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Modulare
Fabrikkonzepte

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Ausgangsfragestellung:

Kann eine zunehmende Digitalisierung zu mehr Nachhaltigkeit führen?

Inhalt:

  1. Grundlegende Begrifflichkeiten, Abgrenzung und Historie
    1. Was ist Digitalisierung? – Historie und Begriffe zu Digitalisierung
    2. Was ist Nachhaltigkeit? – Zusammenhänge Ökonomie – Ökologie – Gesellschaft – Technologie – Historie zu Nachhaltigkeit
    3. Digitalisierung und Nachhaltigkeit
  2. Gesellschaftliche Herausforderungen (Deutschland und weltweit)
    1. Zunehmende Alterung in der Bevölkerung
    2. Fachkräftemangel, Abwanderung/Zuwanderung von Arbeitskräften
    3. Zunehmende Umweltverschmutzung, Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur, Klimawandel
    4. Schutz der kritischen Infrastrukturen
    5. Zunehmende Vernetzung: das vernetzte Haus (smart home), vernetzte Konsumgüter
  3. Lösungsansätze
  4. Ausgewählte Anwendungsfelder
    1. Zunehmender Einsatz von Drohnen, Sensorik (Minichips, Funkmodule), Robotik in der Landwirtschaft (Smart Farming/Digital Farming: Daten zu Wetter, Regenmengen, Bodenbeschaffenheit, Licht- bzw. Schattenverhältnissen und Geopositionen)
    2. Smart Grid in der Energiewirtschaft: Einsatz von erneuerbaren Energien (Geothermie, Solarenergie, Windenergie, Wasserkraftwerke, Gezeitenkraftwerke, Biomasse)
    3. Logistik und Transportsektor: e-Autos, e-Trucks, selbstfahrende Autos/ LKWs, Drohnen für den Paketversand, Einsatz von Exoskeletten in der Lagerlogistik, „zellulare Transportsysteme“, Echtzeit-Nachverfolgung
    4. Industrielle Produktion: vorbeugende Fehlerdiagnose und Instandhaltung (Predictive Maintenance), Additive Fertigung, Sensitive Roboter, Fertigungssteuerung, Management von Liefernetzen, Parameterregulierung, Smart Factory/Digitale Fabrik (Siemens Elektronikwerk in Amberg)
  5. Nutzeffekte
  6. Risiken durch eine zunehmende Digitalisierung

Betreute Studienarbeiten:

  • „3D-Druck als nachhaltige Fabrikationsart“
  • „Auswirkungen einer zunehmenden Digitalisierung auf den Arbeitsmarkt“
  • „Bienensterben – Schutzmaßnahmen, Möglichkeiten und Grenzen der Mini-Drohne“
  • „Digitale Bezahlverfahren und deren Einordnung im Kontext der Nachhaltigkeit“
  • „Effekte von Smart Homes auf die Nachhaltigkeit in privaten Haushalten“
  • „E-Health – Digitalisierung im Gesundheitswesen“
  • „Einsatz von Drohnen im Katastrophenschutz und zur Unterstützung der Rettungskräfte bei ihrem Einsatz“
  • „Grüne FinTechs im Zeitalter der Digitalisierung“
  • „Kryptomining und Auswirkungen auf die Umwelt“
  • „Lebensmittelverschwendung digital bekämpfen“
  • „Microgrids – Eine genaue Betrachtung und Evaluation ihres möglichen Beitrags zu mehr Nachhaltigkeit in der Energiewirtschaft“
  • „Modularität bei Smartphones zur Verbesserung der Nachhaltigkeit“
  • „Pflege 4.0 und die Digitalisierung von Pflegeprozessen“
  • „Roboter in der Pflege – Ersatz oder Ergänzung? – Kann Japan ein Vorbild sein?“
  • „Robotik in der Lagerlogistik“
  • „Schutz kritischer Infrastrukturen (mit Fokus auf Energiewirtschaft)“
  • „Smart Farming, Urban Gardening und Indoor Farming für private Haushalte“
  • „Smart Mobility – Personenverkehr der Zukunft“
  • „Sport und Gesundheit in einer digitalen Welt“

Literatur:

Barbian, D., Ökonomie und Sustainable Development – Entwicklung eines Ansatzes zur Umsetzung von Nachhaltigkeit, Aachen 2001.
Mertens, P., Barbian, D. und Baier, S., Digitalisierung und Industrie 4.0 – Eine Relativierung, Wiesbaden 2017.
Barbian, D., Industrie 4.0 in der Lagerlogistik – Überblick, aktuelle Trends und Folgen für eine nachhaltige Entwicklung, in: Glock, C. und Grosse, E. (Hrsg.), Warehousing 4.0 – Technische Lösungen und Managementkonzepte für die Lagerlogistik der Zukunft, Lauda-Königshofen 2017, S. 17-36.
Barbian, D., Our common WASTE – solutions for a sustainable society, in: Plöhn, J. und Chobanov, G. (eds.), Sustainability and Welfare Policy in European Market Economies, Frankfurt am Main 2017, S. 127-145.
Barbian, D., Umweltmanagement – wozu?, Technik in Bayern 06/2016, S. 10-11.
Barbian, D., Cyber-Physical Systems – Can They Contribute to More Sustainability? in: Herzog, M. (ed.), Economics of communication: ICT driven fairness and sustainability for local and global marketplaces, Berlin 2015, S. 29-44.
Mertens, P. und Barbian, D., Beherrschung systemischer Risiken in weltweiten Netzen, Informatik Spektrum 38 (2015) 4, S. 283-289
Mertens, P. und Barbian, D., Die Wirtschaftsinformatik der Zukunft – auch eine Wissenschaft der Netze?, HMD – Praxis der Wirtschaftsinformatik, Heft 300 „Paradigmenwechsel“, Band 51, Heft 6, Dezember 2014, S. 729-743.