Digitale Infrastruktur

Digitale Infrastruktur

Die digitale Infrastruktur Definition umfasst Folgendes: Sie beinhaltet alle technischen Einrichtungen und Ressourcen, die zur Übertragung, Speicherung, Verarbeitung und Bereitstellung von digitalen Daten und Diensten dienen. Mit anderen Worten: Sie bilden die Grundlage für digitale Anwendungen und netzbasierte Geschäftsmodelle in Wirtschaft, Gesellschaft und Verwaltung.

Diese setzt sich aus verschiedenen Systemen zusammen, sodass eine Infrastruktur von verschiedenen fachlich geprägten Systemen geschaffen wird. Das Wichtige hierbei ist die nahtlose Vernetzung, sodass Unternehmensprozesse ineinander greifen und eine optimale Unterstützung in der Betriebssteuerung gewährleisten. 

Im Kontext von Enterprise Systemen stehen oft führende Systeme im Fokus, welche zu einem hohen Grad die eigentlichen fachlichen Anforderungen erfüllen. Im Detail werden oftmals zusätzliche Module für spezielle Anforderungen benötigt, welche ein Gesamtbild bzw. einen Kontext darstellen. Auch unterschiedliche Enterprise Systeme können in der Gemeinschaft eine digitale Infrastruktur darstellen.

Es wurden Jahrzehnte von IT-Infrastrukturen gesprochen. Die durch Digitalisierungen geprägten fachlichen Anforderungen und die unternehmensübergreifende Vernetzung von IT-Systemen nehmen ganzheitliche Konzepte immer mehr an Bedeutung zu. Daher sind digitale Infrastrukturen nicht nur auf die innerbetrieblichen Anforderungen ausgelegt, sondern auch auf die Anbindung und Vernetzung zu Partnern. Die digitale Transformation wird ganzheitlich betrachtet und mit einer digitalen Infrastruktur das Fundament dafür gelegt.

Digitale Infrastruktur: historische Entwicklung

Mit dem militärischen Projekt Arpanet strebte man in den 60er Jahren in den USA eine Dezentralisierung der Informations- und Kommunikationsinfrastruktur an. Als Grundlage diente das seinerzeit bereits ausgebaute Telefonnetz, obwohl es auf analogem elektronischen Datentransfer beruhte. Zu Beginn nutzten vor allem Universitäten und Forschungseinrichtungen diese Frühform der digitalen Infrastruktur.

Die Einführung des World Wide Web in den 90er Jahren prägte den Begriff der Datenautobahn. Sie stellte die Verbindung zum traditionellen Begriff Infrastruktur her. Der anschließende, kontinuierliche Ausbau der digitalen Infrastruktur erfolgt vor allem innerhalb von Unternehmen und Institutionen.

Die Entwicklung der digitalen Infrastruktur in Deutschland ist eng mit dem technologischen Fortschritt verbunden. Angefangen von den ersten Breitbandnetzen bis hin zur aktuellen Einführung von 5G-Netzwerken, hat sich die digitale Infrastruktur stetig weiterentwickelt, um den wachsenden Anforderungen an die  Leistungsfähigkeit der festen und mobilen Netze in puncto Flächendeckung und Bandbreite gerecht zu werden.

Den Begriff digitale Infrastruktur hat das Unternehmen SAP geprägt, indem Konzepte entwickelt wurden, um flächendeckende Maßnahmen zur Digitalisierung voranzubringen. 

Digitale Infrastruktur Definition: die Komponenten

Eine digitale Infrastruktur besteht laut Definition aus verschiedenen Hard- und Softwarekomponenten. Diese sind so miteinander kombiniert beziehungsweise vernetzt, dass sie zusammenarbeiten können und so den Betrieb von digitalen Netzwerken, Applikationen und Diensten ermöglichen. Hier die wichtigsten:

Hardwarekomponenten

Hier ist an erster Stelle die Netzwerkinfrastruktur zu nennen. Dazu zählen unter anderem Router, Switches, Firewalls und WLANs, die dazu dienen, den Datenverkehr innerhalb eines Netzwerkes oder zwischen verschiedenen Netzwerken zu steuern und zu verwalten. Hinzu kommen verschiedene Kabel bzw. Verkabelungen, um Netzwerke miteinander zu verbinden und so den Datenverkehr zu ermöglichen. 

Ein weiterer wichtiger Bestandteil einer digitalen Infrastruktur stellen Server dar. Hierbei handelt es sich um Computerhardware, die vor allem zur Speicherung von Daten sowie zur Ausführung von Applikationen dienen, die von Benutzern abgerufen werden können. Ferner zählen zu den Hardwarekomponenten Speichergeräte wie zum Beispiel Festplatten und Endgeräte wie Laptops und Smartphones, mit denen die Benutzer auf digitale Dienste und Applikationen zugreifen können.

Softwarekomponenten

Dazu zählen zunächst einmal die Betriebssysteme. Diese Basissysteme wie zum Beispiel Linux, Windows oder macOS ermöglichen die grundlegende Steuerung und Verwaltung von Hardwareressourcen sowie die Ausführung von Applikationen. Hinzu kommen Programme, so genannte Anwendungssoftware. Sie dienen den Nutzern zur Ausführung von speziellen Funktionen sowie zur Bereitstellung von Diensten. Beispiele sind  Webbrowser, E-Mail-Clients, Textverarbeitungsprogramme, Grafikprogramme, Datenbanken und viele andere. 

Wichtige Komponenten einer digitalen Infrastruktur sind auch Netzwerkprotokolle und -dienste wie zum Beispiel TCP/IP und HTTP. Sie machen den Datenaustausch zwischen verschiedenen Geräten und Systemen über das Netzwerk erst möglich. Des Weiteren sind noch Sicherheits– sowie Verwaltungs- und Überwachungs Softwarelösungen zu nennen.

Cloud Computing

Eine Art Sonderstellung nimmt das sogenannte Cloud Computing ein. Denn es kann sowohl Hard- als auch Softwarekomponenten umfassen. Cloud Computing macht den Zugriff auf IT-Ressourcen wie zum Beispiel Speicherplatz und Anwendungen über das Internet möglich, ohne dass diese lokal bereitgestellt werden müssen.

Diese Art der Infrastruktur ist insbesondere für mittelständische Unternehmen interessant. Denn die Verantwortung für die Pflege, Modernisierung und Wartung werden an die Betreiber der Cloud-Umgebung übertragen. Durch diese Art der Dezentralisierung werden schonende Konzepte gegenüber Ressourcen ermöglicht, sodass in Zeiten des Fachkräftemangels die volle Energie der eigenen Ressourcen zur Weiterentwicklung und Steuerung des Kerngeschäfts genutzt werden kann.

In diesem Zusammenhang kommen SaaS (Software as a Service) Konzepte besonders zum Tragen, sodass auch die Aktivierung der Investitionskosten in einen fortlaufenden Modus überführt werden können. Somit werden sowohl die Abschreibungsraten als auch das Investitionsvolumen geringer in Bezug auf ein vergleichbares Projekt mit der direkten und vollen Anschaffung von Hardware- und Lizenzkosten.

Enterprise Systeme

Ein wichtiger Kern von digitalen Infrastrukturen sind Enterprise Systeme. Hierzu zählen unter anderem ERP, DMS, CRM und unterstützende Komponenten wie PLM, PDM etc. Durch die Verbindung von führenden und unterstützenden Systemen werden konsistente digitale Infrastrukturen aufgebaut. Diese bieten die Basis für eine integrative Zusammenarbeit, durchgehende Prozesse und Effizienzen gegenüber verfügbaren Mitteln.

Im Zeitalter zunehmender Digitalisierung ist eine starke digitale Infrastruktur von besonderer Bedeutung, sodass dies die Grundlage für die Anbindung externer Systeme darstellt. Die adaptive Nutzung von externen Lösungen von Geschäftspartnern ermöglicht integrative und transparente Lieferketten. Prognosen und standortübergreifende Steuerungen von Prozessen werden möglich. Mit der intelligenten Nutzung von übergreifenden Systemen und der Verwaltung von großen Datenmengen werden Forecast-Modelle zur digitalen intelligenten Entscheidungsfindung möglich.

Die digitale Infrastruktur: aktueller Stand in Deutschland

Der aktuelle Stand der digitalen Infrastruktur in Deutschland zeigt sowohl Fortschritte als auch Herausforderungen auf. Während in Ballungszentren oft moderne Breitband- und Glasfasernetze vorhanden sind, bestehen in ländlichen Regionen noch immer Engpässe.

Die digitale Infrastruktur hat in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung durchlaufen und steht vor weiteren bahnbrechenden Veränderungen.

Ein bedeutender Trend stellt zum Beispiel die Integration von künstlicher Intelligenz (KI) in die Robotik dar: KI-gesteuerte Roboter ermöglichen eine autonome präzise und effiziente Ausführung von Aufgaben in verschiedenen Branchen –  von der Fertigung bis hin zur Logistik.

Ein weiterer Aspekt betrifft transparente Lieferketten und deren Steuerung: Unternehmen setzen vermehrt auf digitale Lösungen, um die Transparenz entlang der gesamten Lieferkette zu verbessern. Dies geschieht, indem Unternehmen beispielsweise durch den Einsatz von IoT-Sensoren Echtzeitinformationen über den Status von Produkten erhalten. Sie können so Lieferengpässe proaktiv vermeiden.

Hinzu kommen Berechnungen von Auslastungen und Kapazitäten sowie die Optimierung von Produktionszeiten und Beschaffungsmengen: Durch progressive Datenanalysen und Machine Learning-Algorithmen können Unternehmen prognostizieren wann und wie viel beschafft und produziert werden muss, um Kosten zu minimieren und Engpässe zu vermeiden.

Ein weiterer wichtiger Trend stellt die Ermittlung von optimalen Zeitfenstern zur Wartung und Reparatur von Anlagen dar: Mithilfe von Predictive Maintenance (frühzeitige Antizipation und Vermeidung von Fehlern durch die Analyse von Daten) können Unternehmen potenzielle Ausfälle frühzeitig erkennen und Wartungsarbeiten planen, um Stillstandszeiten möglichst zu vermeiden und die Lebensdauer ihrer Anlagen zu verlängern.

Auch die Logistik von Unternehmen wird sich im positiven Sinne verändern: Durch die Analyse von Daten wie Verkehrsbedingungen, Wetter und geografische Informationen können Unternehmen effizientere bzw. kürzere Routen planen und Lieferzeiten verkürzen.

Digitale Infrastrukturen und digitale Plattformen

Eine digitale Infrastruktur bietet laut Definition die technologische Basis, auf der digitale Plattformen aufgebaut sind und funktionieren. Sie ermöglicht es verschiedenen Nutzern beziehungsweise Systemen, miteinander zu interagieren, indem Datenströme “übersetzt”und ausgetauscht werden. Im Wesentlichen fungiert eine digitale Plattform als Vermittler zwischen Anbietern und Nutzern, indem sie verschiedene Informationen zusammenfügen, um eine Umgebung zu schaffen, in der Transaktionen, Kommunikation und Zusammenarbeit stattfinden können. 

Ein einfaches Beispiel für eine digitale Plattform stellt ein Online-Shop dar: In diesem werden lediglich Daten angezeigt. Diese stammen zum einen aus dem ERP-System eines Unternehmens mit Artikeln und Beständen. Und zum anderen aus dem CRM-System mit allen Kundeninformationen und Daten. Diese Daten werden auf der digitalen Plattform des digitalen Shopsystems zusammengeführt, um dem Nutzer ein personalisiertes Einkaufserlebnis zu bieten.

Fazit

Eine intakte digitale Infrastruktur ist die Voraussetzung für die digitale Transformation von Unternehmen, Organisationen und Institutionen. Denn sie bildet die technische Grundlage  

für die Übertragung, Speicherung, Verarbeitung und Bereitstellung von digitalen Daten und Diensten. Sie setzt sich aus verschiedenen Systemen zusammen, die nahtlos miteinander vernetzt sind, um eine optimale Unterstützung bei der Betriebssteuerung zu gewährleisten. 

Diese Entwicklung der digitalen Infrastruktur hat ihre Wurzeln in Projekten wie Arpanet in den 60er Jahren, welche die Dezentralisierung der Informations- und Kommunikationsinfrastruktur anstrebten. 

Heute sind moderne Technologien wie Cloud Computing und künstliche Intelligenz integraler Bestandteil der digitalen Infrastruktur. Aktuelle Trends läuten bahnbrechende Veränderungen ein: Dabei geht es zum Beispiel um transparente Lieferketten, die Optimierung von Produktions- und Wartungsprozessen sowie intelligente Routenplanungen in der Logistik.

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