Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT

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  • Publication
    Modeling IT Availability Risks in Smart Factories. A Stochastic Petri Nets Approach
    ( 2020)
    Miehle, Daniel
    ;
    Häckel, Björn
    ;
    Pfosser, Stefan
    ;
    Übelhör, Jochen
    In the course of the ongoing digitalization of production, industrial production infrastructures have become increasingly intertwined with information and communication technology. There-by, physical production processes depend more and more on the flawless functioning of information networks. Threats, such as attacks and errors, can compromise the components of in-formation networks, and due to the increasing interconnection, can even cause entire smart factories to fail. However, increasing complexity and lack of transparency of information networks in smart factories complicate the detection and analysis of such threats. Following a De-sign Science Research approach, this study aims to develop a methodology to depict and to model information networks in smart factories to enable the identification and analysis of IT availability risks. Based on a modular stochastic Petri net approach, we provide an artifact that enables the simulation and analysis of threats in smart factory information networks. To demonstrate the applicability and feasibility of our approach, we investigate different threat scenarios regarding their impacts on the operational capability of a close-to-reality information network setting. Further, to complement the evaluation from a practical perspective, we integrated the insights from two expert interviews with two global leading companies in the automation and packaging industry. The results indicate that the developed artifact offers a promising approach to better analyze and understand IT availability risks in smart factory information networks.
  • Publication
    IIoT-basierte Geschäftsmodellinnovation im Industrie-Kontext: Archetypen und praktische Einblicke
    ( 2019)
    Oberländer, Anna Maria
    ;
    Übelhör, Jochen
    ;
    Häckel, Björn
    Im Zeitalter digitaler Technologien beschränkt sich der Wettbewerb zwischen Industrieunternehmen nicht mehr nur auf klassische Produkt- und Serviceinnovationen. Vielmehr gewinnen neue digitale Geschäftsmodelle auf Basis des Industrial Internet-of-Things (IIoT) an Bedeutung, welche die Vernetzung physischer Produkte und die damit einhergehende Gewinnung und Verwertung relevanter Nutzungs- und Umweltdaten ermöglicht. Neue datenbasierte Geschäftsmodelle, wie zum Beispiel Pay-per-Use-Modelle oder Plattformen, entstehen. Da insbesondere im IIoT-Kontext ein umfassendes und praxisrelevantes Verständnis zu den damit einhergehenden Möglichkeiten der Geschäftsmodellentwicklung fehlt, beschäftigt sich dieser Beitrag mit IIoT-basierten Geschäftsmodellinnovationen im Industrie-Kontext. Zunächst werden sechs IIoT-basierte Geschäftsmodell-Archetypen vorgestellt, die im Rahmen des öffentlich geförderten Konsortialforschungsprojekts Transparenz in Produktionsprozessen (TRiP) mit sechs Industrieunternehmen aus verschiedenen Branchen identifiziert und evaluiert wurden. Auf Basis von zehn interdisziplinären Geschäftsmodellworkshops mit den Konsortialunternehmen werden zudem praxisrelevante Erkenntnisse über die Transformation vom Status Quo Geschäftsmodell hin zum IIoT-basierten Geschäftsmodell diskutiert und abgeleitet. Der Beitrag bietet Praktikern einen strukturierten Überblick zu den Möglichkeiten und Auswirkungen IIoT-basierter Geschäftsmodellinnovation sowie Ansatzpunkte für den Wandel hin zu IIoT-basierten Geschäftsmodellen.
  • Publication
    Structuring the Anticipated Benefits of the Fourth Industrial Revolution
    ( 2019)
    Geißler, Annabelle
    ;
    Häckel, Björn
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    Voit, Christian
    ;
    Übelhör, Jochen
    The digitalization of production facilities and the accompanying changes are anticipated to transform entire industries posing a fierce pressure on companies to deal with these developments regarding their information technology management. To lay the foundation for the development of corresponding business strategies, we structure benefits of Industry 4.0 through a structured literature review and categorize them using an established framework for IS benefits. Benefits for companies arise within four dimensions and concern various issues ranging from production related benefits to superordinate benefits affecting the business model. To conclude, managerial implications resulting from dependencies and the variety of benefits are presented.
  • Publication
    Digitale Geschäftsmodelle in der Industrie: Eine Analyse der Auswirkungen und Herausforderungen
    ( 2019)
    Häckel, Björn
    ;
    Übelhör, Jochen
    Im Zuge der Digitalisierung gewinnen die Entwicklung integrierter, datenbasierter Produkt-Dienstleistungsbündel und die Transformation der Geschäftsmodelle von Industrieunternehmen zunehmend an Bedeutung. Beispielsweise entwickeln Produzenten von Industriegütern zusätzliche digitale Services zur intelligenten Steuerung, Optimierung oder Wartung und bieten damit neue, kundenindividuelle Lösungsangebote. Unternehmen können durch digitale, hybride Wertschöpfung entscheidende Wettbewerbsvorteile generieren und neue Märkte erschließen. Im Beitrag werden die Auswirkungen auf Geschäftsmodelle untersucht und anhand des Business Model Canvas strukturiert dargestellt. Auf Basis von Interviews mit Experten von Unternehmen und aktuellen Erkenntnissen aus einem Konsortialforschungsprojekt werden Auswirkungen, resultierende Herausforderungen sowie Handlungsempfehlungen diskutiert und abgeleitet. Veranschaulicht werden die Entwicklungen anhand einer Fallstudie von Mitsubishi Electric.
  • Publication
    Development of dynamic key figures for the identification of critical components in smart factory information networks
    ( 2017)
    Häckel, Björn
    ;
    Miehle, Daniel
    ;
    Pfosser, Stefan
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    Übelhör, Jochen
    Informational risks in smart factories arise from the growing interconnection of its components, the increasing importance of real-time accessibility and exchange of information, and highly dynamic and complex information networks. Thereby, physical production more and more depends on functioning information networks due to increasing informational dependencies. Accordingly, the operational capability of smart factories and their ability to create economic value heavily depend on its information network. Thus, information networks of smart factories have to be evaluated regarding informational risks as a first prerequisite for subsequent steps regarding the management of a smart factory. In this paper, we focus on the identification of critical components in information networks based on key figures that quantitatively depict the availability of the information network. To enable analyses regarding dynamic effects, the developed key figures cover dynamic propagation and recovery effects. To demonstrate their applicability, we investigate two possible threat scenarios in an exemplary information net-work. Further, we integrated the insights of two expert interviews of two global companies in the automation and packaging industry. The results indicate that the developed key figures offer a promising approach to better analyse and understand informational risks in smart factory information networks.