müssen stets verbessert werden, um eine konstant hohe Qualität zu erreichen. Diverse Prozesse wie zum Beispiel die Ablage von Dokumenten, der Umgang mit Reklamationen, der Ablauf von Besprechungen oder die Abwicklung von Auftragseingängen müssen standardisiert werden. Dabei definiert jedes Unternehmen individuell seinen Standard.

Werden beispielsweise die Prozesse in der Fertigung genauer betrachtet, so ist das Shopfloor Management ein geeignetes Führungsinstrument, um Standards zu etablieren. Wird eine Störung im Fertigungsprozess festgestellt, so wird zunächst der Ist-Zustand aufgenommen. Anschließend wird der Soll-Zustand definiert, die erforderlichen Maßnahmen abgeleitet und nachhaltig der festgelegte Standard kontrolliert. Durch die kontinuierliche Prozessverbesserung wird die Produktivität gesteigert und die Mitarbeitermotivation erhöht.^[79]

Ressourcenproduktivität und -effizienz: Im Zuge der Klimaveränderungen und den intelligenten CPS gesteuerten Maschinen kann die Ressourcenproduktivität und -effizienz verbessert werden. Unter dem Begriff „Ressource“ kann in mehreren Kategorien unterschieden werden.

- „Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe sowie alle Formen von Energieträgern einschließlich deren Umwandlung von einer Form in andere Formen
- Humane Ressourcen in Form menschlicher Arbeitskraft
- Finanzielle Ressourcen in Form erforderlicher Investitionen und Betriebskosten“^[80]

Entlang des Herstellungsprozesses soll eine hohe Ressourcenproduktivität und Ressourceneffizienz erreicht werden. Dabei beschreibt die Ressourcenproduktivität das Verhältnis zwischen Ausbringungsmenge und Einsatzmenge. Für eine Organisation 4.0 muss das vorrangige Ziel sein, eine hohe Ausbringungsmenge zu erzielen mit möglichst wenig Ressourceneinsatz. Beispielsweise soll bei der Herstellung eines Produktes ein geringer Energieverbrauch, Personaleinsatz oder Rohstoffe benötigt werden. Die Ressourceneffizienz beschreibt das Verhältnis zwischen Nutzen eines Produktes und dem dafür erforderlichen Ressourceneinsatz. Um eine hohe Ressourceneffizienz zu erreichen, soll ein möglichst niedriger Einsatz an Ressourcen verwendet werden. Beispielsweise soll für die Herstellung eines Produktes ein geeigneter Rohstoff ausgewählt werden, der zu einer verbesserten Qualität und einer Reduzierung der Bearbeitungsschritte führt.

CPS gesteuerte Maschinen können die Kennzahlen zur Ermittlung der Ressourcen-produktivität und -effizienz aufnehmen. Werden nachhaltig Messungen zur Ressourcenproduktivität und Ressourceneffizienz durchgeführt, so können Störungen sofort erkannt und Maßnahmen abgeleitet werden. Darüber hinaus gibt es einige Bewertungsmodelle, wie Ökobilanz eines Produktes, CO2-Fußabdruck oder Wasser-Fußabdruck, die dazu beitragen, dass das gesamte Wertschöpfungsnetzwerk kontinuierlich verbessert werden kann.^[81]

Prozesssicherheit und Planungsgenauigkeit: In der Fertigung einer Organisation 4.0 sollen eine hohe Prozesssicherheit und Planungsgenauigkeit angestrebt werden. Diese Anforderungen können durch die CPS gesteuerten Maschinen erfüllt werden. Die Durchlaufzeit für die Herstellung eines Produktes kann mit geringen Warte-, Transport- und Liegezeiten vollzogen werden. Mit Hilfe von geeigneten Simulationsprogrammen kann die Planungsgenauigkeit und -qualität in der Fertigung verbessert werden. Das herzustellende Produktionsprogramm kann im Simulationsprogramm hochgeladen werden und die Einflüsse darauf nachgeahmt werden. Dadurch können Veränderungen von Materialbeständen, Pufferzonen laut Kanban-Prinzip, Taktgeschwindigkeiten der Fertigungslinie und Transportrhythmen simuliert werden. Entlang der Wertschöpfungskette lassen sich nicht wertschöpfende Tätigkeiten reduzieren.^[82]

IT-Sicherheit: Angesichts der stark digitalisierten und vernetzten Produktion wird eine große Angriffsfläche für Datendiebstahl ermöglicht. Sicherheitslücken lassen die Täter von außen in die Infrastruktur eines Unternehmens eingreifen, wodurch sie sämtliche Daten erlangen können. In einer Organisation 4.0 werden Daten zwischen Maschine-Mensch oder Maschine-Maschine generiert, durch Kabel oder Funktechnik übertragen und in einem Server gespeichert. In der Regel werden keine Informationen auf Papier weitergegeben. Wird ein Unternehmen angegriffen, so macht es sich gläsern. Nicht nur das Unternehmen trägt davon einen Schaden, sondern auch der Kunde, da Kundendaten abgespeichert sind. Nachfolgend sollen die Anforderung an eine Organisation 4.0 bzgl. IT-Sicherheit beschrieben werden.^{[83] [84]}

- Sicherheit von personenbezogenen Daten: Laut Bundesdatenschutzgesetz hat der Verbraucher das Recht, dass die Daten vertraulich behandelt werden Ein Verstoß hat rechtliche Folgen. Die Organisation 4.0 muss gegenüber den Kunden ein Vertrauen aussprechen, dass ihre Daten, die sie zum Beispiel in Meinungsumfragen oder sozialen Netzwerken preisgeben, sicher sind und nicht missbraucht werden.
- Sicherheit von firmenbezogenen Daten: Die firmenbezogenen Daten stellen geistiges Eigentum dar und müssen daher geschützt werden. Daher müssen Organisationen 4.0 Mechanismen zur Autorisierung oder Verschlüsselung einsetzen, bspw. durch Pin-Eingabe von Daten. Zusätzlich dürfen nur bestimmte, zugewiesene Personen oder Maschinen auf die Daten zugreifen.
- Netzsicherheit: Die Netzsicherheit betrifft die Kommunikation und den Datenaustausch außerhalb des Unternehmens. Da eine große Anzahl an CPS gesteuerten Maschinen miteinander kommunizieren, müssen Schutzmechanismen zwischen den Schnittstellen Maschine-Mensch oder Maschine-Maschine definiert werden. Diese Schutzmechanismen können durch geeignete Mechanismen wie Autorisierung oder Verschlüsselung umgesetzt werden. Zusätzlich müssen Unternehmen Verhaltensmaßregeln, Verantwortlichkeiten und firmeninterne Richtlinien durch die Vorgabe einer Compliance definieren.

Länder- und funktionsübergreifende Zusammenarbeit: Eine Organisation 4.0 wird mit globalen Zusammenhängen konfrontiert. Für eine erfolgreiche Organisation 4.0 ist die Bildung von Kooperationen von großer Bedeutung. So werden länder- und funktionsübergreifende Teams gebildet, um beispielsweise das berufliche Wissen aufzubauen, die Entwicklungszeit eines Produktes zu reduzieren oder Mehrfachlösungen zu vermeiden. Die Herausforderung für eine Organisation 4.0 ist es, den Informationsfluss der weltweit verteilten Vertriebskanäle, Produktionsstätten, Lieferanten oder Entwicklungstätigkeiten aufrechtzuhalten. Durch die Nutzung von modernen Informations- und Kommunikationsmedien (vgl. Anhang C) können die Daten von länder- und funktionsübergreifenden Teams in Echtzeit übermittelt werden.^[85]

[...]

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^[1] Roth, A. (2016), S. 3 f.

^[2] vgl. Roth, A. (2016), S. 3 f.

^[3] vgl. acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaft (2016), S. 19 ff.

^[4] vgl. Riess, B. (2016), S. 15 ff.

^[5] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat Öffentlichkeitsarbeit (2015), S. 57 f.

^[6] vgl. Schlund, S., Hämmerle, M., Strölin, T. (2016), S. 2 f.

^[7] vgl. Nicolai, C. (2017), S. 257 ff.

^[8] vgl. Riess, B. (2016), S. 16 ff.

^[9] vgl Franken, S. (2016), S. 47 ff.

^[10] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat Öffentlichkeitsarbeit (2015), S. 76 f.

^[11] vgl. Göhring, M., Niemeier, J. (2016), S. 5 f.

^[12] vgl. Bauernhansl, T., Müller, G., Bressner, M., Gözig, D., Röber, T. (2016), S. 31 ff. Die Studienergebnisse des Fraunhofer Instituts resultieren aus einer bundesweiten Online-Befragung und Experten-Befragung von 277 Teilnehmern aus dem Jahr 2016.

^[13] vgl. Obermaier, R. (2016), S. 7 ff.

^[14] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 81 f.

^[15] vgl. Köhler-Schute, C. (2015), S. 17 f.

^[16] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 71 ff.

^[17] vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung (2012), S. 4 ff.

^[18] Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V (BITKOM), Verband Deu-tscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) und Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI)

^[19] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 4 ff.

^[20] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat Öffentlichkeitsarbeit (2014)

^[21] vgl. BITKOM e.V. (2015), S. ff.

^[22] vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung (2016), S. 44 ff.

^[23] Bundesministerium für Bildung und Forschung (2017b)

^[24] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 74 ff.

^[25] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Öffentlichkeitsarbeit (2017), S. 33 f.

^[26] Vogel-Heuser, B., Bauernhansl, T., Hompel, M. ten (2017), S. 3 f.

^[27] vgl. Franken, S. (2015), S. 17 ff.

^[28] Der Begriff „ Stakeholder“ bedeutet ins Deutsche übersetzt „interessierte Person“. Alle Personen die direkt oder indirekt mit den Unternehmenstätigkeiten betroffen sind. (z.B. Aktionär, Mitarbeiter, Kunde, Lieferant, etc.)

^[29] vgl. Roth, A. (2016), S. 19 ff.

^[30] Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 87 f.

^[31] vgl. Roth, A. (2016), S. 76 ff.

^[32] vgl. Kircher, C., Kretschmer, F. (2016)

^[33] vgl. Deutsches Medizinrechenzentrum GmbH (2011)

^[34] vgl. Bexio AG (2017)

^[35] vgl. Roth, A. (2016), S. 54 ff.

^[36] vgl. Roth, A. (2016), S. 51 ff.

^[37] Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 23 ff.

^[38] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 30 f.

^[39] Duden (2017)

^[40] vgl. Nicolai, C. (2012), S. 2 ff.

^[41] Vahs, D., Schäfer-Kunz, J. (2012), S. 7 f.

^[42] vgl. Bullinger, H.-J., Spath, D., Warnecke, H.-J. (2009), S. 7 ff.

^[43] Kieser, A., Kubicek, H. (1983), S. 2 ff.

^[44] Mager, R.F. (1975 // 1994), S. 1 f.

^[45] vgl. Bullinger, H.-J., Spath, D., Warnecke, H.-J. (2009), S. 7 ff.

^[46] vgl. Nicolai, C. (2012), S. 15 f.

^[47] vgl. Stock, P. (2015)

^[48] vgl. Wolter, B., Salomon, C., Glohr, C. (2016), S. 19 ff. Die Studienergebnisse der Detecon Consulting in Kooperation mit BITKOM resultieren aus einer bundesweiten Online-Befragung von 200 Führungskräften und Experten aus dem Jahr 2016.

^[49] Wolter, B., Salomon, C., Glohr, C. (2016), S. 19 ff.

^[50] Wolter, B., Salomon, C., Glohr, C. (2016), S. 25 ff.

^[51] vgl. Riess, B. (2016), S. 15 ff.

^[52] vgl. Riess, B. (2016), S. 15 ff.

^[53] vgl. Statistisches Bundesamt (2016a)

^[54] vgl. Bundesministerium des Innern (2015), S. 28 ff.

^[55] vgl. Franken, S. (2016), S. 89 ff.

^[56] vgl Franken, S. (2016), S. 47 ff.

^[57] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 24 ff.

^[58] vgl. Fuchs, P. (2013), S. 115 ff.

^[59] vgl. Dombrowski, U., Richter, T. (2016), S. 771 ff.

^[60] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat Öffentlichkeitsarbeit (2015), S. 102 ff.

^[61] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 35 ff.

^[62] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat Öffentlichkeitsarbeit (2015), S. 102 ff.

^[63] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat Öffentlichkeitsarbeit (2015), S. 90 ff.

^[64] Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Öffentlichkeitsarbeit (2017), S. 8 f.

^[65] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat Öffentlichkeitsarbeit (2015), S. 90 ff.

^[66] vgl. Roth, A. (2016), S. 76 ff.

^[67] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Referat Öffentlichkeitsarbeit (2015), S. 46 ff.

^[68] vgl. Riess, B. (2016), S. 15 ff.

^[69] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 20 f.

^[70] vgl. Riess, B. (2016), S. 15 ff.

^[71] vgl. Wenking, M., Benninghaus, C., Friedli, T. (2016), S. 849 f.

^[72] vgl. BITKOM e.V. (2015), S. 9 ff.

^[73] Burke, J. (2016), S. 1 f.

^[74] OPC-UA (Object Linking and Embedding for Process Control - Unified Architecture) ist ein industrielles Kommunikationsprotokoll, das die Fähigkeit hat Maschinendaten zu transportieren und diese maschinenlesbar zu beschreiben.

^[75] vgl. Rauen, H., Mosch, C. (2017), S. 6 ff.

^[76] RFID (Radio-Frequency Identification) ist eine Technologie für Sender-Empfänger-Systeme.

^[77] NFC (Near Field Communication) ist eine RFID-Technologie zum Austausch von Daten per elektromagnetische Induktion.

^[78] vgl. Rauen, H., Mosch, C. (2017), S. 15 f.

^[79] vgl. Bullinger, H.-J., Spath, D., Warnecke, H.-J. (2009), S. 475 ff.

^[80] Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 66 f.

^[81] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 66 f.

^[82] vgl. Kagermann, H., Wahlster, W., Helbig, J. (2013), S. 46 ff.

^[83] vgl. Franken, S. (2016), S. 71 ff.

^[84] vgl. Holtewert, P., Wutzke, R., Seidelmann, J., Bauernhansl, T. (2013), S. 527 ff.

^[85] vgl. Göhring, M., Niemeier, J. (2016), S. 20 f.