Der deutsche Werkzeugbau wird weltweit aufgrund innovativer und leistungsfähiger Erzeugnisse geschätzt. Gleichzeitig steht er jedoch vor großen Herausforderungen. In den vergangenen Jahren hat sich der deutsche Werkzeugbau als Wertschöpfungspartner der Serienproduktion vom handwerklichen zum industriellen Werkzeugbau gewandelt. Werkzeugbaubetriebe stehen nun der nächsten sich abzeichnenden industriellen Revolution gegenüber: der vierten industriellen Revolution mit dem Ziel der Industrie 4.0. Die Gestaltung eines digital vernetzten Shopfloors im Werkzeugbau bietet die Chance, die steigende Komplexität der Unikatfertigung im Werkzeugbau besser beherrschen und gleichzeitig dem demografischen Wandel begegnen zu können. Zudem bietet die vierte industrielle Revolution die Möglichkeit, Potenziale hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit deutscher Werkzeugbaubetriebe nutzbar zu machen, um weiterhin global wettbewerbsfähig zu sein.
Zur systematischen und strukturierten Gestaltung der Wertschöpfung auf dem digital vernetzten Shopfloor im Werkzeugbau wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Gestaltungsmodell entwickelt, welches als Zielbild für anwendende Werkzeugbaubetriebe dient. Das Modell enthält sieben Gestaltungselemente. Drei Aktivitätselemente beschreiben die operative Bearbeitung von Fertigungsaufträgen. Diese Elemente werden umrahmt von drei Verhaltenselementen, welche die Zusammenarbeit der Mitarbeiter auf dem digital vernetzten Shopfloor darstellen. Die Aktivitätselemente und die Verhaltenselemente basieren auf dem Strukturelement der Digitalen Plattformen. Dieses stellt die digitale Infrastruktur dar und zeichnet sich durch die Vernetzung und Modularität aus.
Das entwickelte Gestaltungsmodell für den digital vernetzten Shopfloor im Werkzeugbau wurde anhand von zwei Fallbeispielen im Werkzeugbau der AUDI AG am Standort Ingolstadt sowie in der OPUS Formenbau GmbH validiert. Der wissenschaftliche Beitrag besteht in der Entwicklung eines ganzheitlichen Lösungsansatzes unter Berücksichtigung der spezifischen Rahmenbedingungen der Branche Werkzeugbau. Unternehmen sind nun gefordert, die Elemente der Gestaltung unternehmensspezifisch anzupassen und anzuwenden.