Vom Produkt-Lieferant zu erweiterten Geschäftsmodellen – Teil 1

In dem folgenden Beitrag  Teil 1 möchte ich am Beispiel des Ventilatorenbaus, den aktuellen Stand und die Chancen  aufzeigen, die sich, und das gilt stellvertretend für viele mittelständische Maschinenbauer, durch die Digitalisierung ergeben.

Bild 1: Quelle: HBC Horst Benderoth Consulting, Bild Reitz Ventilatoren

Wenn wir uns den aktuellen Stand bei der Mehrzahl der mittelständischen Ventilatorenbauer ansehen, stellen wir fest, daß diese meist reine Produkt-Lieferanten sind. Was heißt das?

Für alle Leser, die nicht gerade aus dem Ventilatorenbau kommen und nicht unbedingt nach einer DIN-Norm suchen, sondern einfach mal googeln was Wikipedia als Begriffs-Definition so anbietet, finden sie folgende Definition:                                                                                                Ein Ventilator (von lat. Ventilare  „Wind erzeugen“, „Kühlung zufächeln“)  ist eine fremd angetriebene Strömungsmaschine, die meist mittels eines in einem Gehäuse rotierenden Laufrads ein gasförmiges Medium fördert und verdichtet sowie dabei zwischen Ansaug- und Druckseite ein Druckverhältnis zwischen 1 und 1,1 erzielt.

Bild 2: Quelle: Bild; fotolia, Text; http://de.wikepedia.org/wki/Ventilator

Maschinen mit einem Druckverhältnis zwischen 1,1 und 3 sind Gebläse. Ventilatoren und Gebläse werden auch als Lüfter bezeichnet, insbesondere wenn sie zur Luftabsaugung vorgesehen sind. Im weiteren Sinn werden alle zu den Verdichtern gerechnet. Verdichter im engeren Sinn erzielen dagegen Druckverhältnisse von mehr  als 3. Im Verhältnis zur Leistung erzielen Ventilatoren aufgrund des niedrigen Druckverhältnisses hohe Volumenströme. Gebläse wegen des mittleren Druckverhältnisses mittlere Volumenströme. Für die, die jetzt ganz verwirrt sind, das Ganze einfach in Bildern.

Bild 3: Quelle: TROX-TLT, Berliner Luft, Nicotra Gebhardt, TLT Turbo, Reitz Ventilatoren 

Unter dem Sammelbegriff Ventilatoren laufen die verschiedensten Ausprägungen. Während  grundsätzlich zwischen Axial- und Radialventilatoren unterschieden wird, ist ein weiteres Unterscheidungskriterium die Anwendung. Hier wird zwischen Klimaventilatoren oder auch  Ventilatoren der Technischen Gebäude Ausrüstung einerseits

Bild 4: Quelle: Reitz Ventilatoren, TLT Turbo

und den Industrieventilatoren bzw. Prozess-Ventilatoren andererseits unterschieden. Die unterschiedlichen Anforderungen an die Ventilatoren prägen hier deutlich die Ausführungen und Bauarten der Ventilatoren.

Bild 5: Quelle: IKTD Universität Stuttgart, Dipl.-Ing. Matthias Bachmann und Dipl.-Ing. S. Recker 

Allen gemeinsam ist die Tatsache, dass der Produkt-Lieferant im Ventilatorenbau  versucht das eigentliche Produkt, also den Ventilator zu optimieren, d.h.; Die optimale Auslegungsdrehzahl zu finden,  mittels CFD-Analyse die Laufradströmung und damit den Wirkungsgrad zu verbessern,  mittels FEM  und Modal-Analysen die Laufradbelastung und damit Festigkeit  mit kleinst möglichen Massen zu realisieren, Untersuchungen der Lagerbelastung durchzuführen, sowie Maßnahmen zu Geräuschreduzierung vorzunehmen.

Kurz er ist bemüht, im Sinne der zuständigen EU-Richtlinien  und Verordnungen, ein effizientes Produkt zu gestalten, zu fertigen und zu liefern.

Bild 6: Quelle: HBC Horst Benderoth Consulting, Bild Reitz Ventilatoren

Der nächste Schritt in der Entwicklung des Ventilatorenbaus ist der Systemlieferant. Dies vor allem getrieben durch die EU-Richtlinien, wie der Er-P-Richtlinie 2009/125/EG sowie der speziell auf Ventilatoren bezogene Verordnung (EU) Nr. 327/2011, aber auch der internationalen Normenreihe IEC 61800-9, die eine ganzheitliche Betrachtung der Effizienz eines kompletten Antriebsystems ermöglicht. Die deutsche Fassung dieser internationalen Norm ist mit der  DIN EN 61800-9-2 am 01.01.2018 veröffentlicht worden und ersetzt die bisherige DIN EN 50598-2. Hierin heißt es, um die effizienteste Lösung einer elektrisch betriebenen Arbeitsmaschine herauszufinden, müssen zur Energieeffizienzindex      (EEI) -Ermittlung die Verluste des eingesetzten Motorsystems vorliegen. Hinzu kommen die Verluste der Arbeitsmaschine inklusiv der Übertragungs-Module. Also das Zusammenspiel des kompletten Ventilatorsystems.

Mit der internationalen Normreihe IEC 61800-9 wurde im Jahr 2017 ein normatives Werkzeug veröffentlicht, das unter anderem eine objektive Bewertung der Energieeffizienz von Antriebssystemen, aber auch des erweiterten Produktbereiches ermöglicht. Die Effizienzklassen der Complete Drive Module (der Frequenzumrichter) werden hierin in den Klassen IE0 bis IE2 festgelegt. Vergleichbares gilt für das Power Drive System also das komplette Antriebssystem (Motor+FU). Bei der Ermittlung der Verluste eines Power-Drive-Systems werden die Einzelverluste des Motors und des kompletten FU´s addiert. Die Verlustbestimmung wird in 8 Betriebspunkten ermittelt. Um die effizienteste Lösung einer elektrisch betriebenen Arbeitsmaschine herauszufinden, müssen zur Energieeffizienzindex (EEI)-Ermittlung die Verluste des eingesetzten Motorsystems vorliegen. Hinzu kommen die Verluste der Arbeitsmaschine inklusiv der Übertragungs-Module. Die Arbeitsmaschine ist in unserem Fall der Ventilator.

Bild 7: Quelle: ZVEI – Handout – zu Norm EN 50598 – heute DIN EN 61800-9-2

Entscheidend dabei ist die Einsicht, nicht Komponenten sparen Energie, sondern Systeme in ihrer verfahrenstechnischen Anwendung.

Bild 8: Quelle: HBC Horst Benderoth Consulting

Da aber der entscheidende Ansatz der Verlustvermeidung bei der Wahl des Regelkonzeptes von den verfahrenstechnischen Anforderungen des Kundenprozesses bestimmt wird, sollte also auch logischerweise die konzeptionelle Gestaltung, Lieferung und damit Verantwortung des erweiterten Produktes Ventilatorsystem in einer Hand bei dem Ventilatorlieferanten angesiedelt sein. Nur er kann bei den vom Verfahrenstechniker vorgegebenen Lastpunkten einer Anlage die mit der Ventilatorkennlinie und dem entsprechend gewählten Regelungskonzept sich ergebenden Arbeitspunkte und damit den Energieeffizienzindex (EEI) des kompletten Ventilatorsystems (CFS) bestimmen bzw. ein für die Anforderungen entsprechendes Ventilatorsystem auslegen. Eine strikte Trennung von Maschinenbau und Antriebstechnik muss dem Energieeffizienzgedanken weichen. Deshalb plädiere ich bereits aus Energieeffizienzgründen, das CFS als Einheit zu betrachten und die Konzeptionierung und Lieferung in einer Hand zu belassen.

Das es weitere Gründe für die einheitliche Behandlung als Ventilatorsystem gerade im Zuge der Digitalisierung gibt, wird in dem weiteren Verlauf dieses Beitrags deutlich.

Eine sehr gelungene Umsetzung eines kompletten Ventilator-Systems aus dem Niederdruckbereich sehen Sie hier mit einer Baureihe der Firma ebmpapst. Und zwar das Ventilator-System der Baureihe RadiFit:

Bild 9:  Quelle: ebmpapst Produkt RadiFit 

Es besteht aus den Komponenten: Spiralgehäuse, Hochleistungslaufrad, GreenTech EC-Motor und  der elektronischen Steuerung für eine stufenlos steuerbare Drehzahl mit integriertem Blockier- und Übertemperaturschutz.

Bei dieser Art Ventilatoren, würde kein Kunde auf die Idee kommen den Antrieb oder die Regelung beizustellen. Ganz abgesehen davon, dass ebm-papst die Antriebe auch selbst herstellt.

Bild 10: Quelle: ebmpapst Produkt RadiCal

Bei dem rückwärtsgekrümmten GreenTech EC-Ventilator der RadiCal Baureihe handelt es sich um eine All-in_One Lösung aus einer Hand. Also Laufrad, GreenTech EC-Motor mit integrierter Steuerelektronik und Spiralgehäuse. Zus. einer zum Patent angemeldeten Volumenstrommessung  mit Flügelradanemometer, Feuchtigkeits- und Temperatursensoren und einer MODBUS-RTU Schnittstelle. ebm-papst zeigte 2018 auf der Messe Chillventa in Nürnberg bereits die Linie GreenIntelligence. Hierbei entwickelt ebm-papst aus energieeffizienten Ventilatoren und Antrieben eine intelligente vernetzte Komplettlösung. Alle Produkte mit GreenIntelligence von ebm-papst sind IoT-fähig und mit jedem System vernetzbar – und das schnell und einfach per Plug & Play. D.h. hier sind Smart Fans bereits Realität.

Bild 11: Quelle: HBC Horst Benderoth Consulting, Bilder: Scheuch, Reitz

Anders sieht das bei den sogenannten Industrie- bzw. Prozeß-Ventilatoren aus. Hier wollen oft sogar die Ventilatorlieferanten nichts mit der E-Technik, geschweige denn  der Leistungs-Elektronik zu tun haben. Denn wie höre ich häufig. „Wir sind ja schließlich Maschinenbauer“. Aber auch hier besteht das komplette Ventilator-System immer aus dem eigentlichen Ventilator (also dem Laufrad, dem Gehäuse, bei separater Lagerung den Lagern, den  Moment übertragenden Komponenten (Kupplung, Riementrieb) und den Konsolen etc.)

Bild 12: Quelle: HBC Horst Benderoth Consulting, Bilder: Scheuch, Danfoss, ABB, Siemens, REEL S.r.l.

dem Antrieb – In den meisten Fällen einem Elektromotor, wobei man je nach Einsatzbedingungen und Antriebsgröße entscheiden muss, welche Antriebslösung die richtige ist. Drehstromasynchronmotor mit Alu-Läufer. Drehstromasynchronmotor mit Kupferläufer. Synchronmotor mit Permanentmagneten am Rotor. Synchronreluktanzmotor dessen spezielles Rotordesign den magnetischen Fluss führt und so ein Reluktanzmoment erzeugt. Wobei der Synchronmotor mit Permanentmagneten bei kleineren Leistungen und hohen dyn. Anforderungen und der Synchronreluktanzmotor bei Leistungen bis max. 450 kW  die richtige Wahl bei dem Wunsch nach einer Effizienzklasse >=IE4 in Verbindung mit einem Frequenzumrichter sind. Die verschiedenen Motorkonzepte beeinflussen erheblich den Antriebswirkungsgrad.

Bild 13: Quelle: HBC Horst Benderoth Consulting, Bilder: Scheuch, Reitz, CG Drives & Automation, Siemens, ABB, Danfoss

Die dritte wichtige Komponente ist die Regelung.

Ob Drosselklappenregelung, Drallregelung oder Drehzahlregelung, und hierbei je nach Leistung mit einem Aufsatz-FU, mit einem Einbaugerät oder einem kompletten Schranksystem. Der richtige Antrieb (Motor +FU) bestimmt schon einmal den Antriebssystem-Wirkungsgrad. In Verbindung mit dem Ventilator dann den Ventilatorsystem-Wirkungsgrad und was viel wichtiger ist, durch die Unterschiede in der Regelungsart die unterschiedlichen Leistungsaufnahmen über den Regelbereich. Entscheidend  ist aber hier, dass das Ventilator-System, also Ventilator, Motor und Regelung exakt aufeinander abgestimmt ist. Wobei hier leider in der Praxis oft die Systemkomponenten auseinander gerissen werden (also nicht aus einer Hand geliefert werden), weshalb gerade die Abstimmarbeiten vernachlässigt werden, obgleich diese von großer Bedeutung sind, da es sonst bei nicht richtig abgestimmten Ventilator-Systemen bzw. falsch parametrierten Antriebssystemen zu Schwingungen und letztlich Schäden an den Ventilatoren kommen kann.

Wenn in den ErP-Richtlinien bzw. der EU-Verordnung Nr. 327/2011 vom Ventilator-System-Wirkungsgrad gesprochen wird, sind also zumindest diese drei Komponenten gemeint.

Bild 14: Quelle: HBC Horst Benderoth Consulting, Bilder: Scheuch, Siemens, Reitz

Zwar nicht im Sinne der EU-Richtlinie 327/2011, wohl aber im Sinne der Anforderungen an ein optimales Ventilator-System, gehören die aktiven oder passiven Maßnahmen zur Schallreduktion mit in die Betrachtung. Denn auch hier gewinnen durch steigende Marktanforderungen und verschärfte gesetzliche Bestimmungen maschinenakustische Produktanforderungen immer mehr an Bedeutung.

Ist damit das Ventilator-System abgerundet? – Ich sage nein.

Denn wenn wir im Ergebnis erweiterte digitale Geschäftsmodelle anstreben, müssen erst die Grundlagen, die digitale Geschäftsmodelle erst möglich machen, gelöst und damit vorhanden sein.

Hierzu zählen, die Sensorik, Konnektivität, Cloud-Nutzung, das Arbeiten mit Digitalen Zwillingen und den Plattform-Technologien.

Im Teil 2 werde ich über die Sensorik berichten bzw. versuche ich zu der Frage, wie bekommen wir die Daten zu einer vorausschauenden Wartung bis hin zu einem IoT-basierten Predictive Maintenance des CFS in den Griff, Antworten zu finden.

Schritt 4 – Vorgehensweise für den Einstieg auf der IoT-Plattform MindSphere

                                                                                                         Bildquelle: www.siemens.com/presse

Vorwort – Aussage von Siemens:

siehe https://www.plm.automation.siemens.com/global/en/our-story/newsroom/xcelerator-speeds-digital-future/64645

Siemens hat am 04.09.2019 mit Xcelerator ein integriertes Portfolio aus Software, Diensten und Anwendungsentwicklungsplattformen angekündigt, das personalisiert und an die kundenspezifischen und branchenspezifischen Anforderungen angepasst werden kann, um Unternehmen jeder Größe dabei zu unterstützen, digitale Unternehmen zu werden.

Xcelerator kombiniert das gesamte Portfolio der Siemens-Software für Design, Engineering und Fertigung mit einer erweiterten Mendix-Plattform für die Entwicklung von Low-Code-Anwendungen mit mehreren Erfahrungen. Die Mendix-Plattform umfasst jetzt Cloud- und App-Services für Digital Engineering und Internet of Things (IoT), die auf MindSphere®, dem Cloud-basierten, offenen IoT-Betriebssystem von Siemens, basieren, sowie Mendix ‚marktführendes einheitliches Low-Code- und No-Code-System Entwicklungsumgebungen. Diese Plattform ist einzigartig in Xcelerator und treibt die digitale Transformation voran, indem sie jedem im Ökosystem ermöglicht, dazu gehören Endbenutzer und Ingenieure, die auf einfache Weise ihre vorhandenen Daten und Systeme erstellen, integrieren und erweitern können. Das Unternehmen gab außerdem bekannt, dass aus Siemens PLM Software Siemens Digital Industries Software geworden ist. Diese Änderung soll das Wachstum des Ökosystems und des Portfolios von Lösungen, Anwendungen, Tools und Services des Unternehmens widerspiegeln, die die digitale Transformation in Unternehmen auf der ganzen Welt vorantreiben.

Soweit die Aussage der Siemens Ankündigung. Das liest sich alles sehr gut, zumal die Integration der Mendix Low-Code- und No-Code-Entwicklungsumgebung dem Mangel an IT-Experten bei den Klein- und Mittelständlern des Ventilatorenbaus entgegen kommt, weil auf einfache Weise ihre vorhandenen Daten und Systeme erstellen, integrieren und erweitern können. Versucht man jedoch im Vorfeld zu recherchieren welcher Aufwand erforderlich ist um z.B. den relevanten Anwendungsfall eines „Predictive Maintenance des Complete Fan Systems“ zu realisieren, stößt man schnell auf Grenzen. Zu dem Complete Fan System gehören selbstverständlich auch die Antriebssysteme (Motor und Frequenzumrichter). Ziel ist es das komplette Ventilatorsystem mit intelligenten Sensoren auszustatten und IoT-Plattform gestützt die Auswertungen und Dashboard Darstellungen aller relevanten Daten, Trends und Fehlermeldungen von Motor, Frequenzumrichter und Ventilator als Basis eines Service Pakets zu schnüren. Da diese Auswert- und Darstellungs-Applikation für den Part des Antriebs, laut meiner Recherche, die MindSphere App „Analyze MyDrives“ sein könnte, habe ich versucht hierüber weitere Informationen dahingehend einzuholen, wie diese Tools in dem vorbeschriebenen use case genutzt werden könnten. Nachdem ich nun über zwei Monate lang mindestens 10 Personen bei Siemens vergeblich angesprochen habe und hierzu keinerlei Erkenntnisse gewinnen konnte, komme ich zu dem Schluss, dass entweder detaillierte Informationen in den kostenpflichtigen Beratungs-Service von Siemens gehören, oder aber man mir als Berater ganz simpel diese Informationen nicht geben will. Deshalb müsste sich diese Informationen jeder Ventilatorenbauer eventuell im Zusammenhang mit einer kostenpflichtigen Potenzialanalyse durch Siemens am Ende des Umsetzungsplans wohl selbst besorgen.

Doch nun zur Vorgehensweise für einen Einstieg auf der IoT-Plattform MindSphere von Siemens:

Hier muss differenziert werden, ob ich mir lediglich als MindSphere Nutzer einen Zugang verschaffen will, d.h. die fertigen auf der IoT-Plattform angebotenen Siemens Standard Apps nutzen will, oder ob ich darüber hinaus eigene Apps entwickeln will, wie z.B. für das „Predictive Maintenance des Complete Fan Systems.“

  1. IoT Value Plan

Als reiner Nutzer Zugang, für die Nutzung der Standard Siemens Apps (siehe App Store) reicht der IoT Value Plan (der mit 300,– €/Monat zu Buche schlägt). Der IoT Value Plan bietet die Möglichkeiten Assets mit MindSphere zu verbinden. Daten sicher zu senden und zu speichern. Assets und Benutzer zu verwalten. Verbundene Assets zu visualisieren und zu analysieren und auf MindSphere Anwendungen zuzugreifen. D.h. hier könnte das Projektteam z.B. den Antrieb mittels eines Test-Ventilators mittels Connect 100 mit der MindSphere verbinden, Daten in Echtzeit sammeln und über jeden gängigen Webbrowser darauf zugreifen, sowie sich die hierzu bereitgestellten Analysetools anzusehen.

  1. IoT Developer Plan

Habe ich jedoch vor, über die Nutzung der fertigen Siemens Apps hinaus auch eigene Apps zu entwickeln und später die Integration zu Daten auf meiner eigenen IT bzw. auf den Cloud-Systemen fremder Anbieter vorzunehmen, benötige ich außer dem Nutzer Zugang auch einen Entwickler Zugang zur MindSphere, den IoT Developer Plan (der mit 350,– €/Monat zu Buche schlägt). Darüber hinaus kann ich mich fertiger grapfischer Entwicklungs-Werkzeuge (200,– €/Monat) und Dashboarding-Werkzeuge (225,– €/Monat) bedienen.

  1. IoT Operater Plan

Möchte ich nun meine erstellten Apps, die produktiv Daten und meine Kundenzugänge selbst verwalten benötige ich noch einen Betreiber Zugang mit (500,– €/Monat). Meinen Kunden kann ich dann über meinen Nutzer Zugang als sogenannte Subtenants, je nach Vertrag mit meinen Kunden, Zugriff auf die Daten, Dashboards etc. der an den Kunden ausgelieferten CFS (Complete Fan Systems) freischalten.

Damit hätte ich aus meiner Sicht alle Voraussetzungen, um z.B. ein neues Geschäftsmodell, wie im Schritt 1 – Vorgehensweise bei der Umsetzung zum Geschäftsmodell „Predictive Maintenance des CFS (Complete Fan System)“ beschrieben, geschaffen.

Da ich bei meinen Recherchen nicht immer auf offene Ohren gestoßen bin, würde ich mich freuen, wenn mir Kommentare, Widerreden oder auch gerne Ergänzungen auf meine mail-Anschrift zugesandt werden. Diese werde ich dann gerne in einem nächsten Bericht verarbeiten.

Schritt 2 – Auswahl der geeigneten Plattform

Bildquelle: LANline der WEKA FACHMEDIEN GmbH

Bei dem 1. Schritt zur Vorgehensweise bei der Zielsetzung zum Predictive Maintenance des Complete Fan Systems (CFS) hat das ausgewählte Team des Ventilatorenbauers die Arbeitsweise intelligenter Sensoren sowie das neue Umfeld der erforderlichen Hardware wie z.B. dem Gateway, aber  auch  die von den IoT-Plattformanbietern bereitgestellten SaaS-Funktionen wie Analyse- und Darstellungs-Tools kennengelernt.

Im 2. Schritt nun sollte es sich mit den bereits zahlreich auf dem Markt befindlichen IoT-Plattformen auseinander setzen, um die für ihr geplantes Geschäftsmodell aber auch die geplante strategische Zusammenarbeit sinnvolle IoT-Plattform auszuwählen.

Eines der Probleme ist die Vielzahl der Plattform-Anbieter. Zwar belebt die Konkurrenz das Geschäft, trotzdem ist zu befürchten, dass sich nur die großen weltweit agierenden Plattform-Anbieter auf Dauer durchsetzen werden. Denn eines ist klar, trifft man die falsche Wahl, und geht z.B. ein Nischenanbieter, dessen Lösung einem auf den ersten Blick wie für die eigene Zielsetzung zugeschnitten erscheint, insolvent oder stellt auch nur seine IoT-Plattform ein, kann dies einen herben Rückschlag bedeuten.

In einer Auswahl der angebotenen IoT-Plattformen hat internetword.de 2018 die nachfolgende Übersicht erstellt.

Marktübersicht IoT-Plattformen (Auswahl)   Quelle: internetworld.de
Anbieter / Internet Lösung Einsatzfeld Details
Amazon Web Services AWS IoT Core alle Anwendungsbereiche Services: Connectivity, Device-Management, IoT Analytics für Datenanalyse, maschinelles Lernen; Starter-Kits für Entwickler; Device Shadows (digitale Abbilder) von IoT-Systemen; Bereitstellung: Cloud
Atos Atos Codex Derzeit vor allem in Industrieunternehmen im Einsatz Services für Anbindung von IoT-Komponenten, Datenspeicherung und Analyse; Prognose-Funktionen, Bereitstellung: Cloud oder On-Premise
Bosch Bosch IoT Suite Alle Anwendungsbereiche Services für Gerätemanagement; Gateway-Software; IoT-Analyse, Remote-Management, Authentifizierung von IoT-Komponenten; Bereitstellung: Cloud-Plattformen von Bosch, AWS, Microsoft Azure, SAP, IBM Bluemix
Cumulocity Software Cumulocity IoT Alle Anwendungsbereiche Offene, applikationsorientierte Plattform; Services für Device-Management, Echtzeit-Datenanalyse, Anbindung (Connectivity), Integration von externen Applikationen; Unterstützung von Low-Power-WANs; Schnittstellen unter anderem zu SAP, Salesforce, Astea; Bereitstellung: Cloud oder On-Premise
Deutsche Telekom Cloud der Dinge Alle Anwendungsbereiche, derzeit Schwerpunkt Industrieunternehmen Services für Anbindung von IoT-Komponenten über Mobilfunk und Narrowband-IoT, Echtzeiterfassung und Analyse von Daten und Management von Endgeräten; zertifizierte Hardware von Partnern; Datenspeicherung in Deutschland; Bereitstellung: Cloud
Device Insight Centersight Alle Anwendungsbereiche, von Industrie bis Handel Modularer Ansatz; Funktionen unter anderem Remote-Management, Auswertung von Betriebsdaten; Embedded Controller und Embedded Clients für Endgeräte; Bereitstellung: Cloud oder On-Premise
Eurotech Everyware Cloud EC IoT-Middleware-Platt-form für industrielle Anwendungen Integrationsplattform für IoT-Komponenten; Services: Connectivity via Internet und MTTQ, Remote-Management, Echtzeit-Datenmanagement, Sicherheitsfunktionen; Bereitstellung: Cloud oder On-Premise
GE Predix Platform Industrie, Energie-wirtschaft Services: Connectivity, Performance-Management, Datenerfassung und -analyse (auch in Systemen am Rand der IoT-Infrastruktur); Erstellen von digitalen Zwillingen; maschinelles Lernen; Bereitstellung: Cloud
Google Google IoT Core Alle Anwendungsbereiche Services: Connectivity, Device-Management, Big-Data-Analytics-Funktionen, Machine Learning; Prototyping Kits für Entwickler; breiter Support von Hardware-Plattformen; Android-Things-Betriebssystem für IoT-Komponenten; Bereitstellung: Cloud
HPE HPE Universal IoT Platform Alle Anwendungsbereiche Implementierung und Management heterogener IoT-Gerätegruppen; Datenanalyse, auch am Rand der IoT-Infrastruktur (Edge); Entwicklung von IoT-Anwendungen; Connectivity unter anderem über Low-Power-WAN; Hardware-Komponenten (HPE Edgeline); Bereitstellung: Cloud oder On-Premise
IBM IBM Watson IoT Platform Alle Anwendungsbereiche Kooperation mit Cisco bei Fog- und Edge-Computing sowie Mobilfunk-Service-Providern; zwei Arten von digitalen Zwillingen; Blockchain-Service für Austausch von IoT-Daten; Bereitstellung: Cloud oder On-Premise
Microsoft Microsoft Azure IoT Alle Anwendungsbereiche Schwerpunkt auf einfacher Anbindung von IoT-Komponenten; Azure IoT Edge für Datenanalyse vor Ort; Machine Learning und KI-Dienste verfügbar; ergänzende Cloud-Dienste von Microsoft etwa zum Speichern von IoT-Daten; Bereitstellung: Cloud oder On-Premise mittels Azure Stack
PTC ThingWorx Industrie Schwerpunkt AEP (Application Enablement), Anwendungsentwicklung, Sammeln und Verwalten von IoT-Daten sowie Performance-Management; großer Marktplatz mit IoT-Lösungen anderer Anbieter; Microsoft Azure als bevorzugte Cloud-Plattform; Bereitstellung: Cloud oder On-Premise
Relayr IoT Middleware Platform Industrie Gerätemanagement, Regel-Engine, Erkennen von Anomalien, Daten-Streaming; Services für Geräte am Rand der IoT-Infrastruktur (Edge); Machine-Learning-Funktionen; Bereitstellung: Cloud oder On-Premise
SAP SAP Leonardo Alle Anwendungsbereiche „Innovations-Plattform“ für IoT und andere Felder im Bereich Digitalisierung; enge Verzahnung mit Enterprise-Software von SAP (ERP, CRM, Supply Chain Management etc.); Lösungspakete für spezielle Einsatzfelder und Branchen; Gateway für Edge-Computing; große, gewachsene Ökosphäre von Entwicklern und Anbietern von Drittanwendungen; Bereitstellung: Cloud oder On-Premise
Siemens MindSphere Alle Anwendungsbereiche, jedoch starker Bezug zu Industrie und Smart City Platform-as-a-Service-Modell; Services: Connectivity, vorkonfigurierte Lösungen, Anwendungsverwaltung, Datenvisualisierung; Bereitstellung: Cloud, ab Ende 2018 auch   On-Premise

Wenn nun also ein Ventilatorenbauer sich für eine Plattform entscheiden soll, können natürlich Fragen zur strategischen, langfristigen Ausrichtung genauso eine Rolle spielen, wie Überlegungen zur Einbindung der eigenen IT-Infrastruktur. Hat ein Unternehmen z.B. bereits von SAP das ERP-System im Einsatz, könnte eine enge Verzahnung mit der Enterprise-Software von SAP ein Argument für die SAP Leonardo sein.

Nutzt ein Unternehmen bereits andere Cloud-Anwendungen z.B. von Microsoft, so wird dies sicherlich Überlegungen anstellen, ob die Microsoft Azure IoT die notwendigen Funktionen und SaaS-Lösungen für die eigene Zielsetzung bietet.

Will hingegen das Team des Ventilatorenbauers, seine eigene IoT-Strategie mit dem IoT- und SaaS-Angebot der eingesetzten Antriebslösungen und deren Smart-Sensor-Lösungen komplettieren, bieten sich natürlich die IoT-Plattformen wie z.B. die ABB Ability oder die MindSphere von Siemens an. Beide genannten IoT-Plattform Anbieter nutzen die IaaS-Dienste großer Cloud-Anbieter. So ist z.B. die ABB Ability auf der Microsoft Azure implementiert. Siemens hat seine ausgewählten Infrastrukturanbieter gemäß deren Rechenzentrumsstandorten in 3 Regionen aufgeteilt. In der Region Europa 1 ist die IoT-Plattform MindSphere auf der AWS mit Rechenzentrumstandort Frankfurt – Deutschland implementiert. Region Europa 2 auf der Microsoft Azure mit Rechenzentrumsstandort Amsterdam – Niederlande, und letztlich die Region China 1 auf der IaaS Alibaba Cloud mit dem Rechenzentrumsstandort Shanghai – Chnina.

In meinem nächsten Bericht „Teil 3 – Erste Schritte auf der ausgewählten IoT-Plattform“ werde ich die notwendigen Aktivitäten erläutern.

Beratende Begleitung bei Digitalisierungs-Projekten auf dem Weg zur Plattformökonomie für fertigende Klein- und Mittelständler aus dem Ventilatorenbau

Vorwort: Auszug aus VDMA Veröffentlichungen.

Die Digitalisierung verändert nicht nur die Produktion, sie führt auch zu ganz neuen Geschäftsmodellen. Auch in Traditionsbranchen wie dem Maschinenbau wird die Plattformökonomie verankert. Erfolg ist aber nur möglich, wenn dieser Wandel im Unternehmen nicht als reines IT-Projekt gesehen wird. Die Plattformökonomie gehört auf die CEO Agenda und braucht echten Teamgeist, der Einzelkämpfer hat ausgedient.

Gute Geschäfte macht nur, wer dem Kunden echten Nutzen stiftet. Dieser Leitsatz gilt für die „old economy“ ebenso wie für die neue, zunehmend von Algorithmen gesteuerte Verbindung von Hersteller und Käufer. Auch die Betreiber von Plattformen im B2B-Geschäft müssen sich darauf fokussieren, die Bedürfnisse ihrer Nutzer möglichst umfassend und individuell zu erfüllen. Nur wenn der Plattformnutzer ein Angebot vorfindet, welches einen großen Teil der von ihm alltäglich benötigten Produkte und Dienstleistungen beinhaltet, bringt eine Plattform den Mehrwert, der eine Kundenbindung erzeugt. Das gilt für Amazon und Alibaba ebenso wie für industrielle Plattformen wie Siemens Mindsphere, PTC´s ThingWorx, ABB Ability, AXOOM oder adamos, sowie Microsoft Azure.

Unternehmen, die sich auf die Plattformökonomie einlassen, müssen sich weiterentwickeln: vom klassischen Produktanbieter zum Teil eines Wertschöpfungsnetzwerkes. Sie müssen über ihr traditionelles Produktportfolio hinaus einerseits Produkte und Dienstleistungen in Partnerschaft mit anderen anbieten, sich andererseits aber bewusst und offen dem marktwirtschaftlichen Wettbewerb stellen. „Wenn wir Mehrwertdienste anbieten wollen, können wir unseren Kunden nicht nur unsere Maschinen anbieten, sondern müssen auch Maschinen und Dienstleistungen von anderen Marktteilnehmern anbieten. D.h. vom Produkt- zum Sytemlieferanten bis hin zum Plattformanbieter mit erweiterten Geschäftsmodellen, wie z.B. dem Predictiv Maintenance des angebotenen Systems.“

Die Wertschöpfung im B2B-Geschäft erfolgt immer stärker durch digitale Services. Der Maschinenbau kann Treiber der neuen Plattformökonomie sein – Voraussetzung ist aber, dass das Thema auf Vorstandsebene verankert wird.

Die Plattformlandschaft im deutschen Maschinen- und Anlagenbau befindet sich derzeit in einer frühen Phase ihres Lebenszyklus und ist dementsprechend massiv in Bewegung: Die Entwicklung ist von einer Vielzahl an Akteuren und Markteintritten, einer gro­ßen Dynamik in der Ausdifferenzierung des Leistungs­spektrums und einem entsprechend heterogenen An­gebot für potenzielle Nutzer geprägt.

 

Inhalt:   

  1. Plattformthema auf die CEO-Agenda setzen
  2. Strategische Ziele festlegen
  3. Relevante Anwendungsfälle definieren
  4. Realistische Bestandsaufnahme vornehmen
  5. Unternehmensumfeld beobachten
  6. Optionen und Szenarien entwickeln
  7. Kundenschnittstelle nicht aus der Hand geben
  8. Passende Kooperationspartner auswählen

 

In acht Schritten zur IoT-Strategie (Quelle: In Anlehnung an Roland Berger in Zusammenarbeit mit dem VDMA) 

1. Plattformthema auf die CEO-Agenda setzen.

IoT-Plattformen bieten Anbietern wie Nutzern umfassende Möglichkeiten und Chancen, haben perspektivisch enorme Auswirkungen auf die Erlös- und/oder Kostenposition und können damit einen entscheidenden Beitrag zur strategischen Positionierung eines Unternehmens im Wettbewerb und zu dessen unternehmerischem Erfolg leisten. Aus der Fülle potenzieller Optionen, der Dynamik der technischen und wirtschaftlichen Entwicklung der Plattformökonomie und der Komplexität der Thematik ergeben sich zahlreiche Herausforderungen, aber auch Risiken. Wie jede Frage von großer strategischer Bedeutung erfordert eine IoT-Plattformstrategie die volle Aufmerksamkeit des Topmanagements, die Integration in die Unternehmensstrategie sowie die aktive Steuerung und Nachhaltung der Erfolgswirkung der definierten Aktivitäten durch die Geschäftsführung bzw. den Vorstand. Deswegen sollten entsprechende Entscheidungen nicht nur innerhalb der Digital- oder IT-Strategie verankert werden, sondern gehören zwingend auf die Geschäftsführungs- oder CEO-Agenda.

Begründung der Notwendigkeit zum Handeln:

Betrachtet man einmal die sich abzeichnenden drei charakteristischen Strategiepfade in dem Geschäftsmodell-Technologie-Portfolio, so werden die grundsätzlichen Veränderungen, denen heute die Unternehmen  mit klassischem Geschäft gegenüber stehen, deutlich.

Dabei erkennen wir zwei strategische Ansätze, wie der mittelständische Maschinenbauer von seiner Kernkompetenz dem physischen Produkt zum Plattform-Unternehmen wird.

A. Durch Wissen und Serviceorientierung zum Plattform-Unternehmen.               

Die Voraussetzungen sind zum Beispiel bei einem klassischen Maschinenbauer oder in der Fertigungsindustrie vorhanden. Hier dominiert ein service- und wissensorientiertes Vorgehen. Man hat über Jahre hinweg ein Spezialwissen aufgebaut, welches für den Marktvorsprung essenziell ist. Wird dieses Wissen beispielsweise durch Data Analytics,  Machine  Learning  und         Quelle:Von Webteam UNITY – Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0,            künstliche  Intelligenz genutzt und   angewandt,              https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=68073586         können enorme Potenziale gehoben werden.

Das Know-how, um die Anforderungen eines Kunden zu erfüllen, haben die Unternehmen. Damit kann der Maschinenbauer auch in der Plattformökonomie der Treiber des Geschehens sein.

B. Über Plattform-Technologie zum Plattform-Unternehmen.  

Einen  anderen  Weg beschreibt das technologieorientierte Vorgehen. Hierbei stehen klar die Technologien und Werkzeuge innerhalb vorhandener Plattform-Produkte  im Vordergrund.  Durch  die  Kompetenzen  zur Beherrschung aktueller IoT-Technologien wird die Grundlage geschaffen mit Datenströmen aus verschiedenen Quellen (Systemen, Sensorik, Steuerungen etc.) operieren zu können, sichere Übertragungswege und eine vertrauenswürdige Speicherung zu gewährleisten. Mit diesen Daten kann dann unter Zuhilfenahme unterschiedlicher Tools gearbeitet werden, um Muster und Zusammenhänge zu erkennen, Verhalten zu simulieren oder Analysen zu erstellen, die schlussendlich in Algorithmen automatisiert werden. Produkte wie „Machine Learning“ unterstützen den Aufbau einer künstlichen Intelligenz. Erste Schritte in der Daten-Visualisierung und Analyse können also durch vorkonfigurierte Werkzeuge von Plattformtechnologie-Anbietern ohne große Spezialisierung umgesetzt werden. Hieraus können auch für Kunden Produkte wie Cockpits oder Analysetools entstehen, die zur Generierung von Wissen für den Kunden wie auch für den Hersteller genutzt werden können. Bei dieser Herangehensweise folgen die Ideen den Erkenntnissen aus den Daten, um daraus neue Dienste oder Services zu generieren.

C.Disruption.

D.h. es entstehen Fertigungsplattformen – Unternehmen, die die Regeln für Produktion und Produktentwicklung umschreiben. Das logische Ergebnis bestehender Trends zum Outsourcing und zur fabriklosen Produktion. So nennt sich beispielsweise die in Amsterdam ansässige 3D-Hubs „das weltweit größte Netzwerk von Hubs für die Fertigung“ mit 7365 Fertigungspartnern in 140 Ländern. Xometry aus Maryland bietet an „sofort auf die Produktionskapazität von über 2.500 Herstellern mit weitreichenden Fähigkeiten in 50 Staaten“ zugreifen zu können.

Es gibt Chancen sich ebenfalls auf den Weg zum Plattformunternehmen aufzumachen, aber es besteht auch die Gefahr, dass Internetgiganten und IT-Konzerne bereits bereitstehen, um sich zwischen den Maschinenbau und seine Kunden zu drängen, und so der Maschinenbau letztlich nur noch als verlängerte Werkbank agiert.

Die Branche sollte bei der Plattformökonomie daher auf keinen Fall den Anschluss verpassen.

Herstellern des Maschinen- und Anlagenbaus eröffnen digi­tale Plattformen die Möglichkeit, ihre Kunden deutlich besser kennen- und verstehen zu lernen. So macht die Auswertung von Nutzungsdaten transparent, welche An­forderungen den Alltag des Kunden bestimmen und wie das eigene Angebot entsprechend angepasst werden kann. Darüber hinaus können Anbieter auf der Grundla­ge ihres fundierten Domänenwissens und intimer Kenntnisse der Kunden- und Produktanforderungen neue digitale Services entwickeln, über die Plattform ver­markten und so zusätzliche Erlöse erschließen.

Hierbei sollte über den sich abzeichnenden Trend nach der Forderung eines Predictive Maintenance in Anlagen, bei denen auch Ventilatoren verbaut sind, nachgedacht werden.

Auf den ersten Blick, glaubt der Ventilatorenbauer, dass nicht er, sondern sein Kunde (der Anlagenbauer) ihm den Zugang zum Endkunden (Anlagenbetreiber) verwehren wird, um selbst das Geschäft zu machen. Dies ist falsch. Genauso gut, wie ein Ventilatorenbauer bei einem kompletten Ventilatorsystem (also Ventilator, Motor, Regelung) eine sinnvolle online Überwachung und Auswertung der Daten nicht ohne das Antriebsystem (Motor und Frequenzumrichter) vornehmen kann, kann der Anlagenbauer dies für seine Anlage nicht ohne die wichtigen Komponenten Ventilatorsysteme, Pumpensysteme etc. D.h. er müsste die Daten und den Datenzugriff auf diese Komponenten mit seinen Zulieferanten vertraglich regeln. Wollen diese, wollen die Ventilatorlieferanten also Ihre Daten und den Zugriff darauf einfach kostenfrei zur Verfügung stellen? Wollen sie bei der Forderung nach einem digitalen Produkt-Zwilling auch diesen, wie in der Vergangenheit ein komplettes 3D-CAD-Modell, kostenfrei zur Verfügung stellen? Nein das kann es nicht sein. Die Forderungen nach einem Zugriff auf Daten und einem digitalen Zwilling des Produktes werden kommen, um in der Kette bis zum Betreiber der Anlagen die Möglichkeit eines Predictive Maintenance aufzubauen. Wenn also der Ventilatorenbauer ein Glied in der Kette ist, sollte er sich frühzeitig bereit machen, aus den Forderungen des Marktes ein datengetriebenes Geschäftsmodell zu kreieren und die Kundenschnittstelle nicht aus der Hand geben. So können hiervon alle vom Komponentensystemlieferant über den Anlagenbauer bis hin zum Anlagenbetreiber hieraus ihren Nutzen ziehen.

Notwendige Aktivitäten:

Hat der Vorstand bzw. die Geschäftsführung eines mittelständischen Maschinenbauers die Notwendigkeit zur Digitalen Transformation und die Auswirkungen auf sein derzeitiges Geschäftsmodell noch nicht erkannt, sollte dieser persönlich sich in entsprechenden Seminar-Angeboten anmelden oder aber einen Inhouse Termin mit einem Berater vereinbaren, der in einer entsprechenden Präsentation und anschließenden Diskussion die Notwendigkeit eines Digitalisierungs-Projektes vermittelt.

Wobei ich persönlich zwischen den beiden Themen „Industrie 4.0“ und der „IoT-Plattformökonomie“ klar unterscheiden möchte.

Bei der „Industrie 4.0“ geht es meistens um eine vertikale Strategie, also der innerbetrieblichen Optimierung der Geschäftsprozesse. D.h. in den meisten Fällen um fertigungsnahe Optimierungen.

Bei der „IoT-Plattformökonomie“ hingegen, also der horizontalen Strategie, geht es um eine unternehmensübergreifende Integration mit Lieferanten und Kunden sowie Ausrichtung auf erweiterte und/oder neue Geschäftsmodelle. Diese sehe ich für einen Ventilatorenbauer als vorrangige Zielsetzung.

Ist die Notwendigkeit eines Projektes zur „IoT-Plattformökonomie“ bereits auf der Agenda der Geschäftsführung, sollte für die weitere Vorgehensweise diese ein Team aus der Führungsebene aller Geschäftsbereiche, also von Technik, Produktmanagement, Marketing, Vertrieb, Service, Recht, Finanzen und IT  zusammenstellen. Diese sind für die Ausarbeitung der nachfolgenden Schritte zuständig und unterrichten die Geschäftsführung in vereinbarten Abständen.

 

2. Strategische Ziele festlegen

So heterogen wie die derzeitige IoT-Plattformlandschaft stellt sich auch die Bandbreite möglicher unternehmerischer Zielstellungen innerhalb der Plattformökonomie dar:

Sollen Plattformen vertikal, also zur innerbetrieblichen Optimierung der Geschäfts- und Produktionsprozesse, oder horizontal, d.h. zur unternehmensübergreifenden Integration mit Lieferanten und/oder Kunden und Ausrichtung auf erweiterte und/oder neue Geschäftsmodelle eingesetzt werden?

Oder beides?

Verfolgt das Unternehmen eher direkte Umsatz- und Wachstumsziele etwa über neue Serviceangebote oder konkrete Kostenreduktionsziele etwa im eigenen Fabrikbetrieb oder zunächst qualitative, strategische Ziele wie eine zusätzliche Form der Kundenbindung, ein innovative(re)s Image oder soll eine bestimmte Positionierung im Wettbewerb strategisch besetzt werden?

Soll das Unternehmen in eine eigene Plattforminfrastruktur investieren oder sich der Dienste bestehender Marktführer bedienen?

Klare Aussage meinerseits; Klein- und Mittelständler, wie dies meist bei den Ventilatorenbauern der Fall ist, sollten zwingend von eigengestrickten Lösungen Abstand nehmen, sondern sich der verschiedenen Dienste der Abstraktionsschichten, wie Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) und zum Teil vorhandener Lösung der Software as a Service (SaaS), etablierter Anbieter von IoT-Plattformen bedienen und die eigenen Produktdaten, Digital Product Twins, sowie servicefreundliche Apps auf der PaaS entwickeln.

Abhängig von den entsprechenden strategischen Leitplanken sowie dem zeitlichen Betrachtungshorizont ergeben sich unter Umständen völlig unterschiedliche Herangehensweisen und Gestaltungsoptionen zwischen Plattformbetrieb, Plattformnutzung oder einer Kombination aus beidem. Daher setzt eine systematische Beschäftigung mit dem Thema Plattform eine Definition der damit verbundenen Ziele sowie die Klärung von möglichen Anknüpfungspunkten und Interdependenzen mit anderen strategischen Aspekten und Aktivitäten im Unternehmen voraus.

Notwendige Aktivitäten:

Das von der Firmenleitung berufene kleine Team der Führungsebene aus Technik, Produktmanagement, Marketing, Vertrieb, Service, Recht, Finanzen und IT diskutiert die strategische Zielsetzung gegebenenfalls unter Einbeziehung eines externen Beraters und formuliert und fixiert diese schriftlich. Letztlich werden die zur Erreichung dieser Ziele relevanten Anwendungsfälle definieren.

 

3. Relevante Anwendungsfälle definieren

Wie bereits ausgeführt, sind es die richtigen Anwendungsfälle, die den eigentlichen Mehrwert für die meisten Unternehmen schaffen. Wir beobachten eine Vielzahl von Applikationsentwicklungen, die ohne erkennbaren Mehrwert für den Kunden und damit auch ohne wirkliches Geschäftspotenzial sind. Die Identifikation der richtigen Anwendungsfälle und der Aufbau von Geschäftsmodellen ist deshalb zentral für den unternehmerischen Erfolg in der IoT-Plattformökonomie.

Welche Anwendungsmöglichkeiten und Applikationen kommen im eigenen Unternehmen oder bei Kunden tatsächlich infrage?

Welche Probleme aus externer oder interner Kundensicht werden damit behoben oder zumindest reduziert, welche Vorteile können realisiert werden?

Welche Voraussetzungen müssen im Unternehmen erfüllt sein, welche Hürden sind zu überwinden?

Nur eine klare Priorisierung auf tatsäch­lich erfolgversprechende Anwendungsfälle ermöglicht ein zielgerichtetes und effizientes Vorgehen. Sollten (zu) viele Anwendungsfälle als attraktiv bewertet wer­den, bietet sich erfahrungsgemäß ein Vorgehen in definierten kleineren Schritten an.

Notwendige Aktivitäten:

Das Team definiert und fixiert schriftlich die zur Erreichung des Aufbaus neuer Geschäftsmodelle notwendigen Anwendungsfälle und legt realistische Steps mit erreichbaren Zwischenzielen fest. Diese werden dann später bei der Umsetzung regelmäßig der Geschäftsführung vorgelegt und der Grad der Zielerreichung bestimmt.

 

4. Realistische Bestandsaufnahme vornehmen

Sind die Ziele eines Engagements mit Plattformen und die dafür zu priorisierenden Anwendungsfälle sowie der zeitliche Betrachtungshorizont geklärt, erfolgt im nächsten Schritt der Realitätsabgleich der definierten Strategie. Dazu sollte möglichst objektiv bewertet und eingeschätzt werden, ob und wie die Umsetzung für das betreffende Unternehmen geleistet werden kann. In diesem Zusammenhang stellen sich u.a. Fragen zum vorhandenen im Vergleich zum erforderlichen finanzi­ellen Budget, zur personellen Ressourcenausstattung sowie zu weiteren relevanten Ausgangsbedingungen auf dem Weg in die Plattformökonomie, der oft auch die Ressourcenkonkurrenz mit anderen Investitions- bzw. Strategieprojekten im Unternehmen zu bestehen hat. Besondere Relevanz kommt hier der sogenannten digitalen Reife zu, also den Erfahrungen und Kompe­tenzen im Umgang mit dem Internet der Dinge. Ein objektiver und auf standardisierten Kriterien beruhen­der Abgleich, etwa auf Basis des IoT-Readiness Checks von Roland Berger, liefert hier rasch erste Transparenz und eine gute Grundlage für einen Aktivitäten- und Meilensteinplan, wie möglicherweise vorhandene Lü­cken zum Start in die Plattformökonomie geschlossen werden können.

Notwendige Aktivitäten:

Realistische Bestandsaufnahme, wie zuvor beschrieben.                                                                  Siehe hierzu auch unter  https://www.industrie40-readiness.de/

Bei einem Readiness-Check zur Industrie 4.0 werden im Wesentlichen 6 Dimensionen untersucht.

Wobei hier von einer allumfassenden Digitalen Transformation ausgegangen wird. Hierbei sollte aber je nach Vorhaben wieder zwischen den Erfordernissen nach einer (1)Industrie 4.0- oder aber einer (2)IoT-Plattformökonomie-Strategie unterschieden werden. Beides gleichzeitig voran zu treiben könnte eine Überforderung darstellen.

  1. Strategie und Organisation (1) und (2)                                                                                       Strategie und Unternehmenskultur für Start von Industrie 4.0 ist entscheidend.
  2. Smart Factory (1)                                                                                                                                    In vernetzter Fabrik wird dezentrale und hochautomatisierte Produktion möglich.
  3. Smart Operations (1)                                                                                                                        Intelligente Werkstücke steuern den Fertigungsprozess.
  4. Smart Products (1) und (2)                                                                                                              Physische Produkte werden mit IKT-Komponenten ausgestattet. (z.B. Sensoren, RFID, Kommunikationsschnittstelle)
  5. Data-driven Services (2)                                                                                                                  Datenbasierte Dienstleitungen werden in Geschäftsmodelle eingebunden.
  6. Mitarbeiter                                                                                                                                        Erfolgreiches Umsetzen von (1)Industrie 4.0 und (2)IoT-Plattformökonomie setzt qualifiziertes Personal voraus.

 

 

(1)

 

 

(2)

 

                               Bild Quelle  https://www.industrie40-readiness.de/

 

5. Unternehmensumfeld beobachten

Ebenso große Bedeutung wie die Innenperspektive hat die Außenbetrachtung, also die Analyse der Bedingun­gen und Aktivitäten im Unternehmensumfeld. Zu be­rücksichtigen sind Aspekte wie:

Welche Plattformen kommen für die angestrebte Positionierung und die ge­planten Aktivitäten des Unternehmens infrage?

Worin unterscheiden sie sich – und welche individuellen Stär­ken, aber auch Schwächen weisen sie im Wettbewerbs­vergleich auf?

Wie reagieren aktuelle und potenzielle Kunden bzw. Nutzer der Plattformen – und wie verhält sich die Konkurrenz?

Genauso entscheidend sind tech­nische Detailfragen, etwa zur Plattformdurchgängigkeit bzw. Portabilität, oder juristische Fragestellungen, etwa zum nationalen und internationalen Rechtsrahmen in puncto Datenbesitz sowie Datenhoheit. Diese und wei­tere Fragestellungen erfordern nicht nur eine hohe Transparenz bzgl. des aktuellen Sachstands, sondern auch eine kontinuierliche Betrachtung der dynami­schen Weiterentwicklung der relevanten Sachverhalte. Darüber hinaus lassen sich aus der Kenntnis des Unter­nehmensumfelds im Regelfall wichtige Erkenntnisse zum erfolgreichen Timing des eigenen Handelns ablei­ten, sei es in Bezug auf den Zeitraum für die Entwick­lung eigener Angebote oder in Bezug auf den tatsächli­chen Markteintritt mit verschiedenen Angebotsbestandteilen. Wichtig sind außerdem die Beobachtung derzeitiger und potenzieller zukünftiger Technologien und die Einschätzung von deren jeweiliger Relevanz so­wie Marktreife je priorisierten Anwendungsfall.

 Notwendige Aktivitäten:                                                                                                                     Zur Bestimmung der Wahl einer für die Zielsetzung geeigneten Plattform wird eine Kriterien-Liste aufgestellt, die der Plattformanbieter erfüllen sollte. Hierzu können eigene Recherchen oder aber die Inanspruchnahme von Beratern bzw. Einzel-Gespräche mit entsprechenden Anbietern zum Ziel führen.

 

6. Optionen und Szenarien entwickeln

Die in den vorangegangenen Schritten erarbeiteten Ziele, priorisierten Anwendungsfälle sowie die unter­nehmensinterne und -externe Transparenz bilden schließlich die Grundlage zur Erarbeitung konkreter Optionen zur Positionierung des Unternehmens in der Plattformökonomie.

Dies betrifft zunächst die Frage, welche Ebene(n) im IoT-Ökosystem im Zuge der ange­strebten Positionierung in der Plattformökonomie ab­gedeckt werden soll(en); hier kommen auch die bereits diskutierten Optionen als möglicher Orchestrator oder als Teilnehmer einer Plattform ins Spiel.

Darüber hin­aus gilt es, den zu generierenden Kundennutzen weiter zu spezifizieren und konkretisieren. Dies leitet über zu einer im Regelfall erforderlichen Überprüfung und An­passung des Geschäftsmodells, also Aspekten wie Kern- und Zusatzleistungen, Wertschöpfungsaktivitä­ten und möglicher eigener Wertschöpfungstiefe sowie Fragen des Erlösmodells wie Erlösformen und Preis­strategie.

Die Voraussetzung dafür besteht einerseits in einer Neujustierung der zukünftig abzudeckenden Kernkompetenzen, andererseits aber auch in einem Verständnis für bestehende oder zukünftig mögliche Wertschöpfungsnetzwerke mit externen Partnern.

Wichtig ist, dass die jeweils gewählte Positionierung im Umgang mit Plattformen zum eigenen Unterneh­men passt, also mit dem traditionellen Leistungsspek­trum, den Kompetenzen, aber auch den Vertriebskanä­len komplementär oder zumindest kompatibel ist.

Letztlich kommt es aber auch auf ein Denken in Szena­rien an, da die Weiterentwicklung von Technologien, Kundenbedürfnissen und Wettbewerbsaktivitäten nicht exakt prognostizierbar sein dürfte.

Notwendige Aktivitäten:

Die Realisierungsmöglichkeit der definierten Zielsetzung und der hierzu relevanten Anwendungs-fälle muss mit der bis hierher vorhandenen bzw. erreichten Kernkompetenz abgeglichen werden. Die Ausformulierung der neuen Geschäftsmodelle sowie des Erlösmodells muss mit den hierzu erforderlichen Dienstleistungen des Zulieferers und des Kunden zu einem wirtschaftlich sinnvollen Gesamtkonzept für den Endbetreiber vorgenommen werden und in den Vertriebskanälen verankert werden.

 

7. Kundenschnittstelle nicht aus der Hand geben

Einen der wichtigsten Aspekte im Zusammenhang mit den beschriebenen Optionen und Szenarien stellen die Themen Kundenzugang und Kundenschnittstelle dar.

An diesem Punkt kulminieren erfahrungsgemäß viele Bedenken gegenüber Plattformen, da häufig ein Ein­dringen branchenfremder Akteure an die Schnittstelle zwischen Anbietern des Maschinen- und Anlagenbaus und den Fabrikbetreibern als ihren Kunden als Drohszenario beschrieben wird.

Fakt ist: Unabhängig von der individuell gewählten Strategie sollte die Kunden­schnittstelle nicht aus der Hand gegeben werden.

Da­durch, dass kundenspezifische Applikationen in Eigen­regie oder zumindest kontrolliert durch Partner bzw. vertraglich eng angebundene Dienstleister erstellt wer­den, wird sichergestellt, dass der Kundenzugang mit direktem Feedback und einer Kommunikation von Wünschen oder Problemen aus erster Hand gewähr­leistet bleibt.

Prinzipiell zeigt sich der Maschinen- und Anlagenbau durch sein umfassendes Domänenwissen, aber auch durch sein tiefes Kundenverständnis gut ge­rüstet für die weitere Kontrolle der Kundenschnittstel­le – er muss den Raum allerdings auch mit entspre­chenden Angeboten an Applikationen und Services zum Nutzen des Kunden füllen; andernfalls wird sich früher oder später ein brancheninterner oder sogar -ex­terner Anbieter finden, der versuchen wird, die spezifi­schen ihm fehlenden Kompetenzen an der Kunden­schnittstelle aufzubauen bzw. zuzukaufen.

Notwendige Aktivitäten:

Bei der in näherer Auswahl gefassten Plattform, muss einerseits sichergestellt sein, dass auf alle notwendigen Daten, Digital-Twins etc. der Zulieferteile zugegriffen werden kann und diese dann über einen nur für den eigenen Kundenkreis zugänglichen und auftragsbezogen, abgesicherten Bereich im Zusammenhang mit den eigenen Produktdaten und Digital-Twins des Complete Fan System (CFS) zur Verfügung gestellt werden kann. Nur so kann dieser (z.B. ein Kunde als Anlagenbauer) dann im Gesamtkonzept und auf Grundlage eines z.B. Predictive Maintenance Vertrages dem Endkunden (Betreiber) angeboten werden. Diese zulässigen, auftragsbezogenen und zugriffsberechtigte zur Verfügungstellung der Daten und die eigens hierzu entwickelten Apps bilden die Grundlage neuer datengetriebener Geschäftsmodelle.

Entsprechende Sicherheitsmaßnahmen empfiehlt das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI).

Doch auch die Anforderungen an die Sicherheit nützen dem BSI zufolge wenig, wenn sich der Anbieter im Betrieb nicht an Sicherheitsvorgaben und -vorschriften hält.

Zur Überprüfung und Eignung sollten Unternehmen laut BSI folgende Kriterien berücksichtigen:

–   Reputation (überprüfbare Referenzen).

–   Rankings oder Bewertungsmatrizen von (möglichst unabhängigen) Organisationen.

–   Ist Cloud Computing das Kerngeschäft des Anbieters? Falls nicht, könnte es sein, dass

    der Cloud-Dienst rasch eingestellt oder von einem anderen Anbieter übernommen wird.

–   Welche Zugriffe durch den Dienste Anbieter oder Dritte werden erlaubt oder sind möglich?

–   An welchen Standorten werden die Informationen verarbeitet und gespeichert?

–   Welches geltende Recht liegt einem Vertrag zugrunde, welchen rechtlichen

    Rahmenbedingungen unterliegt der Anbieter?

–   Angabe der Subunternehmen zur Service-Erbringung um Abhängigkeiten des Cloud-

    Anbieters beurteilen zu können.

 

8. Passende Kooperationspartner auswählen

Es ist bereits mehrfach angeklungen: Ein Unterneh­men des Maschinen- und Anlagenbaus, zumal ein mit­telständisches, muss und sollte nicht sämtliche erfor­derlichen Aktivitäten und Kompetenzen für seine angestrebte Positionierung im IoT-Ökosystem in Ei­genregie aufbauen und durchführen; dies dürfte aus Zeit-, Kompetenz- und Ressourcengründen meist oh­nehin nicht darstellbar sein.

Umso wichtiger ist daher neben der Festlegung der eigenen Rolle und Wert­schöpfungstiefe auf Basis einer realistischen Einschät­zung der individuellen Ausgangssituation die Suche und Auswahl infrage kommender Partner, mit denen das IoT-Ökosystem gemeinsam gestaltet werden kann.

Neben fachlichen Fragen und Aspekten wie der Rolle als Orchestrator oder als Zulieferer bzw. Teilnehmer im Ökosystem kommt es hier auf ein Mindestmaß an kul­turellem und persönlichem „Fit“ zwischen den poten­ziellen Partnern an. Dazu zählen u.a. Aspekte wie glei­che oder ähnliche Ziele und Visionen bzgl. eines Engagements in der Plattformökonomie, die Kompati­bilität von Grundprinzipien und Abläufen der Unter­nehmen sowie nicht zuletzt die Erarbeitung einer win-win-Strategie für alle Beteiligten.

 

 

Fazit zum Seminar „Veränderung des Ventilatorenbaus im Zeichen der Digitalisierung“

Am 01. und 02.04.2019 durfte ich das TAE-Seminar zum Thema der Veränderungen des Ventilatorenbaus im Zeichen der Digitalisierung leiten.
Ich möchte mich hiermit recht herzlich bei den Teilnehmerinnen und Teilnehmern von 7 verschiedenen Ventilatorenherstellern für das große Interesse bedanken.
Mein besonderer Dank gilt auch den Referenten Dipl.-Ing. Stefan M. Bode (PTC), B.Sc. Mech.Eng. Frank Taaning Grundholm (ABB), BA Armin Haslinger (Siemens), Dipl.-Ing. Marion Heinrich Schenk (Siemens) und dem leider erkrankten B.Sc. Marco Maier (VISCOPIC).
Die, wie ich finde, sehr umfangreichen und fruchtenden Diskussionsrunden haben gezeigt wie wichtig es ist, dass das Digitalisierungs- und Plattformthema unbedingt auf die Agenda von CEO´s gesetzt werden muss.
Wichtiger als die Suche nach möglichen Partnern ist es, sich in kleinen Gruppen der Führungsebene aus möglichst allen Bereiche und gegebenenfalls unter Einbeziehung externer Berater über die strategischen Ziele klar zu werden und diese sowie relevante Anwendungsfälle zu definieren. Erst nach einer ehrlichen und selbstkritischen Bestandsaufnahme und eingehenden Sondierung des eigenen Geschäftsumfeldes sollten dann Szenarien entwickelt werden welche schrittweisen Ziele erreicht werden sollen. Hierbei sollte man sich aber darüber im Klaren sein, dass Personalschulung genauso wichtig, wie die Suche nach einem geeigneten Kooperationspartner ist. Bei der sich unumgänglich entwickelnden Plattformökonomie kann der Mittelstand seine gesetzten Ziele nur mit Partnerschaften erreichen.
Er sollte sich auf die Entwicklung neuer, auf Basis seiner produktbezogenen service- und wissensorientierten Ausrichtung, digitalen Geschäftsmodellen zuwenden und sich bei der hierzu notwendigen Infrastuktur der Dienste und Experten für die Plattformtechnologie bedienen. Derartige Partnerschaften werden das zukünftige Geschäftsmodell auch und gerade für den mittelständischen, fertigenden Maschinenbauer sein.

Der Weg zu digitalen Geschäftsmodellen

Die Digitalisierung hat auch auf produzierende Unternehmen des mittelständischen Maschinenbaus starke Auswirkungen.
Bedarfs- und budgetbezogene Rechenkapazitäten und Dienste aus der Cloud stehen genauso zur Verfügung, wie kostengünstige intelligente Sensoren sowie Data-Analytics-Lösungen regelbasiert auf IIoT-Plattformen.
In dem Seminar „Veränderung des Ventilatorenbaus im Zeichen der Digitalisierung“ am 01. und 02. April 2019 an der TAE Technische Akademie Esslingen werden wir versuchen, den Führungskräften aus allen Bereichen der Wertschöpfungskette mittelständischer Maschinenbauer am Beispiel des Ventilatorenbaus den Weg zu erweiterten Geschäftsmodellen, wie z.B. dem IoT-basierten Predictive Maintenance aufzuzeigen. Weitere Informationen finden Sie unter;
https://www.tae.de/seminar/seminar-veraenderung-des-ventilatorenbaus-im-zeichen-der-digitalisierung-35271/

2019 das Jahr der Herausforderung für den Mittelstand

Ein großes aktuelles Thema wird sein, die Herausforderungen im Zeichen der Digitalisierung zu meistern.

Andererseits bestehen aber gerade auch für den fertigenden Maschinenbauer und speziell der KMU´s hierin Chancen. Deshalb sollte dem Führungspersonal der mittelständischen, fertigenden Maschinenbauer dies Anlass genug sein, sich mit dem Thema zu befassen.  Wenn der Mittelstand auch weiterhin das Rückrat der deutschen Wirtschaft bleiben soll, und nicht als verlängerte Werkbank der Plattformunternehmen abgehängt werden will, müssen die mittelständischen Unternehmen ihre Geschäftsmodelle, Prozesse und Services digitalisieren.

Über die Innovationen von rein physikalischen Produkten hinaus, werden die dezentrale Erfassung und Verarbeitung von Maschinendaten, die Vernetzung von Maschinen und Anlagen und die intelligente Auswertung von Daten die Grundlage für völlig neue Geschäftsmodelle sein. Die Voraussetzung dafür ist die Wandlung zu smarten Produkten und dem Einsatz eines Product Lifecycle Management System.

Um all diesen Voraussetzungen gerecht zu werden empfehle ich den Besuch des Seminars „Veränderungen des Ventilatorenbaus im Zeichen der Digitalisierung.“ siehe https://www.tae.de/seminar/seminar-veraenderung-des-ventilatorenbaus-im-zeichen-der-digitalisierung-35271/

TAE – Seminar: „Veränderung des Ventilatorenbaus im Zeichen der Digitalisierung“

Die Technische Akademie Esslingen hat das 2-tägige Seminar „Veränderung des Ventilatorenbaus im Zeichen der Digitalisierung“ in ihr Programm mit aufgenommen.
Ziel des Seminars:
Das Seminar schärft das Bewusstsein, dass den KMUs auch heute bedarfs-/budgetbezogene Rechenkapazitäten und Dienste aus der Cloud zur Verfügung stehen. PaaS- und SaaS-Funktionen können Schritt für Schritt bedarfsbezogen genutzt werden. Damit werden die Weichen in Richtung Digitalisierung der Unternehmensprozesse und innovativer Geschäftsmodelle gestellt. Maschinenkomponenten erhalten intelligente Sensoren und können dank Analytics und IIoT-Plattformen regelbasiert interagieren. Profitieren Sie von der Bereitstellung maßgeschneiderter Data Analytics Lösungen in einem vielfältigen Ökosystem und Dienstleistungen im Kontext von IIoT.

Als Seminarleiter ist es mir gelungen kompetente Referenten (die drei verschiedene Plattform-Anbieter vertreten) zu den Themen IIoT-Plattformen, PLM-Software aber auch AR etc. zu gewinnen. Gemeinsam wollen wir die Erfordernis, Möglichkeiten und Vorteile der Digitalisierung auch und gerade für KMUs des produzierenden Maschinenbaus aufzeigen und abschließend gerne mit Ihnen diskutieren.

Link siehe:
https://www.tae.de/seminar/seminar-veraenderung-des-ventilatorenbaus-im-zeichen-der-digitalisierung-35271/

Bedarf an einem Seminar? – „Veränderung des Ventilatorenbaus im Zeichen der Digitalisierung“

Da die HBC im Rahmen ihrer Beratertätigkeit immer mehr die Fragen nach den Vorteilen und Möglichkeiten der Digitalisierung auch für mittelständische Maschinenbauer, wie z.B. dem Ventilatorenbau, gestellt bekommt, habe ich überlegt, diese Themen eventuell in einem größeren Rahmen zu behandeln. Dies hätte den Vorteil, dass ich von verschiedenen Lösungsanbietern hierzu Referenten gewinnen könnte, um so den Teilnehmern einen neutralen Überblick bereits bestehender Lösungen aufzeigen zu können.

Mich würde interessieren, wer an einem Seminar, wie im ersten Entwurf des nachfolgenden Konzeptes beschrieben, teilnehmen würde, wenn dies auf einem entsprechenden Bildungsforum angeboten würde. Rückmeldungen bitte nur direkt an meine

E-Mail: horst.benderoth@benderoth-consulting.de

Ihre Daten werden von mir rechtskonform und gemäß DSGVO behandelt und keinem Dritten weitergeleitet.

1. Entwurf des Seminarkonzeptes

Vom Produkt-Lieferant, zum System-Lieferant, zu Digitale Services und erweiterten Geschäftsmodellen auf Basis einer IIoT (Industrial Internet of Things) Plattform.

Zielsetzung

Die Schärfung des Bewusstseins, dass auch dem Klein- und Mittelstand heute bedarfsbezogen Rechenkapazitäten, PaaS (Platform as a Service) und Saas (Software as a Service) – Dienste aus der Cloud zur Verfügung stehen, mit denen sich Schritt für Schritt die Weichen in Richtung Digitalisierung der Unternehmensprozesse und des Geschäftsmodells realisieren lassen.

Dies Seminar soll der Tatsache, dass trotz des Hypes im Mittelstand digitale Geschäftsmodelle aktuell immer noch stark defizitär sind, entgegen wirken.

Teilnehmerkreis

Da die Digitalisierung Chefsache und in die Firmenstrategie und Organisation adäquat zu verankern ist, richtet sich dies Seminar gezielt an die Führungsebene der Klein- und Mittelständler.

Die beispielhafte Konkretisierung an dem Ventilatorenbau, soll aber Interessierte aus anderen Branchen nicht ausschließen.

Zum Thema

Die Digitalisierung hat auch auf produzierende Unternehmen starke Auswirkungen sowohl auf deren Fertigung als auch auf deren Geschäftsbeziehungen.

Am Beispiel des Ventilatorenbaus soll den für die Unternehmensentwicklung Verantwortlichen der notwendige Wandel im Zeichen der Digitalisierung und die Möglichkeiten, die sich hierdurch auch dem Mittelstand eröffnen, aufgezeigt werden.

Die Entwicklung vom Produkt-Lieferanten, über den System-Lieferanten, bis zu erweiterten Geschäftsmodellen (wie z.B. IIoT-basiertes Predictive Maintenance des CFS (Complete Fan System), oder die Unterstützung des Service-Personals durch verfügbaren Remote Support mit Augmented Automation Anwendungen usw. wird behandelt.

Der Weg dahin führt über die Wahl des geeigneten Plattform-Anbieters, der Erstellung des Digitalen Zwilling (des Produktes und der Produktion) – dem PLM Product Lifecycle Management System usw.

Das diese Entwicklung dem Mittelstand (trotz meist fehlender Ressourcen) nicht vorenthalten bleiben muss, soll dieses Seminar vermitteln.

Themen

  • Einführung aktueller Stand und Aussichten
  • Vom Produkt-Lieferant zum System-Lieferant
  • Von der technologischen Anforderung über den digitalen Zwilling zum realen Produkt (Stichwort Engineering-Kette)
  • Digitale Services und neue Geschäftsmodelle auf Basis einer IIoT Plattform
  • Vom Ventilatorhersteller bis zum Anlagenbetreiber, ein wachsendes Ökosystem im Kontext von IIoT.
  • Zustandsüberwachung für die Kernelemente des Antriebstrang (FU, Motor) leicht gemacht.
  • Daten zusammenführen, aufbereiten und visualisieren.
  • Maßgeschneiderte Data Analytics Lösungen entwickeln.
  • Mit virtueller Inbetriebnahme Risiken senken und Kosten reduzieren.
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