Industrie 4.0, IoT, Advanced Manufacturing

Die Digitalisierung ist auch ein Treiber für effizientere Wertschöpfungsnetze

Digitale Geschäftsmodelle fordern nicht nur, sondern sie werden zum Treiber für effizientere und radikal neugestaltete Wertschöpfungsketten innerhalb von Unternehmen und globalen Wertschöpfungsnetzen zwischen Unternehmen. Dabei geht es um mehr als um klassisches Reengineering, das nur auf interne Prozesse und auf die Optimierung der Ablauforganisation fixiert war.

Effizientere Wertschöpfung

Die Wertschöpfungskette des Unternehmens wird als Teil eines vernetzten Wertkettensystems gesehen, das via Internettechnologien verbunden und synchronisiert ist. Die Wertketten von Lieferanten und Kunden sind in diesem vertikal und horizontal integrierten Wertschöpfungsnetz eingeschlossen. Das Management solcher Geschäftsnetze ist eine der zentralen Herausforderungen in der digitalen Geschäftswelt. Hinzu kommt, dass bereits die einzelne Wertkette, die bisher „unter einem Dach“ innerhalb des Unternehmens angesiedelt war, je nach Anforderungen geographisch und dynamisch verteilt wird – das virtuelle Unternehmen. Für die ganzheitliche Steuerung des neuen Internet-Wertschöpfungssystems sind herkömmliche Anwendungen ungeeignet. Es gibt durchgängige, mit Internettechnologien eng verzahnte Lösungen, die speziell für die Steuerung, Synchronisierung und Optimierung derartiger Internet-basierter Wertschöpfungsnetze entwickelt wurde.

Die Transformation eines herkömmlichen Geschäfts ins Digitale setzt mehr als nur eine Internet-orientierte Infrastruktur und entsprechende Anwendungs-Software voraus. Die Transformation erfordert in den meisten Fällen eine komplette und grundlegende Veränderung des Unternehmens puncto Informationsmanagement, Prozessorganisation, Struktur und Kooperationskultur. Nicht selten hat das zur Folge, dass alle Glieder der Wertschöpfungskette und Schnittstellen zu Lieferanten, Partnern und Kunden neu geordnet und insbesondere vereinfacht werden müssen. Schliesslich treffen wir überwiegend auf organisatorische Strukturen und Abläufe, die sich seit Jahrzehnten kaum verändert haben und für das „Unternehmen unter einem Dach“ konzipiert wurden. Organisationen wurden in der Vergangenheit fast ausschliesslich funktional betrachtet.

Vor dem Hintergrund eines Bereichs- und Abteilungsdenkens versuchten die Abteilungen punktuell ihr eigenes System zu optimieren. Mit der zunehmend wichtigeren Kundenausrichtung müssen solche Denkweisen schleunigst aufgegeben werden. Interne Prozesse müssen bereichsübergreifend organisiert werden und Wertketten von Kunden und Lieferanten einbinden. Gleichzeitig muss berücksichtigt werden, dass die Komplexität der Prozesse in den letzten Jahren in allen Unternehmensbereichen zugenommen hat. Mit der Digitalisierung besteht nicht nur die Chance, sondern die Notwendigkeit

• Geschäftsprozesse zu vereinfachen,
• Durchlaufzeiten und Regelkreise zu verkürzen,
• zu komplexe Prozessabhängigkeiten zu beseitigen,
• manuelle Koordinierungsaktivitäten zu automatisieren,
• Ressourcen effizienter einzusetzen,
• Prozesskosten zu reduzieren,
• die Flexibilität zu verbessern,
• das Wertschöpfungsnetz durchgängig zu integrieren.

Vor allen Dingen können die Abläufe mit Internetanwendungen kundennäher gestaltet und die Kunden frühzeitig in die Wertkette miteinbezogen werden. Durch den direkten Dialog mit dem Kunden und durch online-Selbstbedienung können einfache Organisationen Millionen von Kunden bedienen, die Interaktionskosten sinken dramatisch, die Abläufe werden um Quantensprünge schneller und für den Kunden transparenter – gleichzeitig wird auch der Kunde für die gesamte Wertkette transparenter.

Selbstbedienung – Prozesse losgelöst von Zeit und Ort

Am Beispiel der neuen Selbstbedienungskonzepte lassen sich Prozessveränderungen und Vorteile erkennen. Mit der Einführung von Selbstbedienungssystemen sollen möglichst viele Verwaltungs-, Abwicklungs- und Informationsfunktionen automatisiert beziehungsweise in die Organisation von Kunden oder Lieferanten verlagert und losgelöst von Zeit und Ort betrieben werden. Die Technologie, die diese neue interne und externe Selbstbedienung jederzeit und überall möglich macht, ist wiederum das World Wide Web. Selbstbedienungssysteme richten sich nicht nur an Kunden und Lieferanten, sondern auch an die Mitarbeiter.

Höhere Kundenzufriedenheit

Datensammlung, Kundenservice oder Auftragserfassung können Sie „outsourcen“. Natürlich nicht zu anderen Dienstleistern, sondern direkt zu Ihren Kunden, die Ihnen diese Arbeiten gerne abnehmen, weil viele Vorteile auf sie warten, wie niedrige Transaktions- und Suchkosten oder sofortige Information. Wenn Ihr Kunde bei Ihnen kaufen soll, stellt er selbst die Verbindung zu den Systemen Ihres Unternehmens her, kommt zuallererst auf Ihre Webseite und platziert selbstständig seine Aufträge im Selbstbedienungsmodus. Braucht er Produktinformationen, den aktuellen Status seiner Bestellung, Ihre Unterstützung oder Ihre Dienstleistung, kommt er auf Ihre Webseite und wird sich weitgehend selbst bedienen. Dabei benutzt er seine eigene Standardausrüstung, die er bereits hat. Sie brauchen für die Kosten nicht aufzukommen. Vor allen Dingen steuern Sie mit Selbstbedienungssystemen nicht nur die Beziehung zu Ihrem Kunden besser, sondern geben Ihrem Kunden gleichzeitig die Möglichkeit, seine Beziehung zu Ihnen zu steuern und unabhängig zu sein. Je komfortabler Sie Ihrem Kunden den elektronischen Weg in Ihr Unternehmen, den Zugriff auf Ihre Ressourcen und die gesamte Interaktion gestalten, desto zufriedener und loyaler ist Ihr Kunde – und Sie haben gleichzeitig Ihre Prozesskosten drastisch gesenkt sowie Ihr Call Center oder Ihren Direktvertrieb entlastet. Und je bessere Informationen, Dienstleistungen und Prozesse Sie Ihrem Kunden im Web nach dem Selbstbedienungsprinzip bereitstellen, desto einfacher wird für Sie das Geschäft und die anschliessende Betreuung Ihres Kunden. Weil Kunden sich nunmehr schneller und besser selbst bedienen und selbst helfen können, werden sie mehr zu einem eigenverantwortlichen Geschäftspartner mit hoher Bindung an Ihr Unternehmen.

Schlanke interne Prozesse

Auch Ihre Mitarbeiter werden immer mehr die Selbstbedienung beziehungsweise Selbstverwaltung nutzen. Adressänderungen, Reiseberichte, Spesenabrechnungen, Forecasts erledigen sie direkt und online. Auch die Kommunikation mit dem Personalbereich wird für alle wesentlich schneller und informativer. Gleichzeitig wird den Mitarbeitern mehr Verantwortung für ihre eigenen Personalangelegenheiten übertragen. Sie können Schulungskurse auswählen, online genehmigen lassen und direkt buchen.

Selbstbedienung der Mitarbeiter

Alles geht online und direkt – Bedarfsanforderungen eingeben, Kataloge und Angebote der Lieferanten sichten oder den Status bestimmter Zahlungen abfragen. Mit integrierten Workflow-Mechanismen und hinterlegten Regelwerken werden manuelle Eingriffe weitestgehend vermieden, die Selbstbedienungsabläufe prozessorientiert gesteuert und entsprechend der betrieblichen Regeln abgewickelt. Die Applikationen stehen für entsprechend autorisierte Mitarbeiter rund um die Uhr bereit. Sie können alle Arbeiten von zu Hause, von unterwegs oder aber auch an ihrem Arbeitsplatz über einen Web-Browser sofort und einfacher erledigen. Die Erfahrungen sprechen sehr für interne Selbstbedienung: Sie werden Ihre Mitarbeiter motivieren, die Prozesse und Durchlaufzeiten verkürzen, Bürokratie abbauen, fehlerfreiere Transaktionen erreichen und die Verwaltungskosten senken.

Wertschöpfungskette mit Business Intelligence optimieren

Im Digital-Business sind „Geschwindigkeit“, „Prozesseffektivität“ und „Kundenorientierung“ die herausragenden Ziele in allen Geschäftsprozessen. Gleichzeitig ist mit der Digitalisierung – weitestgehend automatisch als Ergebnis aus operativen Geschäftsprozessen – eine riesige Menge an Daten verfügbar, die zur effektiveren und kundenorientierteren Prozessabwicklung genutzt werden können. Für die Erschliessung dieses Informationsbestandes sollten unterschiedliche, in das Anwendungsnetzwerk integrierte Business Intelligence-Lösungen verfügbar sein.

Wie sich mit Digitalisierung Planung und Steuerung weiterentwickeln, wird an einem einfachen Beispiel deutlich: mit in den Prozess integrierten Business Intelligence-Lösungen kann die Planung und Steuerung von Kundenaufträgen und Auftragsabwicklungsprozessen im Echtzeitverfahren optimiert werden. Durch eine neue Qualität der Informationen, grösserem Detaillierungsgrad, einer rollierenden Vertriebsplanung sowie durch prozessbegleitendes Controlling kann der Prozessverlauf kontinuierlich verbessert werden. Informationstransparenz über Prozess-, Mengen-, Zeit- und Kundendaten ist eine wesentliche Voraussetzung bei der Umsetzung der Digitalisierung.

In all diesen Themenkomplexen sind Experten und Expertinnen im Umfeld des Internet of Things (IoT), Big Data und Industrie 4.0 sowie IT- und Cybersicherheit auf den Plattformen vertreten. Ziel der Interviews ist es, relevante Informationen zu sammeln welche einen konkreten oder potenziellen Einfluss auf die aktuelle und zukünftige Entwicklung von IoT Geschäftsmodellen haben.

Wo und wie sehen Sie aktuell die relevanten Entwicklungen im IoT bzw. Industrie 4.0 Umfeld in der Schweiz?

Trotz Exzellenz in Forschung und Innovation sowie frühen und hervorragenden Leistungen im Bereich der ICT, ist es der Schweiz bisher nicht gelungen, sich im globalen Wettbewerb zu einem führenden Anbieter von ICT-basierten Diensten, darin enthalten eben auch IoT und Advanced Manufacturing, zu entwickeln und zu positionieren. Abgesehen von Nischenprodukten sind wir zu einem Importeur und Konsument von ICT-basierten Leistungen geworden. Diesen Rückstand gegenüber den Global Players können wir nicht mehr aufholen, obwohl in ausgewählten Bereichen weiterhin Chancen bestehen. Was für ein enormes Potenzial sich mit Big Data Analytics, Cognitive Computing und Intelligence eröffnet, ist enorm. Aber trotzdem, es gibt einige gute Ansätze in verschiedenen Sektoren der Schweizer Wirtschaft, vorab in der produzierenden Arbeitswelt. Zum Einen ist das in den Grundtechnologien und zum Anderen in der direkten, laufenden Anwendung. Bspw. Smart-Metering, Sensorik, M2M, Robotik Industriefertigung und zum Glück auch bereits im Bereiche von e- und smart-Health sehen wir Fortschritte IoT.

Wo sehen Sie die Bedürfnisse seitens Endkunden und/oder Hersteller?

Durch den radikalen Umbau bisheriger Geschäftsmodelle, Prozesse und Wertschöpfungsketten zu immer dichter und konsequenter vernetzten Systemen entstehen Phänomene, mit denen umzugehen wir erst noch lernen müssen: Auswirkungen auf Organisationen und deren Leistungen, auf Belegschaften und Arbeitsmodelle, auf Abhängigkeit und Verwundbarkeit usw. Für Endkunden müssen konkret nutzbringende Bedürfnisse erst von der Industrie „geschaffen“ und deren Nutzung anhand von Beispielen aufgezeigt werden. So in der Energie-Industrie sind neue Technologien stufenweise bis in den Haushalt – als Nutzervorteile – gedrungen.

Werden neue, spezifische Services/Funktionalitäten gewünscht?

Ideal, wenn sich zuerst sogenannte IoT-Austauschplattformen für Industriefertigung, Maschinen/Reparatur- und Service-Management etablieren. Erst sie schaffen den Austausch zwischen den unterschiedlichen Playern in einer, meist internationalen Wertschöpfungskette und das ist die Basis für die sogenannten „virtuellen Zwillinge“. Diese „virtuellen Zwillinge“ wiederum sind die Voraussetzung für maschgeschneiderte digitale Lösungen, durch einen ganzheitlichen virtuelles Abbild der Wertschöpfungskette.

Welche aktuellen und zukünftigen Chancen und Risiken sehen Sie beim Einsatz von IoT Anwendungen? Für Firmen und Private? Und wie beurteilen Sie das Thema Security im Bereich IoT, im Moment und in Zukunft. Was sehen Sie für Trends in diesem Bereich?

Nun, das sind einige Aspekte in der gleichen Frage. Beginnen wir bei den Industrien und Sektoren. Elektrizitäts-, Transport- und Versorgungs-Netze, Industrieanlagen, Forschungseinrichtungen, Behörden, das Gesundheitswesen – bis hin zur vernetzten Steuerung von Automobilen, Flugzeugen, Drohnen, Gebäuden, Überwachungssystemen sind auch den neuen Gefahren ausgesetzt. Vernetzte Systeme und Komponenten sind nicht a priori sicher, „smart“ und resilient, sondern in erster Linie verwundbar – und sie werden systematisch und permanent angegriffen. Den Chancen und Potenzialen einer „smarten“, vernetzten Welt stehen zunehmend hohe Risiken und Gefahren gegenüber. Dem Bildungs-, Forschungs- und Wirtschaftsstandort Schweiz eröffnet sich dadurch ein äusserst attraktives Gebiet, sich damit auseinanderzusetzen, Spitzenleistungen zu erbringen und neue Lösungen aufzuzeigen. Denn, auch all die Security-Themen, transparen Daten und Datenschutz – sind für unser „gescheites Land“ Chancen und Risiken zugleich. Security by Design und Security as a Service mit zentralen Grundlagen wie dem IAM as a Service – alle diese Frameworks und Lösungen sind heute da und müssen in den entsprechenden Bereichen relevant integriert werden. Komplex, ich weiss; ebenso wie IoT und die Industrie 4.0.

Für Fertigungsunternehmen bedeutet Digitale Transformation vor allem die Umwandlung in eine Smart Factory. In einer intelligenten Fabrik – so das Ziel – passen sich dann miteinander vernetzte Roboter, Geräte und Maschinen autonom an neue Anforderungen an und organisieren selbstständig ganze Produktionsprozesse. Für die meisten Fertigungsunternehmen liegt das allerdings noch in weiter Ferne. Der unter anderem auf die Fertigungsindustrie spezialisierte ERP-Anbieter IFS erläutert, wie dieses Ziel möglichst schnell und zielgerichtet erreicht werden kann.

1. “Business First”-Ansatz verfolgen.
Geschäftsführer, Abteilungsleiter und Projektmanger dürfen eine Smart-Factory-Initiative nicht einfach nur angehen, um Kunden oder Investoren sagen zu können, dass jetzt digitalisiert wird. Stattdessen sollte es sich immer um einen konkreten Geschäftsnutzen handeln – sei es, bessere Ergebnisse zu erzielen, das eigene Business zukunftsfähig zu machen oder mehr Wert aus den Produktionsanlagen und dem kompletten Ecosystem zu generieren. Dafür ist es ganz entscheidend, die Smart Factory als integralen Bestandteil einer breiter vernetzten Landschaft aus Informationstechnologie (IT) und Operational Technology (OT) zu betrachten.

2. Maschinen auf den neuesten Stand bringen.
Manche Fertigungsunternehmen haben noch mechanische Systeme im Einsatz, die über 50 Jahre alt sind. Ohne moderne Technologien, wie allen voran IoT, ist die Smart Factory aber nicht realisierbar. IoT verbindet die physischen und digitalen Komponenten miteinander und ist damit die Grundvoraussetzung für eine intelligente Fabrik. Lassen sich veraltete Maschinen nicht IoT-fähig machen, sollten sie wann immer möglich ausgetauscht statt nur modernisiert werden.

3. Servitization nicht vernachlässigen.
Über die intelligente Automatisierung der Fertigung hinaus bietet IoT die Chance, die eigenen Aktivitäten auszubauen. So ermöglicht diese Technologie auch neue Services und neue, verbrauchsorientierte Geschäftsmodelle, bei denen Kunden etwa keine Maschine mehr kaufen, sondern nur noch für ihre konkrete Nutzung bezahlen. Der Wettbewerbsdruck, aber auch die steigenden Kundenerwartungen, machen diese Servitization immer mehr zu einem Muss für die Fertigungsbranche.

4. Mitarbeiter auf den Wandel vorbereiten.
Auch wenn sich das Aussehen der Fertigungshallen in den kommenden Jahren grundlegend verändern wird: eine Sache wird gleich bleiben. Die wichtigste Ressource von Fertigungsunternehmen wird auch weiterhin der Mensch sein. Allerdings werden die Mitarbeiter in der Smart Factory ganz andere Aufgaben wahrnehmen als heute noch. Ihre entsprechende Fort- und Weiterbildung ist eine große, aber unerlässliche Aufgabe.

5. Klein anfangen und dann skalieren.
Investitionen in die Smart Factory sollten gezielt in kleinere ausgewählte Projekte erfolgen, die bei Erfolg inkrementell ausgebaut werden. So lässt sich häufig bereits Wertschöpfung und Wachstum schaffen, indem eine einzelne Maschine an das IoT angebunden und neue Prozesse und Technologien um sie herum getestet werden. Spezielle Zentren können Fertigungsunternehmen dabei helfen, solche Konzepte in sicheren und beherrschbaren Umgebungen auszuprobieren.