digitale (arbeits-)welten - thueringen.de · jam (low-speed) level 4: no fallback, city ( sensoren...

Ausblick auf Wirtschaft, Arbeit und Privatleben

Erfurt, 01. Dezember 2016

Digitale (Arbeits-)Welten

Sebastian Feldmann

Partner, Roland Berger GmbH

2 Roland Berger_Digitale Arbeitswelten_S. Feldmann_01Dez2016_V05.pptx

> 16 Jahre Erfahrung in der Unternehmensberatung

> Partner im globalen Roland Berger Kompetenzzentrum

"Operations Strategy"

> Mitglied der Strategiegruppe "Digitalisierung / Industrie 4.0 /

Service 4.0"

> Fokus auf Themen zur Steigerung von Wachstum und

Profitabilität in verschiedensten Branchen

> Zahlreiche Untersuchungen der Auswirkung von

Digitalisierung auf das Produkt- vs. Dienstleistungsgeschäft

> verheiratet, 2 Kinder, wohnhaft in Ingolstadt

Sebastian Feldmann Partner

Roland Berger GmbH Sederanger 1 80538 München

Mobil: +49 160 744 8317 [email protected]

Quelle: Roland Berger

Vielen Dank für die freundliche Einladung!

mailto:[email protected]


Als die einzige führende globale Beratung deutschen Ursprungs ist Roland Berger ein Meinungsführer bei Digitalisierung & Industrie 4.0


Roland Berger Profil und wesentliche Referenzen

Roland Berger Bürostandorte

Digitalisierung / Industrie 4.0 Referenzen

50 Büros in 36 Ländern mit

rund 2.400 Mitarbeitern

Rund 220 Partner

ca. 1.000 weltweit agierende Klienten

Unser Profil

# 3 Kernmärkte in Westeuropa

# 2 Wachstumsregionen China & Russland/CEE

# 2 Deutschland

Marktposition

Studien und Veröffentlichungen (Auswahl)

Kundenprojekte (Auswahl)


Digitalisierung bedeutet grundlegenden Wandel – weltweit, für alle Industrien, aber auch für unser aller Privatleben


> 22% der deutschen Unternehmen vertreiben Produkte und Dienstleistungen online

> 48% der deutschen Unternehmen kaufen bereits Produkte und Dienstleistungen online

> 23% des Musikmarkts ist bereits digital

> Rang 3 bei Innovationsfähigkeit, Rang 5 bei

Technologienutzung & Rang 20 bei B2B-E-Commerce-Nutzung ("WEF Network Readiness Index")

> Geschäftsmodelle werden durch digitale Technologien radikal verändert

> Digitalisierung beeinflusst Wertströme durch Effizienzsteigerung und Umsatzzuwachs

> Ökosystem & Strategie bestimmen die Digitalisierungsfähigkeit des Unternehmens

> Der Mittelstand ist von der Digitalisierung betroffen, kann aber auch stark innovativ wirken

Deutschland wird digitaler…

…und verändert sein (selbst-) Verständnis der Industrie


Im letzten Jahr haben wir gemeinsam mit dem BDI die wirtschaft-lichen Chancen und Risiken der digitalen Transformation analysiert

Quelle: Roland Berger Studie "Digitale Transformation der Industrie" – gem. mit dem BDI

Befragung von 300 Entscheidern, 30 CEO-Gespräche, Expertenworkshops

Digitale Daten

Vernetzung Digitaler Kundenzugang

Automati- sierung

Digitale

Transformation …

…mit signigikanter Wirkung auf das industrielle Herz Europas [Mrd. BWS]1)

Fokus der Untersuchung: Deutschland als industrieller Vorreiter in Europa

M a s c h i n e n - & A n l a g e n b a u 2 )

299

1) BWS = Bruttowertschöpfung, 2013, EU-15 Staaten plus Norwegen, Türkei 2) Energietechnik inkludiert

L o g i s t i k

271

A u t o m o b i l

140

C h e m i e

124

L u f t - & R a u m f a h r t

35 M e d i z i n t e c h n i k

43

E l e k t r o t e c h n i k

87

1,25 Billionen EUR

zusätzliche Wert- schöpfung bis 2025


Digitalisierung hat exponentiell zugenommen und so unser aller Alltag weitreichend transformiert, …


Meilensteine im Umfeld der digitalen Transformation

2005 1985 1990

Search engine

2010 1995

mp3

HTML

QR-code Open source

File sharing

E-Commerce

Smartphone

Open innovation

Streaming services

Gamification

Bitcoin

GPS on smartphones

Tablets

Crowd sourcing

Crowd funding

Micro blogging Apps & app stores

Skype

Semantic web

NFC

Blogs

WLAN

Bluetooth

Online auction

DVD

Linux VoIP Online banking

Social networking

Free and open software

iOS

Android E-Reader

E-Books

Video-on-demand

Cloud

UMTS

CD E-mail Personal computer

Remote working

Individualization of search results

2000

Humanoid intelligence

Predictive analytics

Blue Tooth Low Energy (BLE)

Big Data

Crowd investing

3D scanner

Augmented reality 3D print

Industry 4.0

Internet of things

Sensor technology

Robotics

Autonomous driving

Holographic displays

Smart city

Smart banking / Algo banking

Smart everything

Smart car

Smart home

Quantum computing

Software defined structures

Dark Web

Appification

Learning machines

Self organizing machines Web 1.0 Web 2.0 Web 3.0

Timeline of the Digital Option Space 2015


…basierend auf den 4 zentralen Hebeln der digitalen Transformation, die die nächste industrielle Revolution ermöglichen


Industrielle Revolution getrieben durch Digitalisierung

Interconnectivity of things leads to…

… new data sources enabling transparency on use …

… allowing automation and execution of decisions …

… resulting in a likely scenario for new digital intermediaries

Digital data Better predictions and decision-making by

capturing, processing and analyzing digital data

1 Interconnectivity Interconnected value chains via mobile or fixed-

line high-bandwidth telecom networks

Automation Autonomous and self-learning cyber-physical

systems

Digital Customer interface Direct access to customers for new intermediaries

through the (mobile) internet

2

3

4 1

2 3

4

Digital data

Inter- connec- tivity

Digital customer interface

Auto- mation

Digital transfor-mation

Übersetzen?


Die Auswirkungen der Digitalisierung sind vielfältig: Mobilität, Privat-leben & Arbeit weisen bereits heute deutliche Veränderungen auf

A Mobilität der Zukunft – neue Flexibilität

B Zivilgesellschaft – Segen der Digitalisierung

Arbeitswelt – Optimierung mit "Industrie 4.0"

C

Quelle: Roland Berger, Bitcom, Siemens, company websites


Autonomes Fahren wird möglich, da Sensoren und Algorithmen bislang durch den Menschen ausgeführte Tätigkeiten übernehmen


Mobilität der Zukunft

ILLUSTRATIV

A


Level 3: Driver as fallback

Level 4: No fallback, e.g. Parking, High- way traffic jam (low-speed)

Level 4: No fallback, City (<40mph) ("Robo-Cab")

Level 5: All modes, door2door

Premium New

Premium 3

Premium 4

Volume 2

… Premium 1

Premium 2

Volume 1

…


Level 4: High-speed

"Classical"

algortithms

…

"Deep Neural Networks & Classical" algortithms

202X

2018

2016

Mobilität der Zukunft A

OEMs streben eine schrittweise Einführung von autonomem Fahren an – Während Spieler wie Google disruptiv vorgehen

Vorgehensweise bei der Umsetzung: Autonomes Fahren

http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRw&url=http://fineprintnyc.com/blog/history-of-the-google-logo&ei=ipr3VIHDE4XsO_DzgcAF&bvm=bv.87519884,d.ZWU&psig=AFQjCNEg873vRUhh_2H3il6ncvYpuBnjVA&ust=1425599494906565


11

Insgesamt öffnen sich radikal neue Wertschöpfungsketten verbunden mit dem Marktzugang für neue "Player" in der Automobilindustrie

"2020" 2016

"Komfortzone" Klar abgegrenzte Aufgaben und Rollen

Klar abgegrenzte Prozesse und Strukturen Etablierte Geschäftsmodelle und -regeln

Neue Player, Geschäftsmodelle und -regeln Birgt Chancen und Risiken für etablierte

Zulieferer, neue Geschäftsregeln und Wertschöpfungsketten/-netze

GESCHLOSSENES ÖKOSYSTEM

> ADAC > TÜV

Zulieferer

Kunde

OEM

> Versicherung > Dienstleistungen

OFFENES ÖKOSYSTEM

Neue Player

Neue Player


Einfluss der Digitalisierung am Beispiel vernetzter Fahrzeuge


ILLUSTRATIV


Die Mobilität der Zukunft ist durch Digitalisierung geprägt – neue Verfügbarkeit von Mobilität als Chance der Inklusion


Mobilität der Zukunft – Flexibilität und Inklusion



Das "Internet of Things" verändert die Zivilgesellschaft - Connected Car-, Home- und Health-Angebote verändern Lebenswelten

Veränderungen der Zivilgesellschaft durch Digitalisierung


Einflüsse auf Lebenswelten

Individualisierung des Angebots

Abstimmung auf persönlichen, individuellen Bedarf und Situation

1

Prävention und Früherkennung

Erkennung von Fehlverhalten und Ereignissen, Vermeidung von Unfällen und Schäden

2

Verbesserter Umgang

Mehr Kontaktpunkte und häufigere Möglichkeiten der Inklusion; neue Mehrwerte für alle nutzbar

3 Connected Health

> Vernetzte Wearables/Geräte mit Daten-ausgabe per Smartphone-App, Bionic, etc.

> Analyse von Verhalten und Zustand der Menschen für Wellness, Patienten-management oder Unterstützung & Pflege

Beispielhafte Aspekte des IoT

Connected Home

> Sensoren und Kameras im Haus installiert und vernetzt, Steuerung per Smartphone etc.

> Analyse des Bewohnerverhaltens, Einbruchs-erkennung, Messung von Luft/Feuchtigkeit/Brandgefahr etc.

Connected Car

> Smartphone-Apps, Dongles oder Blackboxes, die in das Kfz eingebaut werden

> Analyse des Fahrverhaltens (km, Fahrzeit, Spritverbrauch, Straßentypen, Brems- und Beschleunigungsverhalten, etc.), Unfalldetektion, Diebstahltracking

Zivilgesellschaft B


Kognitive Maschinen und Roboter führen nicht nur in der Industrie dazu, dass manuelle Tätigkeiten ersetzt werden können

> Intelligente und explorative Analyse großer Datenmengen möglich

> Kernmerkmale: Adaptivität, Interaktivität, Dialog-fähigkeit, Verständnis für reale und virtuelle Kontexte

> Beispiele: IBM Watson

> Verbesserte Möglichkeiten, manuelle Aufgaben in Form von mathematischen Algorithmen zu beschreiben

> Neuerungen in der Sensor-Technologie

> Rückgang der Preise intelligenter Roboter

> Beispiele: Selbstfahrende Fahrzeuge, Reinigung, Industrieproduktion, Gesundheitswesen

Machine Learning/Kognitive Maschinen

Mobile Robotics


Zivilgesellschaft B


Aber: Datenkontrolle ist der Schlüssel zu IoT – unserer Umfrage nach werden nicht viele Player eigene IoT-Ökosysteme durchsetzen

Wahrscheinliche Szenarien IoT Ökosysteme [% der Antworten]

OEM / Kfz-Hersteller

Google

Tech-Konzerne

1: Sehr wahrscheinlich

4: Wenig wahrscheinlich

Versicherer

Apple

Google

Telkos

67%



Heimgeräthersteller

50%

44%

Apple



61%

Tech-Konzerne 22%

Utilities 28%

Versicherer 6%

Google

Apple

Versicherer

Öffentliche Anbieter

Tech-Konzerne

Pharma-Konzerne

Connected Health

Researchers /Data producers

Care-givers :Hospitals /

Doctors

Pharmacos / Medtech

ex : Sanofi

Governmentalinstitutions / associations

E-players "GAFA" /

Pure players

Hardware providers+Equipment

Telcos /M2M

Insurance& assistance

Connected Health

Researchers /Data producers

Care-givers :Hospitals /

Doctors

Pharmacos / Medtech

ex : Sanofi

Governmentalinstitutions / associations

E-players "GAFA" /

Pure players

Hardware providers+Equipment

Telcos /M2M

Insurance& assistance

Frage: Welcher Anbieter wird das jeweils dominante Ökosystem aufbauen?

Quelle: Interviews, Roland Berger

Gesundheits-Startups

Dominante Anbieter Herausforderer 1) Mehrfachantworten möglich

Connected Car Connected Home Connected Health 1 2 3

56%

56%

39%

17%

17%

11%

11%

89%

33%

11%

11%

33%

Zivilgesellschaft B


Die Industrie sieht sich durch zunehmende Digitalisierung der vierten industriellen Revolution gegenüber – Industrie & Arbeit 4.0

Entwicklungspfad der industriellen Produktion

Quelle: Bitkom/Fraunhofer, DFKI, Roland Berger

First industrial revolution

Second industrial revolution

Third industrial revolution

Fourth industrial revolution?

4.0 3.0 2.0 1.0

Mechanical weaving

loom Introduction of mechanical

production assets based

on water and steam power

Introduction of a

"moving" assembly

line at Ford Motors

Introduction of mass

production based on division

of labor and electrical

energy

First programmable

logic controller (PLC)

Introduction of electronics

and IT for higher auto-

matization of production

Real time, self

optimizing connected

systems

1784 1923 1969 2014

So far < 10% advanced

Arbeitswelt / Industrie 4.0 C


Software

Computing Hardware > Data storage hardware > Embedded systems > High-performance computing > In-Memory computing > LCD / touch interfaces > Micro computing

> Real- time data processing > Business process software > Database management systems > Cloud computing > Real-time image processing (e.g. OCR) > Advanced algorithms > Machine learning

Interfaces

Production Hardware > Robotics > New joining technologies > Traditional Machinery > Automation equipment

> Visual sensors > RFID > Biometrics > Magnetic stripes > Camera & imaging systems > Semiconductor based sensors > Traditional sensors

Connec-tivity

> High speed mobile broadband (e.g. 3G / 4G) > Industrial Ethernet > Internet protocols (IPv6) > Local broadband (e.g. WIFI) > Short range/low power transmissions (e.g. Bluetooth, NFC)

Die Vorstellung über zukünftige Lösungen ist dabei unbegrenzt – Konnektivität als kritischer Faktor…

Potentielle Industrie 4.0 Angebote (Ausschnitt)


Base Technologies Potential solutions

Cyber world Physical world Self-reconfiguring machines

Logistics automation 4.0

Smart storage bin

Modularized production

Additive manufacturing

Self-diagnosing machines

Smart products

Unitary, RFID-based parts tracking

Autonomous vehicles

Smart environment recognition

Interactive robotics

Predictive Maintenance

Demand-response energy management systems

Predictive quality / Enhanced Throughput

Smart handbooks and process documentation

Virtual process optimization

User-friendly operations dashboards

Digital Prototyping

Mobile device based machine control

Demand driven provision of material and tools

Centralized machinery planning

Self-learning robots

Self-optimizing system

Cobotics Intelligent rush/new order management

Augmented Reality

Virtual work preparation Customer triggered lot-size 1 production



…nicht nur zwischen Maschinen: Digitalisierung der Wirtschaft bedeutet vor allem auch das Arbeiten in neuen Netzwerken


Digitalisierung und Industrie 4.0 Kernkompetenzen

Konnek- tivität

Maschine/ Anlage

Software-lösungen

Appli-

kation

"Maschinenbauer"

"Netzwerk-ausrüster"

"Unternehmens-softwareanbieter"

"Internet-Software-Entwickler"

"Automatisierer"

Kern-kompetenz

Anwendungs-kompetenz

Basiskompetenz

neu

Kern-kompetenz

Lösungs-kompetenz

neu

Kern-kompetenz

Basis- kompetenz

Koope-ration

D

Zukauf B

Kooperation D Kern-kompetenz

Optionen zum Kompetenzaufbau

A Firmenintern aufbauen

B Zukauf von externem Partner

C Akquisition von Firmen oder Teams

D Kooperation mit Partner

Akqui-sition

C

Aufbau

A

Basis- kompetenz

Basis- kompetenz


ILLUSTRATIV

/wiki/File:Sulzer_AG_logo.svg

/wikipedia/commons/f/ff/Kuka-logo.svg

/wikipedia/de/6/66/Oystar_Holding_Logo.jpg

/wikipedia/de/6/61/Krauss-Maffei_logo.svg

/wikipedia/commons/9/98/D%C3%BCrr_AG_logo.svg

/wikipedia/de/3/3e/GEA_Group_2010_logo.svg

/wikipedia/de/9/9b/SMSGroup.svg

http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Lenze_Gruppe_Logo.svg

http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Siemens-logo.svg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Rockwell_Automation_logo.svg

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:BuR_Logo.jpg&filetimestamp=20110427182747&

http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Amazon.com-Logo.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Symantec_logo10.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Vmware.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:CA_r_1c_Black_2014-transparent.png

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Microsoft_logo_(2012).svg


Deutschland ist ein Vorreiter beim Thema "Industrie 4.0" – doch zeitlicher Vorsprung durch geringe Investitionen aufgebraucht

41

200

787

1,000

1,600

2,200

8

370

2,000

Weltweite Initiativen & jeweilige Investitionen

2015 2020 2010

Industrie 4.0

Advanced Manufacturing Partnership 2.0

Catapult centers

Intelligent factories clusters

Intelligent factories clusters

Revitalization / Robots strategy

Made in China 2025

Industrie du futur

Manufacturing Innovation 3.0

Objectives Declared Funding [EUR m] Initiatives launched per country

Commom approach BIKOM, VDMA & ZVEI

Support the development of specific products (Efficient car, electric airplane, etc.)

Structure Italian manufacturing community to develop & leverage research, with 4 projects

Create high quality manufacturing jobs & enhance US global competitiveness

Double manufacturing contribution to GDP

Support the development of 'Factories of the future"

Increase the productivity of service industries, significantly raise the deployment of robotics by 2020

Turn China into a strong manufacturing nation with priority on digitalization & modernization of 10 sectors

Create a manufacturing eco-system based on new technologies/ encourage smart factories development




Analog zur industriellen Entwicklung verändert sich auch der Reifegrad der zugehörigen Arbeitswelten

Arbeitswelt 2.0 > Übergang zur

Industriegesellschaft

> Maschinisierung

> Zunehmende Zentralisierung der Wertschöpfung

> Herausforderungen: fehlende soziale Absicherung, Arbeitsschutz, lange Arbeitszeiten

Arbeitswelt 1.0 > Agrargesellschaft

> Individualisierte, dezentralisierte Arbeit

> Hohe Eigenverantwortung

> Herausforderungen: Ausfallrisiken, Ressourcenknappheit, mangelnde spezifische Kompetenzen

Arbeitswelt 3.0 > Automatisierung von

routinemäßigen Produktionsprozessen und einfachen Dienstleistungen

> Ausbau des Dienstleitungssektors

> Starke Zentralisierung der Wertschöpfung

> Herausforderungen: Geschwindigkeit, "Just in Time", Qualität, steigende Qualifikations-anforderungen

Arbeitswelt 4.0 > Individualisierte

Massenproduktion

> Automatisierung von komplexen Produktions- und Dienstleistungs-prozessen

> Flexibilisierung der Arbeitswelt

> Veränderte Anforderungen an die Qualifikationsprofile von Mitarbeitern

> Re-Dezentralisierung der Wertschöpfung

> Herausforderungen: Beschleunigter Wandel, Grenzziehung Arbeitswelt/Privatleben


Vorindustrielles

Zeitalter

Industriezeitalter

(1. industrielle Revolution)

Industriezeitalter (2. und

3. industrielle Revolution)

Digitales Zeitalter

(Industrie 4.0)



Erste Systeme mit signifikanten Auswirkungen auf die Arbeits-welt sind bereits in vielen Unternehmen im Einsatz

Intelligent logistic bins

Augmented reality

Automated plant

Humanoid robotic

Quelle: press review, companies websites, Roland Berger

Collaborative robotics

3D printing

Conditional maintenance

RFID-based parts tracking across companies

InfoBroker-Nbg-M

Transport 1st Tier (Nürnberg)

2nd Tier (Karlsruhe)

Transport OEM iwb/TUM

Information flow

Material flow

PAS Replanning Disruption

InfoBroker-Khe-Logistic

InfoBroker-iwb-Logistic

PAS: Production assistance system

RFID logistics

MOST INDUSTRIE 4.0 TECHNOLOGY BRICKS ARE EXISTING



So erwarten wir durch Industrie 4.0 und Digitalisierung zum Teil radikale, disruptive Veränderungen für die Arbeitswelt…

Quelle: Roland Berger Expertenworkshop Quelle: Roland Berger

Arbeits-welt 4.0

Es gibt neue Betroffene – vor allem mittlere Qualifikationsniveaus und der Dienstleistungsbereich

Es gibt neue Chancen für mehr und flexiblere Teilnahme aller am Arbeitsleben

Die Anforderungen steigen Kontinuierliche Qualifikationsanpassungen und Flexibilität

Entwicklungen werden die nächsten Jahre prägen Arbeitswelt 4.0 als Prozess über die nächsten 10-20 Jahre

Noch existiert eine hohe Unsicherheit – Folgen und Bewertung im Einzelnen noch unklar



19,7

6,7

1,9

6,7

+6%

2035

26,4

New services New Industrial

Activities

Relocation

/ Retention

1,1

Industrie

4.0 ramp up

-2,9

Historical loss of

competitiveness

-2,7

Historical

productivity

-2,7

2015

25,0

Substitution und Neu-Schaffung von Arbeitsplätzen [# Mio., Westeuropa]


Historical productivity observed 2000-2015

Includes automation, lean manufacturing, etc.

Plant closure and no reinvestment in activities due to lack of competitiveness

Progressive introduction of Industrie 4.0 solutions in current footprint (up to 50% in 2035)

Includes automation, smart machines, digitalization,etc..

Retention of plants thanks to regained competitiveness

Relocation of activities leveraging i4.0 business model

Re-investments of saved capital employed and increased profit in new industrial products, equipment's (platform with start-ups / scale ups ecosystem

Re-investments of saved capital employed in new innovative services activities (start-up, scale ups)

% Total jobs 15,1% 15,5%

…aber glauben alles in allem nicht an eine negative Entwicklung auf die Beschäftigung in Westeuropa – neue Chancen am Horizont



Digitalisierung ist herausfordernd, doch deutlich mehr Chance als Bedrohung – Deutschland muss sich führender Rolle bewusst sein

Wesentliche Themenfelder – Digitale (Arbeits-)Welten & Menschen mit Handicap

Flexible labor environment Working models (home office, etc.) Integration of handicapped people

New qualification of tasks (new tools, tasks etc.) Evolution of jobs : less repetitive tasks, more individual oriented tasks for all people

Create standards/ norms to support inclusion

Develop common infrastructure to be used by all people in a society

New competencies emerging: data scientist, developers, etc.

Ensure protection of data and technologies

ARBEITS- & EINSATZ- FLEXIBILITÄT

EVOLUTION VON TÄTIGKEITEN

RECHTLICHE RAHMENBEDINGUNGEN & STANDARDS

KOMPETENZ ENTWICKLUNG

CYBER SECURITY

Digitalisierung ist bereits heute

Teil unseres Lebens – und

erleichtert vieles.

Möglichkeiten der besseren Inklusion sind

gegeben – erfordern aber

einen detaillierten

Blick.

Quelle: Roland Berger Expertenworkshop Quelle: Roland Berger

digitale (arbeits-)welten - thueringen.de · jam (low-speed) level 4: no fallback, city ( sensoren...

Documents