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Global trade is plagued by slow and inefficient manual processes associated with physical documents. Firms are constantly looking for new ways to improve transparency and increase the resilience of their supply chains. This can be solved by the digitalisation of supply chains and the automation of document- and information-sharing processes. Blockchain is touted as a solution to these issues due to its unique combination of features, such as immutability, decentralisation and transparency. A lack of business cases that quantify the costs and benefits causes uncertainty regarding the truth of these claims. This paper explores how the costs and benefits of a blockchain-based solution for digitalising and automating documentation flows in cross-border supply chains compare to a conventional centralised relational database solution. The research described in this paper uses primary data collected through semi-structured interviews with industry experts, as well as secondary data from literature. Two models based on existing services were developed and the costs and benefits compared and then analysed using the Architecture Trade-off Analysis Method (ATAM) and the Analytic Network Process (ANP). Findings from the analysis show that a consortium blockchain solution like TradeLens is the favourable solution for digitalising and automating information flows in cross-border supply chains.
In der zunehmenden Individualisierung von Produkten zeigt sich, dass Kundennähe und digital vernetzte Zusammenarbeit aller Partner wertvolle Erfolgspotenziale darstellen. Für komplexe Kundenauftragsprozesse gilt es, zu vernetzen und die Prozesse und Systeme in Form eines ganzheitlichen Ansatzes zukunftsfähig zu gestalten. Dabei wird der Herausforderung begegnet, Daten und Dokumente zu digitalisieren und den manuellen Aufwand zu reduzieren. Der Untersuchungsgegenstand ist der Abwicklungsprozess, ausgehend von einer Online-Konfiguration durch den Kunden bis zur Bestellabwicklung. In diesem Beitrag wird ein Vorgehensmodell aufgezeigt, das Unternehmen in die Lage versetzt, ihren Kundenauftragsprozess durch ein digitales Geschäftsmodell zukunftsfähig auszugestalten. Nutzenpotenziale sind eine verstärkte Kundenbindung durch eng verzahnte digitale Kollaboration, verstärkte Wirtschaftlichkeit durch Reduktion der Prozesskosten sowie eine Optimierung der Customer Experience durch effiziente Abläufe.
Angesichts des breiten Angebotsspektrums neuer Technologien und der Vielzahl verschieden verwendeter Begriffe rund um Industrie 4.0, stehen Unternehmen nicht selten orientierungslos vor der Herausforderung, individuelle Umsetzungsstrategien abzuleiten. Das vorliegende Reifegradmodell ermöglicht die Erfassung bereits im Produktionssystem implementierter Lean Management-Prinzipien und gibt praktikable Antworten auf die evolutionären Visionen, indem es realisierbare und individuelle Migrationspfade in Richtung Industrie 4.0 für Unternehmen aufzeigt.
Zukünftige Montagearbeitsplätze müssen veränderten Herausforderungen, wie z. B. der zunehmenden Anzahl von Mensch Roboter-Kollaborationen, gerecht werden. Die Virtual Reality (VR)-Technik bietet im Rahmen der Arbeitsplatzgestaltung neue Möglichkeiten, diesen veränderten Planungsherausforderungen gerecht zu werden. Die Ausarbeitung stellt eine Methode zur Bewertung des sinnvollen Einsatzes der VR-Technik für einen spezifischen Arbeitsplatz vor. Außerdem wird aufgezeigt, wie die VR-Technik in den Prozess der Arbeitsplatzgestaltung integriert werden kann.
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.
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.
Digitisation forms a part of Industrie 4.0 and is both threatening, but also providing an opportunity to transform business as we know it; and can make entire business models redundant. Although companies might realise the need to digitise, many are unsure of how to start this digital transformation. This paper addresses the problems and challenges faced in digitisation, and develops a model for initialising digital transformation in enterprises. The model is based on a continuous improvement cycle, and also includes triggers for innovative and digital thinking within the enterprise. The model was successfully validated in the German service sector.
5G-Campusnetze sind vielversprechende Umgebungen für industrielle Anwendungen in Produktion und Intralogistik. Diese erreichen jedoch bisher nicht die versprochenen Leistungen, um intralogistischen Anwendungen das volle Potenzial von 5G bieten zu können. Die im Rahmen des Projekts 5G4KMU erhobenen und in diesem Beitrag vorgestellten Leistungsmessungen dienen zur Evaluierung der derzeitigen Praxistauglichkeit von 5G-Campusnetzen.
In the context of Industry 4.0, intralogistics faces an increasingly complex and dynamic environment driven by a high level of product customisation and complex manufacturing processes. One approach to deal with these changing conditions is the decentralised and intelligent connectivity of intralogistics systems. However, wireless connectivity presents a major challenge in the industry due to strict requirements such as safety and real-time data transmission. In this context, the fifth generation of mobile communications (5G) is a promising technology to meet the requirements of safety-critical applications. Particularly, since 5G offers the possibility of establishing private 5G networks, also referred to as standalone non-public networks. Through their isolation from public networks, private 5G networks provide exclusive coverage for private organisations offering them high intrinsic network control and data security. However, 5G is still under development and is being gradually introduced in a continuous release process. This process lacks transparency regarding the performance of 5G in individual releases, complicating the successful adoption of 5G as an industrial communication. Additionally, the evaluation of 5G against the specified target performance is insufficient due to the impact of the environment and external interfering factors on 5G in the industrial environment. Therefore, this paper aims to develop a technical decision-support framework that takes a holistic approach to evaluate the practicality of 5G for intralogistics use cases by considering two fundamental stages. The first of these analyses technical parameters and characteristics of the use case to evaluate the theoretical feasibility of 5G. The second stage investigates the application's environment, which substantially impacts the practicality of 5G, for instance, the influence of surrounding materials. Finally, a case study validates the proposed framework by means of an autonomous mobile robot. As a result, the validation proves the proposed framework's applicability and shows the practicality of the autonomous mobile robot, when integrating it into a private 5G network testbed.
The fifth mobile communications generation (5G) offers the deployment scenario of licensed 5G standalone non-public networks (NPNs). Standalone NPNs are locally restricted 5G networks based on 5G New Radio technology which are fully isolated from public networks. NPNs operate on their dedicated core network and offer organizations high data security and customizability for intrinsic network control. Especially in networked and cloud manufacturing, 5G is seen as a promising enabler for delay-sensitive applications such as autonomous mobile robots and robot motion control based on the tactile internet that requires wireless communication with deterministic traffic and strict cycling times. However, currently available industrial standalone NPNs do not meet the performance parameters defined in the 5G specification and standardization process. Current research lacks in performance measurements of download, upload, and time delays of 5G standalone-capable end-devices in NPNs with currently available software and hardware in industrial settings. Therefore, this paper presents initial measurements of the data rate and the round-trip delay in standalone NPNs with various end-devices to generate a first performance benchmark for 5G-based applications. In addition, five end-devices are compared to gain insights into the performance of currently available standalone-capable 5G chipsets. To validate the data rate, three locally hosted measurement methods, namely iPerf3, LibreSpeed and OpenSpeedTest, are used. Locally hosted Ping and LibreSpeed have been executed to validate the time delay. The 5G standalone NPN of Reutlingen University uses licensed frequencies between 3.7-3.8 GHz and serves as the testbed for this study.