Ein Vorgehensmodell zur systemischen Analyse von inner-und überbetrieblichen Einflussfaktoren bei der Einführung von 5G in Produktion und Logistik

Mit der Einführung des Mobilfunkstandards 5G bieten sich neue industrielle Potenziale zur Verbesserung des Material- und Informationsflusses durch ein effizienteres, intelligentes und nachhaltiges Logistik- und Lieferkettenmanagement. Dies kann durch ein verbessertes Materialhandling, beispielsweise durch den automatisierten Einsatz von Drohnen oder autonomen Transportsystemen erreicht werden, aber auch durch die Vernetzung dieser Transportmittel mit Produktionsanlagen, Werkzeugen oder Maschinen. Für die vollumfängliche Nutzung dieser Leistungsmerkmale sind noch weitere Entwicklungs- und Standardisierungsschritte notwendig. Auch aus diesem Grund sind viele Unternehmen bei der Implementierung von 5G-Lösungen und -Infrastrukturen zurückhaltend oder ablehnend. Mittels Design Science Research (DSR) wird in diesem Beitrag ein Vorgehensmodell beschrieben, das die Wirkungszusammenhänge für die Einführung von produktionsnahen 5G-Anwendungsfällen aufzeigt. Das durch das Vorgehensmodell mittels eines Causal Loop Diagrams (CLDs) entwickelte Systembild kann zur Ableitung von Implementierungsszenarien in der Technologievorausschau genutzt werden. Für die Analyse werden gleichermaßen technische, betriebswirtschaftliche und politische Einflussfaktoren berücksichtigt. Die empirische Grundlage für das Vorgehen bildet die Begleitforschung des vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) geförderten Forschungsprojekts grenzenlos5G@BYBW (DSR Relevance Cycle). Die Modellierung erfolgte anhand einer Literaturanalyse (DSR Rigor Cycle) sowie einer Fallstudie (DSR Design Cycle). Der Beitrag zeigt damit die Entwicklung, Anwendung und Demonstration von Methoden aus der System- und Komplexitätsforschung zur systematischen Technologieplanung technologischer Innovationen anhand des Mobilfunkstandards 5G.

The introduction of the 5G mobile communications standard offers new industrial potential for improving the flow of materials and information through more efficient, intelligent and sustainable logistics and supply chain management. This can be achieved through improved material handling, for example through the automated use of drones or autonomous transport systems, but also by networking these means of transport with production facilities, tools or machines. Further development and standardization steps are still necessary for the full use of these performance features. Also for this reason, many companies are reluctant or dismissive when it comes to implementing 5G solutions and infrastructures. Using Design Science Research (DSR), this paper describes a process model that develops the cause-and-effect relationships for the introduction of production-related 5G use cases. The system picture developed by the process model using a Causal Loop Diagram (CLD) can be used to derive implementation scenarios in technology foresight. For the analysis, technical, business and political influencing factors are equally taken into account. The empirical basis for the procedure is the accompanying research of the BMDV-funded research project grenzenlos5G@BYBW (DSR Relevance Cycle). The modeling was based on a literature analysis (DSR Rigor Cycle) as well as a case study (DSR Design Cycle). The paper thus shows the development, application and demonstration of methods from systems and complexity research for systematic technology planning of technological innovations on the basis of the 5G mobile communications standard.