Perspectives of Integrated “Next Industrial Revolution” Clusters in Poland and Siberia

Rozdział z: Functioning of the Local Production Systems in Central and Eastern European Countries and Siberia. Case Studies and Comparative Studies, ed. Mariusz E. Sokołowicz.The paper presents the mapping of potential next industrial revolution clusters in Poland and Siberia. Deindustrialization of the cities and struggles with its consequences are one of the fundamental economic problems in current global economy. Some hope to find an answer to that problem is associated with the idea of next industrial revolution and reindustrialization initiatives. In the paper, projects aimed at developing next industrial revolution clusters are analyzed. The objective of the research was to examine new industrial revolution paradigm as a platform for establishing university-based trans-border industry clusters in Poland and Siberia47 and to raise awareness of next industry revolution initiatives.Monograph financed under a contract of execution of the international scientific project within 7th Framework Programme of the European Union, co-financed by Polish Ministry of Science and Higher Education (title: “Functioning of the Local Production Systems in the Conditions of Economic Crisis (Comparative Analysis and Benchmarking for the EU and Beyond”)). Monografia sfinansowana w oparciu o umowę o wykonanie projektu między narodowego w ramach 7. Programu Ramowego UE, współfinansowanego ze środków Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego (tytuł projektu: „Funkcjonowanie lokalnych systemów produkcyjnych w warunkach kryzysu gospodarczego (analiza porównawcza i benchmarking w wybranych krajach UE oraz krajach trzecich”))

Evaluation of Cognitive Architectures for Cyber-Physical Production Systems

Cyber-physical production systems (CPPS) integrate physical and computational resources due to increasingly available sensors and processing power. This enables the usage of data, to create additional benefit, such as condition monitoring or optimization. These capabilities can lead to cognition, such that the system is able to adapt independently to changing circumstances by learning from additional sensors information. Developing a reference architecture for the design of CPPS and standardization of machines and software interfaces is crucial to enable compatibility of data usage between different machine models and vendors. This paper analysis existing reference architecture regarding their cognitive abilities, based on requirements that are derived from three different use cases. The results from the evaluation of the reference architectures, which include two instances that stem from the field of cognitive science, reveal a gap in the applicability of the architectures regarding the generalizability and the level of abstraction. While reference architectures from the field of automation are suitable to address use case specific requirements, and do not address the general requirements, especially w.r.t. adaptability, the examples from the field of cognitive science are well usable to reach a high level of adaption and cognition. It is desirable to merge advantages of both classes of architectures to address challenges in the field of CPPS in Industrie 4.0

Market fields structure & dynamics in industrial automation

There is a research tradition in the economics of standards which addresses standards wars, antitrust concerns or positive externalities from standards. Recent research has also dealt with the process characteristics of standardisation, de facto standard-setting consortia and intellectual property concerns in the technology specification or implementation phase. Nonetheless, there are no studies which analyse capabilities, comparative industry dynamics or incentive structures sufficiently in the context of standard-setting. In my study, I address the characteristics of collaborative research and standard-setting as a new mode of deploying assets beyond motivations well-known from R&D consortia or market alliances. On the basis of a case study of a leading user organisation in the market for industrial automation technology, but also a descriptive network analysis of cross-community affiliations, I demonstrate that there must be a paradoxical relationship between cooperation and competition. More precisely, I explain how there can be a dual relationship between value creation and value capture respecting exploration and exploitation. My case study emphasises the dynamics between knowledge stocks (knowledge alignment, narrowing and deepening) produced by collaborative standard setting and innovation; it also sheds light on an evolutional relationship between the exploration of assets and use cases and each firm's exploitation activities in the market. I derive standard-setting capabilities from an empirical analysis of membership structures, policies and incumbent firm characteristics in selected, but leading, user organisations. The results are as follows: the market for industrial automation technology is characterised by collaboration on standards, high technology influences of other industries and network effects on standards. Further, system integrators play a decisive role in value creation in the customer-specific business case. Standard-setting activities appear to be loosely coupled to the products offered on the market. Core leaders in world standards in industrial automation own a variety of assets and they are affiliated to many standard-setting communities rather than exclusively committed to a few standards. Furthermore, their R&D ratios outperform those of peripheral members and experience in standard-setting processes can be assumed. Standard-setting communities specify common core concepts as the basis for the development of each member's proprietary products, complementary technologies and industrial services. From a knowledge-based perspective, the targeted disclosure of certain knowledge can be used to achieve high innovation returns through systemic products which add proprietary features to open standards. Finally, the interplay between exploitation and exploration respecting the deployment of standard-setting capabilities linked to cooperative, pre-competitive processes leads to an evolution in common technology owned and exploited by the standard-setting community as a particular kind of innovation ecosystem. --standard-setting,innovation,industry dynamics and context,industrial automation

Die Wertstrommethode im Zeitalter von Industrie 4.0 - Studienreport

Im Zeitraum von Oktober bis Dezember 2016 wurde vom Lehrstuhl für Produktionswirtschaft der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg die Studie mit dem Titel „Die Wertstrommethode im Zeitalter von Industrie 4.0“ als Online-Umfrage durchgeführt. 170 Personen beantworteten den Fragebogen vollständig, allesamt haben Erfahrungen mit Lean Production. Die zunehmende Volatilität der Märkte sowie die fortschreitende Digitalisierung werden als die größten Herausforderungen für Produktion/Produktionssystem gesehen. Als größter Nachteil der Wertstrommethode gilt, dass sie nur ein statisches Tool ist bzw. eine Momentaufnahme darstellt. Am meisten werden an der Wertstrommethode die Transparenz hinsichtlich Engpässen und Problemen sowie die Möglichkeit zur Ableitung von Verbesserungsthemen geschätzt. Knapp die Hälfte der Befragten aktualisiert Dokumente von Wertstromanalyse und -design höchstens einmal pro Jahr. Der Aufwand dafür ist höchst unterschiedlich und reicht von einem bis zu mehr als 20 Manntagen. Kurz- und mittelfristig wird eine autonome Produktionssteuerung in der Serien- und Massenfertigung nicht als realistisch angesehen. Die Bedeutung der Wertstrommethode wird damit weiterhin groß bleiben. Die große Mehrheit der Teilnehmer sieht überwiegend keine Widersprüche zwischen Industrie 4.0 und der Lean-Philosophie, hält Lean nach wie vor für wichtig und plädiert für eine Integration von Lean und Industrie 4.0. Als besonders groß wird bei der Integration von Lean und Industrie 4.0 das Potential zur Steigerung der Flexibilität angesehen. Ein Großteil der Experten ist der Meinung, dass künftige Herausforderungen der Produktion auch Auswirkungen auf die klassische Wertstrommethode haben werden. Zwei Drittel der Befragten halten eine Weiterentwicklung der Methode mit Industrie 4.0-Lösungen deshalb für sinnvoll. Von besonderem Interesse sind für die Studienteilnehmer dabei die Möglichkeit der Simulation, die Echtzeit-Integration von Produktions- und Maschinendaten sowie die Schaffung einer Schnittstelle zu ERP-/MES-Systemen. Dabei sollen die Aspekte Transparenz der Prozesse, die Einbeziehung aller Beteiligten sowie die Möglichkeit zur Ableitung von Verbesserungsthemen unbedingt berücksichtigt werden

Technology and Industrial Policy in an Age of Systemic Competition: Safeguarding Germany's Technology Stack and Innovation Industrial Strength

As one of the world's most globalized economies, Germany is confronting a challenging international environment characterized by aggressive subsidies, a global race for control of key technologies such as advanced chips, and vulnerable supply chains for critical components. Increased energy costs - induced by Russia's war on Ukraine - are also straining Germany's industrial model. Germany's industrial economy is simultaneously undergoing a fundamental transformation from precision-based engineering to systems-based manufactured products. With this shift, a competitive digital technology stack is becoming a key repository for future industrial competitiveness. Yet, the country struggles to capture value in fast-growing markets like that for cloud and edge infrastructure. It also faces risks from its exposure to untrustworthy technology vendors and potential geopolitical disruptions to fragile hardware supply chains

Abschlussbericht KMU-innovativ: Verbundprojekt Titan Industrial DevOps Plattform für iterative Prozessintegration und Automatisierung

Unternehmensprozesse zu digitalisieren und dabei eine IT-Infrastruktur aufzubauen, ist komplex. Neue, zum Teil teure Technologien werden eingesetzt, jedoch fehlen erprobte Praktiken. Die daraus entstehende Komplexität lässt sich mit dem klassischen Projektmodell nur ungenügend adressieren. Klassische Planungen basieren auf Annahmen, die sich oft zu spät und als falsch erweisen. Mechanismen, den einmal geplanten Weg zum gesetzten Ziel zu korrigieren, bietet das traditionelle Projektmodell nur eingeschränkt. Ziel des titan-Projekts ist die Integration von Entwicklungswerkzeugen und Betriebs-Technologie in eine Software-Plattform. Kombiniert mit innovativen „Industrial DevOps“- Methoden soll die komplexe Aufgabe einer iterativen Systemintegration im industriellen Umfeld erheblich vereinfacht werden. Im titan-Projekt ist der Prototyp einer Software-Plattform entstanden, die es industriellen Anwendern erlaubt, diese Praktiken auf Problemstellungen der Digitalisierung anzuwenden. Neben Zielen wie Sicherstellung und Überprüfbarkeit von Qualität, Widerstandsfähigkeit und Skalierbarkeit ist die Eliminierung des Vendor-Lock-In ein zentraler Aspekt des Projekts. Insbesondere werden Prozessanpassungen durch die Anwender mittels Flow Based Automation ermöglicht, neue Softwareversionen und Veränderungen können am System routinemäßig in Betrieb genommen werden und domänenspezifische Komponenten können für komplexe Aufgaben genutzt und verwaltet werden. Im Rahmen einer Community wird die titan-Open-Source-Plattform weiterentwickelt. Die während des Projekts entstandenen Innovationen werden so verfeinert und in verschiedenen Bereichen angewendet. Die Erfahrungen aus Projekten fließen in die Software ein und werden innerhalb der Community verbreitet

EES 2013 - Energy EcoSystems 2013: Leipzig, Germany, 23 - 24 September 2013; proceedings

Im Kontext der Energiewende durchlebt die Energiewirtschaft in Deutschland gegenwärtig einen tiefgreifenden Strukturwandel. Der Trend zur Fragmentierung und Dezentralisierung von Marktteilnehmern wird sich in den nächsten Jahren fortsetzen und weiter beschleunigen. Die Komplexität des Energiesystems wird weiter steigen. Gleichzeitig ergeben sich im Zuge dieser Entwicklung für energiewirtschaftliche Akteure (Erzeuger, Verbraucher, Netze, Energiemärkte und IuK-Technologien) vielfältige wirtschaftliche Herausforderungen und Entwicklungsperspektiven. Das Konzept 'Ecosystems' eröffnet innovative Perspektiven auf die zu erwartenden energiewirtschaftlichen Entwicklungen. Es strukturiert das komplexe Zusammenspiel der einzelnen Akteure und Teilsysteme mit der Zielsetzung, das Gesamtsystem sicherer, effizienter und umweltverträglicher zu gestalten. Im Fokus der Energy EcoSystems Conference 2013 stehen hierbei vier Betrachtungsebenen – die physikalische Ebene, die IKT-Ebene, die ökonomische Ebene und die soziokulturelle Ebene – sowie deren ebenenübergreifenden Wechselwirkungen. Mit den Sessions 'Energy EcoSystems heute und morgen', 'Technische Informationsbedarfe im Energy EcoSystem', 'Vermarktung und Verbrauch im Energy EcoSystem\\\', \\\'Erneuerbare Energien im Energy EcoSystem', 'Innovationen im Energy EcoSystem' und 'Quo vadis Energy EcoSystems?' liegen die Schwerpunkte der Konferenz in der Systemintegration von Erneuerbare-Energie-Anlagen, der Flexibilisierung des Verbrauchs auf physikalischer und ökonomischer Ebene, der Standardisierung von Datenformaten und Kommunikationsprotokollen, der Umsetzung steigender informationstechnischer Anforderungen sowie in Ansätzen zur Optimierung des Gesamtsystems. Dieser Tagungsband beinhaltet die wissenschaftlichen Beiträge der Scientific Tracks sowie ausgewählte Präsentationen der Industrie Tracks der Konferenz. Dr. Gerd Arnold, Dr. Stefan Kühne, Johannes Schmidt und Dr. Andrej Werner – das Konferenzkomitee – danken den Teilnehmern für die hochwertigen wissenschaftlichen sowie praxisrelevanten Beiträge und Diskussionen. Weiterhin möchte sich das Konferenzkomitee bei den Projektförderern Sächsische Aufbaubank (SAB), Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) sowie Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) bedanken, welche durch unterschiedliche Förderprogramme die anstehenden Herausforderungen in der Energiewirtschaft und die Entwicklung hin zu einer erfolgreichen und exportierbaren Energiewende unterstützen. Besonderer Dank gilt den Sponsoren perdata Gesellschaft für Informationsverarbeitung mbH und GETEC net AG, durch deren Unterstützung viele Teilnehmer ihre Ergebnisse und Erkenntnisse auf der EcoSystems Conference 2013 vorstellen konnten. Das Konferenzkomitee dankt auch den Mitgliedern des Organisationskomitees –- Axel Hummel, Stefan Sprick und Robert Wehlitz –- für ihr persönliches Engagement und ihre tatkräftige operative Unterstützung. Weitere Informationen zur Energy EcoSystems Conference 2013 sowie die Folien der ReferentInnen finden Sie unter http://ees2013.infai.org. Alle Informationen zur nächsten Energy EcoSystems Conference werden unter http://ees.infai.org bekannt gegeben.:Sabine Wieland: Informationsarchitektur im Smart Meter Umfeld unter Berücksichtigung der aktuellen Netzsituation; Stefan Saatmann und Sandra Maeding: Energiewende und Regulierung — Wie werden Sonne und Wind im Stromnetz integriert und reguliert; Stefan Sprick, Tino Ryll, Kerstin Wurdinger, Andrej Werner, Bogdan Franczyk, Marcus Grieger, Jan Pfeifer und Robert Wehlitz: Regenerative Energien Management-Cockpit (REMC): Informationstransparenz in Energiewertschöpfungsnetzwerken; Hendrik Kondziella und Thomas Bruckner: Modellbasierte Investitionsentscheidungen in dezentralen Energiesystemen; Diana Böttger, Philipp Hanemann und Thomas Bruckner: Wirtschaftlichkeitsanalyse eines virtuellen Kraftwerks in Delitzsch innerhalb des EU-Projektes VIS NOVA; Robert Wehlitz, Andrej Werner, Marcus Grieger, Jan Pfeifer, Bogdan Franczyk, Stefan Sprick und Tino Ryll: Smart Meter Installation Management — Prototypgestützte Digitalisierung von Smart Meter Montageprozessen; Marcus Grieger, Andrej Werner, Robert Wehlitz, Jan Pfeifer, Stefan Sprick, Tino Ryll und Bogdan Franczyk: How ICT Could Accelerate the Smart Meter Installation Process — An Assessment of Rollout Experiences; Heiko Mevert: Smart-Metering: Theorie und Praxis; Hartmut Entrup: Anforderungen an IT-Systeme im Zuge der Einführung intelligenter Messsysteme; Martin Winter: Dynamische Anbindung dezentraler Energieanlagen mit IEC 61850; Olaf Krietsch: Verbindungen zwischen SRL-Anbieter und Übertragungsnetzbetreibern gemäß 'Mindestanforderungen an die Informationstechnik für die Erbringung von Sekundärregelleistung'; Sabrina Schlammerl: Innovative Services in der Windenergie: Der Einsatz von RDS-PP und dessen Bedeutung für das Life Cycle Management; Christian Schweitzer: Lebenslaufakte: Ganzheitlicher Ansatz für einen gesicherten Anlagenbetrieb; Rene Baumann: Vermarktungskonzepte für dezentrale Anlagen; Heike Diebler und Lutz Maicher: Energiekosten sparen durch Energetische Transparenz in der verarbeitenden Industrie – ein Praxisbericht; Philipp Guttenberg, Heinrich Hördegen: Betriebsoptimierung für Energiespeicher durch Energieflussmodellierung; Winfried Damm: Regenerative Energieversorgung einer Großstadt, Stadtwerke Leipzig; Uwe Härling: Herausforderungen der Energiewende für das Verteilnetz der MITNETZ STROM; Matthias Müller-Mienack: Integration Erneuerbarer Energien — Notwendige Werkzeuge für den ÜNB; Martin Jarosch-Mitko: Eine Integrationsplattform für Erneuerbare-Energie-Anlagen; Stephan Witt: Energiesysteme als Business Ecosystems – Bedeutung für die strategische Planung und das Innovationsmanagement am Beispiel dezentraler Netzsteuerungsparadigmen; Thomas Bruckner: Die Energiewende in Deutschland – Technologische Lösungen und energiewirtschaftliche Herausforderunge

Auf dem Weg zur individualisierten Medizin - Grid-basierte Services für die EPA der Zukunft.

Personalized Medicine is of paramount interest for many areas in Medical Informatics. Therefore genotype data as well a phenotype data about patients have to be available. This data will be stored in Electronic Health Records or – patient controlled - in Personal Health Records. As the amount of (raw) data is rising continuously, methods for a secure data administration have to be found. Grid Services offer data storage, can support data retrieval and the presentation of the data. The basic security services could be provided by the German health professional infrastructure, but there are many security challenges to be faced