5.6 Big Data AnalyticsDaten sind neben Rohstoffen, Arbeitskraft und Kapital zum vierten Produktionsfaktor un-serer Wirtschaft geworden. Der digitale „Datengoldrausch“ erfreut sich zunehmender Be-liebtheit. Nur graben die Datenverwerter heute keine Flusslandschaften mehr um, wie vormehr als hundert Jahren am Klondike, sondern sie baggern in riesigen digitalen Datenber-gen. Die einen nennen sie digitale Mine, die anderen sprechen vom digitalen Rohstoff.Beide meinen das Gleiche: Big Data. Angetrieben von der sich beschleunigenden Digita-lisierung, verdoppelt sich die weltweit verfügbare Datenmenge etwa alle zwei Jahre.Die zeitgleiche und permanente Verfügbarkeit digitaler Daten hat unsere Kommunika-tion und unser Arbeitsleben verändert. Sprache und Schrift wurden entmaterialisiert, ent-kontextualisiert und in das universale digitale Format überführt. Ohne materiellen Kontextwerden seitdem Zeit und Raum für uns unsichtbar überbrückt und in neuen Kombinatio-nen wieder zusammengesetzt. Durch überragende elektronische Speicherungs- und Über-tragungsmöglichkeiten lassen sich die körperlosen, digitalen Informationen massenhaftkopieren und transportieren. Dabei basiert der digitale Informationsaustausch zunächst1. An Bankautomaten nennen wir den Betrag, den wir abheben möchten – gleich-zeitig wird unsere Gesichtsgeometrie gescannt.2. Den Zugang zu Gebäuden erhalten wir, ohne einen Chip mit uns zu tragen.3. Sicherheitskontrollen und Warteschlangen am Flughafen gehören der Vergan-genheit an.4. Kinder sind in der Lage, nur diejenigen Geräte zu bedienen, die ihre Eltern für siefreigeschaltet haben.5. Endgeräte erkennen uns automatisch und rekonfigurieren sich automatisch ge-mäß unseres Nutzungsprofils.6. Kameras erkennen beim Eintritt in ein Geschäft unsere Gesichtsstruktur oderunseren Gang wieder.7. Die Haustür oder Bürotür verriegelt sich bei Verlassen des Raums eigenständig.8. Robotern in Pflegeeinrichtungen passen ihre Assistenz- und Pflegeprogrammenach biometrischer Erkennung personenindividuell an.5.6 Big Data Analytics

Cloud ComputingDie Basistechnologie Cloud Computing ermöglicht Unternehmen, IT-Dienstleistungenschnell, flexibel, elastisch und bedarfsspezifisch mit relativ geringem Verwaltungsauf-wand zu nutzen, um adäquat auf die Wünsche und Anforderungen von Kunden reagierenzu können. Laut Bitkom-Studie von 2019 nahmen bereits drei von vier UnternehmenCloud-Dienste in Anspruch. Und jedes fünfte Unternehmen plante oder diskutierte denCloud-Einsatz. Bei Großunternehmen mit mehr als 2000 Beschäftigten fiel die Cloud-Dienst- Nutzung noch höher aus. Laut Forrester nutzen 2018 bereits mehr als die Hälfte derUnternehmen weltweit mindestens eine Public-Cloud, um den digitalen Wandel voran-zutreiben.Cloud-Dienste werden entweder als Software, Plattform oder Infrastruktur wie Rechen-leistung oder Speicherplatz bereitgestellt. Sie lassen sich on-demand nutzen und damitflexibel skalieren und pro Benutzer oder nach genutzter Kapazität einkaufen. Es gibtCloud-Services zur exklusiven Privatnutzung (Private Clouds), Cloud-Dienste, die zu-gänglich sind für die Öffentlichkeit (Public Clouds), oder einen Mix aus beiden Formen(Hybrid Cloud). Für Unternehmen liegt ein Mehrwert bei Cloud Computing insbesonderedarin, dass sie häufig nur über eine oder wenige Schnittstellen dieselben Standards fürProzesse, Datenformate und Datensicherheit nutzen können.Von den Anfängen des Cloud ComputingDie ersten Überlegungen zum Cloud Computing gab es bereits in den 1950er-Jahren. ImIBM-Forschungslabor sprach der Computerpionier Dr. Herbert Grosch von der Verwal-tung „unintelligenter Datenstationen“, die zukünftig in einer Handvoll Rechenzentren ab-gelegt sein könnten (Computerwoche 2018). Grosch war der erste Wissenschaftler, dereine Relation zwischen Kosten und Rechenleistung eines Computers aufstellte. WenigeJahre später präzisierte der Computerwissenschaftler und Vordenker auf dem Gebiet derKI, John McCarthy, diese Überlegungen, als er klarstellte, dass das Rechenzentrum derZukunft als eine öffentliche Versorgungseinrichtung zu verstehen ist. Zu dieser Zeit war esbereits möglich, Rechenleistung von Großrechnern, die räumlich auseinander lagen, überTelefonleitungen nutzbar zu machen. Damals war die Datenübertragungsgeschwindigkeitallerdings noch äußerst gering und zudem noch keine Netzinfrastruktur vorhanden. Soblieb Unternehmen lange Zeit nichts anderes übrig, als die benötigte Rechenleistung lokalzuzuführen.5.1 Cloud Computing

Digitaler ZwillingNeben dem Begriff des Digitalen Schattens ist der Begriff des DigitalenZwillings verbreitet. Der Digitale Schatten überführt zunächst den rea-len Produktionsprozess in die virtuelle Welt. Der Digitale Zwilling kanndarauf aufbauend durch ein Prozessmodell und Simulation ein möglichstidentisches Abbild der Realität liefern (Bauernhansl et al. 2016, S. 23)

Geschichtliche Entwicklung derRechnerunterstützungEin bewährtes Mittel zur Lösung von Routineaufgaben in Unternehmen-stellt die Rechnerunterstützung dar. Dies soll im Folgenden u. a. am Bei-spiel von Textverarbeitungssystemen und CAD-Systemen (CAD – Com-puter Aided Design) aufgezeigt werden.Früher erforderte jede Korrektur eines Textes häufig ein komplett neuesSchreiben des gesamten Dokumentes, bis in den 1970er und 1980er Jahrendie Textverarbeitungssysteme in Form von PC-Lösungen ihren Siegeszugantraten und diese immensen Aufwände stark reduzierten. Eine Erweite-rung der Funktionsumfänge, beispielsweise durch Seitenumbruchsfunktio-nen, Silbentrennung und Rechtschreibkorrektur, erleichterten die fort-schreitende Gestaltung des Textes zunehmend. Diese Vorteile führtendazu, dass Textsysteme innerhalb weniger Jahre die Schreibmaschinenpraktisch vollständig verdrängten.Der Nachweis der Wirtschaftlichkeit von Textsystemen fiel dabeischwer; der Nutzen durch die Zeitersparnis bei der Texterstellung sowiedie bessere Qualität der Ergebnisse waren aber so offensichtlich, dass derEinsatz von Textsystemen nur in den ersten Anfangsjahren angezweifeltwurde.Aus der Rückschau betrachtet wurden die schnelle Verbreitung der Sys-teme und die durchgreifenden Veränderungen, die die neue Technik brach-te, selbst von den visionären Anwendern der 1970er Jahre nur teilweise er-kannt. Mit den neuen Funktionen zur interaktiven Zusammenarbeit, zumDokumenten-, Wissens- oder Workflowmanagement ist der ausgelösteWandel nach lange nicht abgeschlossen

Smart FactoryEin wichtiges Element von Industrie 4.0 ist die intelligente Fabrik(Smart Factory). Die Smart Factory beherrscht durch die umfassendeVernetzung und die Nutzung des Internets der Dinge Komplexität, istweniger störanfällig und steigert die Effizienz in der Produktion. In derSmart Factory kommunizieren Menschen, Maschinen und Ressourcenso selbstverständlich wie in einem sozialen Netzwerk (acatech und For-schungsunion Wirtschaft und Wissenschaft 2013).

Die Digitale Fabrik ist der Oberbegriff für ein umfassendes Netz-werk von digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen – u. a. derSimulation und dreidimensionalen Visualisierung – die durch eindurchgängiges Datenmanagement integriert werden.Ihr Ziel ist die ganzheitliche Planung, Evaluierung und laufendeVerbesserung aller wesentlichen Strukturen, Prozesse und Ressour-cen der realen Fabrik in Verbindung mit dem Produkt.“ (VDI 4499Blatt 1 2008, S. 3)