IDEAS home Printed from https://ideas.repec.org/p/zbw/wikdps/308065.html
   My bibliography  Save this paper

Vernetzte Produktion: 360 Grad Überblick über die Perspektiven in KMU

Author

Listed:
  • Bürger, Katrin
  • Roloff, Malte
  • Lundborg, Martin
  • Happ, Marina
  • Tenbrock, Sebastian
  • Papen, Marie-Christin

Abstract

Der Diskussionsbeitrag zur vernetzten Produktion in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) identifiziert die aktuellen Herausforderungen, Bedarfe und Perspektiven im Kontext der Digitalisierung von Produktionsprozessen und zeigt praxisnahe Lösungsansätze auf. Die Ergebnisse der Literaturrecherche und der Interviews verdeutlichen eine signifikante Diskrepanz zwischen der wahrgenommenen Relevanz und der tatsächlichen Implementierung von Produktionstechnologien. KMU haben erste Schritte in Richtung Digitalisierung unternommen, doch es fehlen oft Ressourcen, Fachwissen und infrastrukturelle Voraussetzungen, um diese Technologien umfassend zu integrieren. Die Bedarfsanalyse hebt zentrale Anforderungen wie die Integration bestehender Produktionssysteme in digitale Netzwerke, die Sicherstellung der Qualifikation von Fachkräften und die Gewährleistung der Datensicherheit hervor. Gleichzeitig werden finanzielle, technische und organisatorische Hemmnisse aufgezeigt, die durch fehlende Standardisierung und Unsicherheiten im Bereich der IT-Sicherheit verstärkt werden. Für einen strukturierten Überblick der vernetzten Produktion wurde ein Periodensystem entwickelt, das vier Hauptbereiche unterscheidet: 1) organisatorische Readiness, 2) technische Readiness, 3) Datendarstellung und 4) Datenverwertung. Organisatorische Readiness umfasst Aspekte wie Datenzugang, Cybersicherheit und Qualifikation, während technische Readiness durch Elemente wie cyberphysische Systeme, Datennetze und digitale Zwillinge definiert wird. Sie bilden die Basis für eine erfolgreiche Umsetzung von vernetzten Produktionsprozessen. Der Bereich Datendarstellung beinhaltet die Elemente Visualisierung und Extended Reality, welche die Informationen für Mitarbeitende aufbereitet. Die Datenverwertung fokussiert die aktive Nutzung der erhobenen Daten mit Elementen wie Predictive Maintenance oder flexiblen Fertigungssystemen. Die amtliche Statistik zeigt, dass im Jahr 2023 jedes vierte KMU erste Schritte in Richtung vernetzter Produktion unternommen hat, etwa durch die Analyse von Daten aus intelligenten Geräten und Sensoren. Dennoch bleibt die Umsetzung komplexer Konzepte wie die vernetzte, autonome Produktion noch begrenzt. Die Prognose für zukünftige Entwicklungen aus den Expert:inneninterviews ist ambivalent. Strukturelle und technologische Barrieren müssen noch überwunden werden. Gleichzeitig könnten der Wettbewerbsdruck und gesetzliche Vorgaben die Entwicklung beschleunigen.

Suggested Citation

  • Bürger, Katrin & Roloff, Malte & Lundborg, Martin & Happ, Marina & Tenbrock, Sebastian & Papen, Marie-Christin, 2024. "Vernetzte Produktion: 360 Grad Überblick über die Perspektiven in KMU," WIK Discussion Papers 521, WIK Wissenschaftliches Institut für Infrastruktur und Kommunikationsdienste GmbH.
  • Handle: RePEc:zbw:wikdps:308065
    as

    Download full text from publisher

    File URL: https://www.econstor.eu/bitstream/10419/308065/1/1913147517.pdf
    Download Restriction: no
    ---><---

    References listed on IDEAS

    as
    1. Sang M. Lee & DonHee Lee & Youn Sung Kim, 2019. "The quality management ecosystem for predictive maintenance in the Industry 4.0 era," International Journal of Quality Innovation, Springer, vol. 5(1), pages 1-11, December.
    2. Kapp, Sean & Choi, Jun-Ki & Hong, Taehoon, 2023. "Predicting industrial building energy consumption with statistical and machine-learning models informed by physical system parameters," Renewable and Sustainable Energy Reviews, Elsevier, vol. 172(C).
    3. Christian Arnold & Daniel Kiel & Kai-Ingo Voigt, 2016. "How The Industrial Internet Of Things Changes Business Models In Different Manufacturing Industries," International Journal of Innovation Management (ijim), World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., vol. 20(08), pages 1-25, December.
    4. Khajavi, Hamed & Rastgoo, Amir, 2023. "Improving the prediction of heating energy consumed at residential buildings using a combination of support vector regression and meta-heuristic algorithms," Energy, Elsevier, vol. 272(C).
    5. Wieland Appelfeller & Carsten Feldmann, 2018. "Die digitale Transformation des Unternehmens," Springer Books, Springer, number 978-3-662-54061-9, March.
    6. Patrick Höppner & Anita Wölfl, 2023. "ifo Branchen-Dialog 2022: Mit KI, Big Data und Plattformen zu resilienteren globalen Lieferketten," ifo Schnelldienst, ifo Institute - Leibniz Institute for Economic Research at the University of Munich, vol. 76(01), pages 65-69, January.
    7. Saam, Marianne & Viete, Steffen & Schiel, Stefan, 2016. "Digitalisierung im Mittelstand: Status Quo, aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen," ZEW Expertises, ZEW - Leibniz Centre for European Economic Research, number 145963.
    8. Papen, Marie-Christin & Magalhaes, Katrin Marques & Tenbrock, Sebastian & Märkel, Christian, 2022. "Digitalisierungsanwendungen und Identifikation von Digitalisierungstrends im Mittelstand," WIK Discussion Papers 495, WIK Wissenschaftliches Institut für Infrastruktur und Kommunikationsdienste GmbH.
    Full references (including those not matched with items on IDEAS)

    Most related items

    These are the items that most often cite the same works as this one and are cited by the same works as this one.
    1. Xu, Weiyan & Tu, Jielei & Xu, Ning & Liu, Zuming, 2024. "Predicting daily heating energy consumption in residential buildings through integration of random forest model and meta-heuristic algorithms," Energy, Elsevier, vol. 301(C).
    2. Christian Arnold & Kai-Ingo Voigt, 2019. "Determinants of Industrial Internet of Things Adoption in German Manufacturing Companies," International Journal of Innovation and Technology Management (IJITM), World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., vol. 16(06), pages 1-21, October.
    3. Leonid Mylnikov & Martin Kuetz, 2017. "Electric Power Supply Subsystem and its Role in Solving Production System Management and Planning Issues," International Journal of Energy Economics and Policy, Econjournals, vol. 7(5), pages 191-200.
    4. Li, Shuguang & Leng, Yuchi & Chaturvedi, Rishabh & Dutta, Ashit Kumar & Abdullaeva, Barno Sayfutdinovna & Fouad, Yasser, 2024. "Sustainable freshwater/energy supply through geothermal-centered layout tailored with humidification-dehumidification desalination unit; Optimized by regression machine learning techniques," Energy, Elsevier, vol. 303(C).
    5. Saam, Marianne & Niebel, Thomas, 2016. "Vergleich der Ausgaben für Digitalisierungsprojekte im Mittelstand mit den gesamtwirtschaftlichen IKT-Investitionen," ZEW Dokumentationen 16-02, ZEW - Leibniz Centre for European Economic Research.
    6. Gorkem Sariyer & Sachin Kumar Mangla & Yigit Kazancoglu & Ceren Ocal Tasar & Sunil Luthra, 2025. "Data analytics for quality management in Industry 4.0 from a MSME perspective," Annals of Operations Research, Springer, vol. 350(2), pages 365-393, July.
    7. Paul Schneider, 2018. "Managerial challenges of Industry 4.0: an empirically backed research agenda for a nascent field," Review of Managerial Science, Springer, vol. 12(3), pages 803-848, July.
    8. Snigdha Malhotra & Vernika Agarwal & P. K. Kapur, 2022. "Hierarchical framework for analysing the challenges of implementing industrial Internet of Things in manufacturing industries using ISM approach," International Journal of System Assurance Engineering and Management, Springer;The Society for Reliability, Engineering Quality and Operations Management (SREQOM),India, and Division of Operation and Maintenance, Lulea University of Technology, Sweden, vol. 13(5), pages 2356-2370, October.
    9. Ancillai, Chiara & Sabatini, Andrea & Gatti, Marco & Perna, Andrea, 2023. "Digital technology and business model innovation: A systematic literature review and future research agenda," Technological Forecasting and Social Change, Elsevier, vol. 188(C).
    10. Christoph Stoiber & Stefan Schönig, 2024. "Leveraging the industrial internet of things for business process improvement: a metamodel and patterns," Information Systems and e-Business Management, Springer, vol. 22(2), pages 285-313, June.
    11. Icks, Annette & Schröder, Christian & Brink, Sigrun & Dienes, Christian & Schneck, Stefan, 2017. "Digitalisierungsprozesse von KMU im Produzierenden Gewerbe," IfM-Materialien 255, Institut für Mittelstandsforschung (IfM) Bonn.
    12. DonHee Lee & Seong No Yoon, 2021. "Application of Artificial Intelligence-Based Technologies in the Healthcare Industry: Opportunities and Challenges," IJERPH, MDPI, vol. 18(1), pages 1-18, January.
    13. Daniel Kiel & Julian M. Müller & Christian Arnold & Kai-Ingo Voigt, 2017. "Sustainable Industrial Value Creation: Benefits And Challenges Of Industry 4.0," International Journal of Innovation Management (ijim), World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., vol. 21(08), pages 1-34, December.
    14. Lerch, Christian M. & Horvat, Djerdj & Jasny, Johannes, 2024. "When manufacturers turn into digital platform providers: A transformation model to understand the platformization pathway," International Journal of Production Economics, Elsevier, vol. 273(C).
    15. Li Da Xu, 2020. "The contribution of systems science to Industry 4.0," Systems Research and Behavioral Science, Wiley Blackwell, vol. 37(4), pages 618-631, July.
    16. Sebastian Saniuk & Sandra Grabowska & Bożena Gajdzik, 2020. "Social Expectations and Market Changes in the Context of Developing the Industry 4.0 Concept," Sustainability, MDPI, vol. 12(4), pages 1-21, February.
    17. Marian B. Gorzałczany & Filip Rudziński, 2024. "Energy Consumption Prediction in Residential Buildings—An Accurate and Interpretable Machine Learning Approach Combining Fuzzy Systems with Evolutionary Optimization," Energies, MDPI, vol. 17(13), pages 1-24, July.
    18. Brockhaus, Carsten Philipp & Bischoff, Thore Sören & Haverkamp, Katarzyna & Proeger, Till & Thonipara, Anita, 2020. "Digitalisierung von kleinen und mittleren Unternehmen in Deutschland - ein Forschungsüberblick," Göttinger Beiträge zur Handwerksforschung 46, Volkswirtschaftliches Institut für Mittelstand und Handwerk an der Universität Göttingen (ifh).
    19. Bustinza, Oscar F. & Opazo-Basaez, Marco & Tarba, Shlomo, 2022. "Exploring the interplay between Smart Manufacturing and KIBS firms in configuring product-service innovation performance," Technovation, Elsevier, vol. 118(C).
    20. Mosch, Philipp & Schweikl, Stefan & Obermaier, Robert, 2021. "Trapped in the supply chain? Digital servitization strategies and power relations in the case of an industrial technology supplier," International Journal of Production Economics, Elsevier, vol. 236(C).

    More about this item

    Keywords

    ;
    ;
    ;
    ;

    NEP fields

    This paper has been announced in the following NEP Reports:

    Statistics

    Access and download statistics

    Corrections

    All material on this site has been provided by the respective publishers and authors. You can help correct errors and omissions. When requesting a correction, please mention this item's handle: RePEc:zbw:wikdps:308065. See general information about how to correct material in RePEc.

    If you have authored this item and are not yet registered with RePEc, we encourage you to do it here. This allows to link your profile to this item. It also allows you to accept potential citations to this item that we are uncertain about.

    If CitEc recognized a bibliographic reference but did not link an item in RePEc to it, you can help with this form .

    If you know of missing items citing this one, you can help us creating those links by adding the relevant references in the same way as above, for each refering item. If you are a registered author of this item, you may also want to check the "citations" tab in your RePEc Author Service profile, as there may be some citations waiting for confirmation.

    For technical questions regarding this item, or to correct its authors, title, abstract, bibliographic or download information, contact: ZBW - Leibniz Information Centre for Economics (email available below). General contact details of provider: https://www.wik.org/ .

    Please note that corrections may take a couple of weeks to filter through the various RePEc services.

    IDEAS is a RePEc service. RePEc uses bibliographic data supplied by the respective publishers.