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Digitalization changes the manufacturing dramatically. In regard of employees’ demands, global trends and the technological vision of future factories, automotive manufacturing faces a huge number of diverse challenges. Currently, research focuses on technological aspects of future factories in terms of digitalization. New ways of work and new organizational models for future factories have not been described yet. There are assumptions on how to develop the organization of work in a future factory but up to now, literature shows deficits in scientifically substantiated answers in this research area. Consequently, the objective of this paper is to present an approach on a work organization design for automotive Industry 4.0 manufacturing. Future requirements were analyzed and deducted to criteria that determine future agile organization design. These criteria were then transformed into functional mechanisms, which define the approach for shopfloor organization design
It has not yet been possible to achieve the desired aim of decoupling economic growth from global material demand. Small and medium sized enterprises (SMEs) represent the backbone of most industrialized economies. Although material efficiency is of vital importance for many SMEs, few of them actually treat it as their top priority. There is a cornucopia of tools and methods available which can be used for material efficiency purposes. These, however, have gained little ground in the SME-field. This work deals with the enabling factors for material efficiency improvements in manufacturing SMEs and projections towards aspects of supply chain and circular economy. A multi-disciplinary decoupling approach for manufacturing SMEs and an implementation roadmap for further practical development are proposed. The approach combines appropriate complexity of technology and socio-economic considerations. It enables a connection of existing methods and the implementation of established information technologies.
Mature economies which are driven mainly by small and medium sized enterprises (SMEs) are increasingly becoming dependent on material imports. Global material consumption is ever increasing, mainly driven by population increases. Decoupling of material consumption from economic growth is one of the greatest challenges of the 21st century. Within this paper available methods for the assessment of material efficiency on different economic scales are investigated and those detected that are particulary suitable for the use in SMEs. Recommendations for further improvements of the selected tools and an outlook concerning planned research activities in the field of material efficiency in enterprises, supply chains and circular economy aspects are given.
Rising consumption due to a growing world population and increasing prosperity, combined with a linear economic system have led to a sharp increase in garbage collection, general pollution of the environment and the threat of resource scarcity. At the same time, the perception of environmental protection becomes more sensitive as the consequences of neglecting sustainable business and eco-efficiency become more visible. The Circular Economy (CE) could reduce waste production and is able to decouple economic growth from resource consumption, but most of the products currently in use are not designed for the reuse-forms of the CE. In addition, the decision-making process of the End of-Usage (EoU) products regarding the following steps has further weaknesses in terms of economic attractiveness for the participants, which leads to low return rates and thus the disposal is often the only alternative.
This paper proposes a model of the decision-making process, which uses machine learning. For this purpose, a Machine Learning (ML) classification is created, by applying the waterfall model. An artificial neural network (ANN) uses information about the model, use phase and the obvious symptoms of the product to predict the condition of individual components. The resulting information can be used in a downstream economic and ecological evaluation to assess the possible next steps. To test this process comprehensive training data is simulated to train the ANN. The decentralized implementation, cost savings and the possibility of an incentive system for the return of an end-of-usage product could lead to increased return rates. Since electronic devices in particular are attractive for the CE, laptops are the reference object of this work. However, the obtained findings are easily applicable to other electronic devices.
Der Digitale Zwilling ist ein Technologie-Trendthema mit großen Potenzialen in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen – insbesondere für produzierende Unternehmen. Eine Studie des Reutlinger Zentrums Industrie 4.0 beschäftigt sich mit heutigen und zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten von Digitalen Zwillingen und gibt Impulse für eine schrittweise Implementierung im Unternehmen.
Der Anteil mittelständischer Unternehmen, die Standorte im Ausland unterhalten, nimmt seit einigen Jahren zu. Oft finden Auslandsaktivitäten dieser Art in Niedriglohnländern statt. Dort ergeben sich u.a durch die infrastrukturellen Gegebenheiten und durch die verfügbaren Personalressourcen diverse Herausforderungen, insbesondere für die Produktivitätsermittlung und -bewertung innerhalb der Produktion. Dieser Beitrag soll für diese Herausforderungen geeignete Technologien und eine mögliche Vorgehensweise für deren Auswahl vor dem Hintergrund der ländertypischen Herausforderungen aufzeigen.
Adaptation of the business model canvas template to develop business models for the circular economy
(2021)
The Business Model Canvas as a template for strategic management serves the development of new or the documentation of existing linear business models. However, the change towards a Circular Economy requires new value creation structures and thus changed business models. To develop business models for circular economies, it is necessary to adapt the existing template, since the actors involved along the value chain take on changed roles. In the context of this paper, a template is presented, based on the existing Business Model Canvas, which allows to develop and document business models for a Circular Economy.
Der Zusammenschluss von Unternehmen in Lieferantennetzwerken auf Basis digitaler Plattformen bietet eine Möglichkeit, der Forderung nach Flexibilität in der Industrie 4.0 nachzukommen. Anhand der Charakterisierung eines realen Lieferantennetzwerkes werden use cases für die Lieferantenanbindung hergeleitet. Diese dienen als Diskussionsgrundlage von Potenzialen und Herausforderungen der Anbindung, wobei sich die Frage nach der optimalen Integrationstiefe stellt. Hierzu wurde ein anwenderorientiertes Entscheidungsmodell abgeleitet.
Die vierte industrielle Revolution stellt neue Anforderungen an Unternehmen und insbesondere an KMU. Das verfügbare Know-how bei der Implementierung von Industrie 4.0-Ansätzen stellt für viele KMU eine Herausforderung dar. Derzeit existieren in der Literatur verschiedene Wege zur Erstellung einer auf das Unternehmen angepassten Industrie 4.0 Roadmap. Eine Ausrichtung auf die Belange von KMU fehlt jedoch gänzlich. Mit dieser Arbeit werden verschiedene Ansätze zur Erstellung einer Industrie 4.0-Roadmap zusammengefasst und anschließend untersucht, worauf KMU mit ihren spezifischen Eigenschaften besonders ihren Fokus legen sollten.
Der Einsatz von Data Science in der Produktion ermöglicht eine neue Art der Optimierung von Prozessen und Systemen. Die Bedeutung der datengetriebenen Produktionsoptimierung wächst zunehmend im produzierenden Gewerbe. Im Gegensatz zu konventionellen Ansätzen, wie z. B. die des Lean Managements, basiert dieser anhaltende Trend auf der steigenden Verfügbarkeit von Daten im Zuge der digitalen Transformation. Vor allem kleine und mittlere Unternehmen stehen vor der Herausforderung abzuwägen, welche Maßnahmen hierfür ergriffen werden sollten und welche Nutzenpotenziale sich daraus ergeben. Diese Arbeit stellt einen strukturierten Leitfaden zur Vorgehensweise bei Datenanalyseprojekten bezogen auf einen spezifischen Anwendungsfall im Kontext einer frühen Fehlerdetektion und -prävention dar.