Transformation der Wertschöpfungskette

Intelligente, vernetzte Produkte führen zu einer neuen technologischen Infrastruktur und bringen wertvolle Daten ein. Deshalb ist eine Transformation oder Restrukturierung von traditionellen Unternehmensfunktionen unumgänglich. Diese beginnen bei der Produktentwicklung und erstrecken sich entlang der gesamten Wertschöpfungskette.^[1]

Abhängig von den getroffenen strategischen Entscheidungen, die Integration von intelligenten, vernetzten Produkten betreffend, können die erforderlichen Umbrüche radikaler Natur sein.^[1]

Eine der wesentlichen Entscheidungen dabei ist, ob das Unternehmen den kompletten Funktionsumfang der intelligenten, vernetzten Produkte und die technologische Infrastruktur eigenständig entwickeln oder die Zusammenarbeit mit entsprechenden Technologielieferanten anstreben sollte. Eine ausführliche Beschreibung hierzu und 10 strategische Entscheidungen, die in diesem Zusammenhang getroffen werden müssen, finden Sie in „Grundsteinlegung durch strategische Entscheidungen“.

In diesem Artikel beschäftigen wir uns mit den Auswirkungen auf die einzelnen Unternehmensfunktionen durch den Einsatz intelligenter, vernetzter Produkte. Folgende Funktionseinheiten sind davon betroffen:

Produktentwicklung

Intelligente, vernetzte Produkte sind komplexe Systeme. Mit der integrierten Software werden Funktionen realisiert. Durch die in der Cloud ausgeführte Logik werden diese zusätzlich erweitert. Die Zusammensetzung der Entwicklungsteams verändert sich und die Anzahl der Softwareingenieure überschreitet zunehmend die der mechanischen Konstrukteure.^[1]

Variabilität zu geringen Kosten

Bei intelligenten, vernetzten Produkten werden Hardwarefunktionen zunehmend durch Software substituiert. Dies ermöglicht eine deutlich höhere Vielfalt der Produktausprägungen zu signifikant geringen Kosten im Vergleich zu konventionellen Produkten.

Beispielsweise können Anzeige- und Bedienelemente durch ein digitales User Interface ersetzt werden. Somit wird eine simple und günstige Modifikation der Steuerungsoptionen ermöglicht.^[1]

Dieser Ansatz wird bereits in PKWs angewandt, wo softwaregesteuert unterschiedliche Sprachen oder individuelle Anordnungen der Anzeige- und Bedienelemente kostengünstig ermöglicht werden.

Jedes Bauteil, das durch Software abgelöst werden kann, birgt das Potential eines wirtschaftlichen Vorteils und wird daher auch ersetzt werden.^[2]

Kontinuierliche Produktevolution

Durch die Fähigkeit Softwareupdates per Fernzugriff zu erhalten, erlauben intelligente, vernetzte Produkte eine kontinuierliche Weiterentwicklung lange nachdem sie ihren Dienst bei den Kunden aufgenommen haben. Unternehmen können dadurch Produkte, deren Entwicklung noch nicht vollständig abgeschlossen ist, bereits früher auf den Markt bringen.^[1]

Dieser frühe Kundenkontakt gewinnt zunehmend an Bedeutung, da – bedingt durch Netzwerkeffekte – meist von Anfang an das Erreichen hoher Wachstumszahlen essentiell ist.^[2]

Neues User Interface und erweiterte Realität

Ein digitales User Interface lässt sich mittels Smartphone-Applikation realisieren. Mit diesem Fernzugriff benötigt das intelligente, vernetzte Produkt selbst keine Anzeige- oder Bedienelemente.

Diese Form des User Interface zeichnet sich speziell durch niedrigere Implementierungskosten und geringeren Aufwand im Falle von Modifikationen aus und gestattet dem Nutzer ein höheres Maß an Mobilität.

Augmented Reality (erweitere Realität) stellt eine weitere bedeutende, neue Disziplin in der Produktentwicklung und im Hinblick Mensch-Maschine-Schnittstelle dar.^[1]

Kontinuierliches Qualitätsmanagement

Hersteller sind daran interessierte ihre Produkte unter möglichst realen Bedingungen zu testen. Dadurch soll ein fehlerfreier Betrieb über die gesamte geplante Einsatzdauer gewährleistet werden und die Anzahl der geltend gemachten Garantieansprüche minimiert werden.

Intelligente, vernetzte Produkte gestatten eine kontinuierliche Überwachung der Leistung des Produktes unter tatsächlichen Einsatzbedingungen und ermöglichen eine Erkennung von Designfehlern oder Konstruktionsfehlern, die im Zuge der Tests nicht zu Tage getreten sind. Das Qualitätsmanagement erreicht eine völlig neue Stufe.^[1]

Verbesserter Kundendienst durch Vernetzung

Durch die Integration von zusätzlichen Sensoren und eine Erweiterung der Software um Diagnosefunktionen können intelligente, vernetzte Produkte aus der Ferne überwacht werden und potenzielle Ausfälle bereits im Vorhinein festgestellt werden (Predictive Maintenance). Basierend auf diese Vernetzung der Produkte können neue Kundendienstleistungen angeboten werden.^[1]

Basis für neue Geschäftsmodelle

Aufgrund der zusätzlichen zur Verfügung stehenden Daten und dem Zugriff aus der Ferne ermöglichen intelligente, vernetzte Produkte völlig neue Geschäftsmodelle. Produkte können beispielsweise als Dienstleistungen angeboten werden. Weitere Möglichkeiten wurden bereits ausführlich im Artikel „Mit intelligenten, vernetzten Produkten die gültige Branchenlogik durchbrechen“ besprochen.

Interoperabilität mit anderen Systemen

Mittels „Co-Design“ werden Software und Hardware über komplette Produktfamilien hinweg simultan entwickelt und optimiert, wobei auch Produkte anderer Hersteller mit einbezogen werden können. Mit einer API (Application Programming Interface) wird der Datenaustausch und somit das Zusammenspiel mit Produkten anderer Hersteller ermöglicht.^[1]

Herstellung

Die letzten Schritte der Fertigung (Installation und Konfiguration der Software) verlagern sich bei intelligenten, vernetzten Produkten immer mehr Richtung Kunde. Im Hinblick auf die von der Cloud bereitgestellten Services ergeben sich zusätzliche Aufgaben. Die Aufgaben der Herstellung gehen somit über die reine Herstellung der Produkte hinaus und umfassen zusätzlich den Aufbau der Cloud.^[1]

Smarte Fabriken

Die neuen Fähigkeiten intelligenter, vernetzter Maschinen gestatten es, diese zu Systemen zu verbinden. Dadurch ergeben sich umfangreiche Änderungen der Produktionsabläufe. Eine umfassende Vernetzung der Produktionsmaschinen soll zu einer vollkommen automatisierten Zusammenarbeit und einer eigenständigen Optimierung der Produktionsprozesse führen.^[1]

Vereinfachung der Komponenten

Durch die Substitution mechanischer Bauteile mittels Softwarefunktionen reduziert sich die physische Komplexität der Produkte. Durch die Reduktion von physischen Komponenten werden damit verbundene Fertigungsschritte eliminiert. So lassen sich Displays durch Smartphone Applikationen ersetzen. Mit sinkender physischer Komplexität steigt jedoch der Bedarf an Sensoren und Software, wodurch neue Komponenten erforderlich werden und sich eine neue Form der Komplexität ergibt.^[1]

Neugestalteter Montageprozess

Zur Förderung von Skaleneffekten und zur Minimierung der Lagerkosten werden in der Fertigung Standardplattformen eingesetzt, die erst möglich spät im Montageprozess individualisiert werden.

Intelligente, vernetzte Produkte gestatten es, den Zeitpunkt der Individualisierung noch weiter nach hinten zu verlagern. Die Installation oder Konfiguration der Software findet dabei oftmals erst statt nachdem das Produkt die Werkshallen bereits verlassen hat. Diese kann entweder durch einen Servicetechniker oder den Kunden selbst erfolgen.

Beispielsweise lassen sich neue Anwendungen hinzufügen oder das Layout der Touchscreen-Tastatur an die jeweils benötigte Sprache anpassen. Änderungen können somit auch noch in letzter Minute vorgenommen werden, selbst wenn das Produkt bereits ausgeliefert wurde.^[1]

Fertigung als kontinuierlicher Prozess

Intelligente, vernetzte Produkte sind ohne Cloud nicht funktionstüchtig. Der Fertigungsprozess endet deshalb nicht mit der Herstellung des eigentlichen Produktes selbst, sondern umfasst den Betrieb und die Aufrechterhaltung der technologischen Infrastruktur und wird zu einem kontinuierlichen Prozess.^[1]

Logistik

Intelligente, vernetzte Produkte ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung unabhängig vom aktuellen Standort des Produkts. Neben der aktuellen Position und dem Verlauf der Transportstrecke stellen intelligente, vernetzte Produkte Daten zu ihrem aktuellen Zustand (z.B. Temperatur oder Belastung durch Beschleunigungskräfte) und ihrer Umgebung bereit.^[1]

Mit Daten zur aktuellen Position und Betriebsbereitschaft sowie den vorherrschenden Wetter- und Verkehrsbedingungen an den Standorten der einzelnen Fahrzeuge lässt sich beispielsweise die Koordination einer weit verstreuten Flotte optimieren, indem den Fahrern eine entsprechend angepasste Lieferroute übermittelt wird.

Marketing und Vertrieb

Intelligente, vernetzte Produkte generieren kontinuierlich Informationen zu deren Nutzung. Diese verschiebt den Fokus der Kundenbeziehung vom (einmaligen) Verkauf Richtung Maximierung des wahrgenommenen Wertes durch den Kunden während des gesamten Nutzungszeitraums. Es ergeben sich unzählige neue Anforderungen. Zeitgleich eröffnen sich neue Chancen.^[1]

Hochaufgelöste Marktsegmentierung und maßgeschneiderte Angebote

Die durch intelligente, vernetzte Produkte bereitgestellten Informationen liefern zuverlässigere Einblicke in die tatsächliche Nutzung der Produkte und geben bessere Auskunft darüber, welche Funktionen von den Kunden besonders geschätzt werden als Versuchsreihen und Kundenbefragungen.^[3]

Basierend auf der Analyse dieser Nutzungsmuster kann eine präzisere Marktsegmentierung vorgenommen werden und daran angepasste Angebote, Funktionen für spezifische Segmente und eine am Wert des Produktes für das jeweilige Segment orientierte Preisstrategie erstellt werden.^[1]

Neue Kundenbeziehungen

Mit steigender Fokussierung auf die kontinuierliche Schaffung eines Nutzens für den Kunden erhöht sich die Bedeutung der intelligenten, vernetzten Produkte. Bedingt durch deren Fähigkeit eine permanente Verbindung zwischen dem Unternehmen und seinen Kunden zu schaffen, werden diese zunehmend als wertvolles Werkzeug wahrgenommen.^[1]

Neue Geschäftsmodelle

Die bereitgestellte Information bezüglich der Nutzung intelligenter, vernetzter Produkte ermöglicht neue Geschäftsmodelle. Diese werden in „Mit intelligenten, vernetzten Produkten die gültige Branchenlogik durchbrechen“ erläutert. Die Ziele verschieben sich in Richtung der Sicherung des langfristen Erfolgs der Kunden und weg vom einmaligen Verkauf.^[1]

Fokussierung auf Systeme

Werden Produkte zu Bestandteilen von Systemen, erweitert sich auch das Wertangebot. Neben Qualität und Funktionalität rückt die Interoperabilität mit verwandten Produkten in den Mittelpunkt. Unternehmen müssen entscheiden, ob sie einzelne Produkte anbieten wollen, ganze Produktfamilien oder eine übergeordnete Plattform, die alles verbindet. Häufig sind Partnerschaften erforderlich, um Produktlücken auszufüllen oder Anbindungen an führende Plattformen zu ermöglichen.^[1]

Aftersales-Services

Intelligente, vernetzte Produkte erlauben den Übergang von einer reaktiven Servicestrategie zu präventiven, proaktiven und per Fernzugriff durchgeführten Servicedienstleistungen, wodurch die Qualität und die Effizienz deutlich gesteigert werden können.^[1]

Effizientere Reparaturen

Dank der von intelligenten, vernetzten Produkten gelieferten Informationen können die benötigten Ersatzteile und Strategien zur optimalen Behebung des Problems bereits im Vorfeld ermittelt werden.^[1]

Service mittels Fernzugriff

Der durch die Konnektivität ermöglichte Fernzugriff auf intelligente, vernetzte Produkte gestattet in vielen Fällen eine Reparatur oder Wartung ohne physische Anwesenheit eines Servicetechnikers. Meist stehen diesem nicht weniger Informationen über den Zustand des Produkts zur Verfügung als wenn er selbst vor Ort wäre. Häufig können Problem durch einen Reboot und einen Benutzer vor Ort durch Anleitung des Servicetechnikers behoben werden. Dies führt zu einer signifikanten Senkung der Servicekosten, Reduzierung der Ausfallszeiten und somit zu einer deutlichen Erhöhung der Kundenzufriedenheit.^[1]

Präventives Service

Unternehmen können mittels Predictive Analytics (Analysetechniken zur Vorhersage) Probleme bei intelligenten, vernetzten Produkten vorhersehen und vorbeugende Maßnahmen ergreifen.^[1]

Service mit Hilfe der erweiterten Realität

Die umfangreichen Daten von intelligenten, vernetzten Produkten in Kombinationen mit Schritt-für-Schritt-Anleitungen ermöglich Augmented Reality Anwendungen. Mehr Effektivität und Effizienz bei Wartungs- und Reparaturarbeiten sind die Folge.^[1]

Neue Serviceangebote

Mittels der von intelligenten, vernetzten Produkten bereitgestellten Daten, Konnektivität und Analysemöglichkeiten können neue Serviceangebote erstellt werden sowie die traditionelle Rolle des Kundendienstes erweitert werden.^[1]

Beispielsweise kann das Serviceteam eines Herstellers von Bergbaumaschinen auf Basis der Analyse der Daten aller Fahrzeuge und Maschinen in einem Bergwerk dem Betreiber Tipps zur Positionierung der Maschine und Optimierung des Kraftstoffverbrauchs der Fahrzeuge geben oder auf Überkapazitäten und Engpässe hinweisen.

Sicherheit

Lag die Verantwortung für die Sicherung der IT-Strukturen (Server, Netzwerke und Computer) bisher ausschließlich bei der IT-Abteilung, erstreckt sich diese Aufgabe, bedingt durch den Einzug der intelligenten, vernetzten Produkte, nun über alle Funktionseinheiten.

Intelligente, vernetzte Produkte befinden sich meist an exponierten Orten und sind nur schwer vor physischem Zugriff zu schützen, wodurch sie einen potenziellen Angriffspunkt für Cyber-Attacken darstellen. Verstärkt wird dieses Risiko noch durch die meist limitierten Ressourcen, die den Einsatz von modernen Sicherheitstechniken erschweren.

Die aus der Übernahme der Kontrolle von intelligenten, vernetzten Produkten wie medizinischen Geräten, Generatoren oder sogar Autos und Flugzeuge durch Hacker resultierenden Gefahren sind unverhältnismäßig gravierender als jene, die durch die Kompromittierung eines Business E-Mail-Servers entstehen.

Die Berücksichtigung von Sicherheitsbelangen und die Reduzierung von potenziellen Angriffspunkten bereits im Zuge der Produktentwicklung sind von entscheidender Bedeutung.

Techniken, wie mehrstufige Authentifizierung, zeitlich abgestimmte Sessions und die Bestimmung der Art und des Zeitpunkts der Übertragung der Daten durch den Anwender tragen zur Risikominimierung bei.

Die Erstellung von Datenrichtlinien und deren Übermittlung an die Kunden des Unternehmens stellt eine immer bedeutendere Aufgabe für Rechts-, Marketing-, Vertriebs- und weitere Abteilungen dar. Diese Richtlinien müssen neben den Bedenken der Kunden hinsichtlich des Datenschutzes auch noch den immer strikteren gesetzlichen Regelungen gerecht werden und transparent darlegen, welche Informationen erfasst werden sowie deren Nutzung durch das Unternehmen selbst und etwaige Dritte offenlegen.^[1]

Human Resources

Die Mischung aus Softwareunternehmen und klassischem produzierenden Unternehmen, die Hersteller von intelligenten, vernetzten Produkten darstellen, erfordert eine Reihe neuer Fertigkeiten entlang der Wertschöpfungskette sowie eine Anpassung der Arbeitsweise und eine Veränderung der Firmenkultur.^[1]

Neue Expertise

Wurden im Bereich Entwicklung bisher überwiegend Maschinenbauingenieure benötigt, sind es nun vermehrt Softwareingenieure.

Die Aufgaben der Vertriebs- und Marketingmitarbeiter verschieben sich vom Verkauf traditioneller Produkte hin zum Vertrieb von Dienstleistungen.

Servicetechniker sind nun anstelle mit der Durchführung von Reparaturen, mit der Optimierung der Verfügbarkeit der Anlagen und Produkte betraut.

Zudem ist es für produzierende Unternehmen erforderlich, Experten aus bis dato nicht benötigten Bereichen – wie beispielsweise Systemintegration, Anwendungstechnik und Entwicklung von User Interfaces – einzustellen. Für das Ableiten von geeigneten Maßnahmen auf Basis der von intelligenten, vernetzten Produkten bereitgestellten Daten werden weiters Spezialisten benötigt, die in der Lage sind entsprechende automatisierte Analyseverfahren zu entwickeln und durchzuführen.^[1]

Neue Firmenkultur

Die Entwicklung und Herstellung intelligenter, vernetzter Produkte bedingt ein deutlich höheres Maß an Koordination zwischen den einzelnen Funktionseinheiten und Fachbereichen des Unternehmens als jene traditioneller Produkte.^[1]

Dabei gilt es die unterschiedlichen Arbeitsstile der Mitarbeiter zu beachten. Beispielsweise ist die „Taktrate“ der Softwareentwicklung üblicherweise deutlich höher als jene der Hardwareentwicklung.^[1][4]

Literaturverzeichnis

1. ↑ Porter, M. E., & Heppelmann, J. E. (2015, Oktober). How Smart, Connected
   Products Are Transforming Companies. Harvard Business Review, S. 96–
   114.
2. ↑ Fleisch, E., Weinberger, M., & Wortmann, F. (2014a). Geschäftsmodelle im
   Internet der Dinge. HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik, 51(6), 812–826.
3. ↑ Mayer, P. (2010, März). Economic aspects of SmartProducts. Whitepaper.
   Instute of Technology Mangement, University of St. Gallen. 
4. ↑Fleisch, E., Weinberger, M., & Wortmann, F. (2014b, August). Geschäftsmodelle
   im Internet der Dinge. Bosch IoT Lab White Paper.