Maschinen- und Anlagenbau der Zukunft

– Erfolgreiche digitale & datengetriebene Geschäftsmodelle für Industrie 4.0

Neue Geschäftsmodelle der Industrie 4.0

Industrie 4.0 umfasst noch mehr als den Einsatz digitaler Technologien, um die Effizienz und Produktivität zu steigern. Sie hebt die Organisation und Steuerung von Wertschöpfung auf eine neue Stufe – angefangen mit der Entwicklung innovativer Marktleistungen über neuartige Fertigungslösungen bis hin zur Sammlung von Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Produkts hinweg. Verstärkt durch Industrie 4.0 und die damit einhergehende Digitalisierung steht den Unternehmen auf allen Ebenen eine zunehmende Menge an Daten zur Verfügung. Nun ist Kreativität gefragt, diese Daten nutzenstiftend einzusetzen und damit digitale und datengetriebene Geschäftsmodelle zu entwickeln.

Das neue Impulspapier „Erfolgreiche digitale und datengetriebene Geschäftsmodelle für Industrie 4.0 mit Fokus auf dem Maschinen- & Anlagenbau“ des Forschungsbeirats Industrie 4.0 richtet sich vor allem an Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus, die ihre Geschäftsmodelle erneuern wollen. Es zeigt an konkreten Use Cases, wo führende Unternehmen in der Praxis stehen und welchen Weg sie gegangen sind. Das Papier soll Wirtschaft, Wissenschaft und Politik Orientierung geben und zur Transformation der Geschäftsmodelle in der Branche beitragen. Dazu beleuchtet es, welche digitalen und datengetriebenen Geschäftsmodelle in der Wertschöpfung erfolgreich sind, welche konkreten Erfolge in Monetarisierung und Skalierung erzielt werden konnten und welche weiteren F&E-Bedarfe daraus entstehen.

Die Publikation steht hier kostenlos zum Download bereit.

Das Potenzial von digitalen und datengetriebenen Geschäftsmodellen

Industrie 4.0 soll den Erfolg und Wohlstand des deutschen und europäischen Wirtschaftsstandorts auch für die Zukunft sichern. Innovative und tragfähige Geschäftsmodelle, die durch die Technologien der Industrie 4.0 ermöglicht werden, tragen dazu entscheidend bei. Je nach gewähltem Ansatz und Unternehmen können dabei unterschiedlichste Erfolge erzielt werden. Daten können beispielweise als Basis für eine automatisierte oder zumindest unterstützende Entscheidungsfindung, eine Optimierung bestehender Prozessabläufe, eine Erweiterung bestehender Produkte und Dienstleistungen oder für die Entwicklung neuartiger Produkte und Dienstleistungen genutzt werden. Denkbar sind auch die Vermarktung der Daten selbst oder datenbezogener Analyse- und Beratungsleistungen.

Beispielweise kann der Einsatz KI-gestützter Datenanalyse-Tools und Smart Services, wie etwa einem „Health Index“ für Maschinen-Komponenten, die Produktivität steigern und Ausfallzeiten reduzieren. Expertenwissen lässt sich situativ direkt per Remote-Zugriff bereitstellen, unterstützt durch AR- und VR-Technologien. Zudem bieten B2B-Plattformen einen einfachen Zugang zu Smart Services verschiedener Anbieter. Für Unternehmen ergeben sich durch die Nutzung oder Bereitstellung digitaler und datengetriebener Geschäftsmodelle Effizienzsteigerungen in Produktion, Logistik und unternehmerischen Prozessen sowie die Möglichkeit, neue Marktpotenziale zu erschließen. Insgesamt bieten digitale und datengetriebene Geschäftsmodelle ein erhebliches Potenzial, die Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu sichern und auszubauen.

Die erfolgreiche Einführung

Für den Erfolg bei der Umsetzung von neuen Geschäftsmodellen in Unternehmen ist es wichtig, die Bedürfnisse des Endkunden zu verstehen und den Kundennutzen möglichst greif- und messbar zu machen. Datengetriebene Industrie 4.0-Lösungen ermöglichen eine faktenbasierte, transparente und somit nachvollziehbare Kommunikation des Nutzens und darauf basierende Kauf- bzw. Nutzungsentscheidungen, anstatt sich lediglich auf ein „Bauchgefühl“ verlassen zu müssen.

Herausfordernd sind zunächst viele datenbezogene Fragestellungen rund um Konnektivität, Interoperabilität und Datensouveränität: Welche Standards für Schnittstellen und Prozesse sind in der Zusammenarbeit geeignet? Bleiben die Daten der Unternehmen sicher und die Unternehmen souverän beim Datenaustausch? Verbleibt die Datensouveränität bei den Unternehmen und ist die Datennutzung transparent, schafft das Vertrauen und Akzeptanz. Unter Berücksichtigung begrenzter Ressourcen fördern einfach zu handhabende Regeln zur Nutzung von Daten und zur Preisgestaltung die Implementierung digitaler und datengetriebener Geschäftsmodelle.

Dabei ist es wichtig, die Einstiegshürden zu senken. Hilfreich sind kleinere, zeitlich klar abgegrenzte Projekte mit einer überschaubaren Anzahl an Partnern. Diese können als Vorbilder dienen und zum Nachahmen animieren. Innerhalb dieser Projekte sollten digitale und datengetriebene Geschäftsmodelle vorangetrieben werden, die mit wenig Aufwand implementiert werden können und zeitnah einen Mehrwert für die beteiligten Unternehmen erzeugen.

Die Zukunft des Mittelstands

Kleinere und mittlere Unternehmen sind oftmals führend und einzigartig in ihrer Branche und ihrem Markt. Über die Gesamtheit der Unternehmen gibt es eine große Vielfalt an Geschäftsmodellen, eingesetzten Technologien, Prozessen und Standards. Um die Wettbewerbsfähigkeit dieser Unternehmen zu sichern, gilt es, ihre Einzigartigkeit zu bewahren und ihnen gleichzeitig einen leichten und bezahlbaren Zugang zu digitalen und datengetriebenen Geschäftsmodellen und Ökosystemen zu ermöglichen.

Dafür müssen aus datentechnischer Sicht passende Standards für Schnittstellen und Prozesse definiert werden. Zudem sind Regeln für den Austausch von Daten zu definieren, die die Datenhoheit bei den Unternehmen belassen und diese ihr Kern-Know-how schützen können. Wichtig ist hierbei, dass es Erlösmodelle braucht, die für Unternehmen im betrachteten Wertschöpfungsnetz einen unmittelbar erkennbaren Nutzen bieten – sonst werden Unternehmen gerade in wirtschaftlich herausfordernden Zeiten kaum zu großen Investments und Projekten bereit sein.

Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass in vielen kleinen und mittleren Unternehmen Mitarbeitende mit ausreichenden Kompetenzen in Datentechnologien und hybriden Leistungsbündeln fehlen, die digitale und datengetriebene Geschäftsmodelle vorausschauend planen und umsetzen können. Aufgrund der begrenzten Ressourcen, insbesondere bei kleinen und mittleren Unternehmen, ist es entscheidend, dass Lösungen einfach, pragmatisch und mit geringem Aufwand implementierbar sind.

Was jetzt zählt

Der vorliegende Impulsbericht zeigt anhand von fünf Praxisbeispielen, wie neue, digitale Geschäftsmodelle im Maschinen- und Anlagenbau erfolgreich umgesetzt werden können und welche Chancen sich dabei bieten. Von KI-gestützten Analysetools, die Maschinenstillstände minimieren und Produktivität steigern, über Health Indizes, die in Echtzeit den Zustand einzelner Komponenten angeben, bis hin zu digitalen und offen zugänglichen B2B-Plattformen: Die Potenziale der Industrie 4.0 mit digitalen und datengetriebenen Geschäftsmodellen auszuschöpfen, könnte ein strategischer Vorteil für die EU und Deutschland sein, um die internationale Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen.

Herausforderungen auf dem Weg dahin sind unter anderem das Schaffen gemeinsamer Standards, die Erhaltung der Datensouveränität, ein klar erkennbarer Nutzen der Geschäftsmodelle und ein gleichberechtigter Zugang zu digitalen Ökosystemen. Insgesamt sind Politik und Wissenschaft gefordert, in enger Kooperation mit der Industrie die Entwicklung der notwendigen Technologien, Regelwerke und Lösungen zu fördern und zugänglich zu machen sowie geeignete Aus- und Weiterbildungsangebote bereitzustellen.