Mehrwert schaffen durch die Weiterentwicklung zu intelligenten Produkten

Durch Hinzufügen von Intelligenz und Konnektivität zu bestehenden Produkteigenschaften eröffneten sich neue Einsatzmöglichkeiten. Funktionen können in die vier Bereiche Monitoring, Steuerung, Optimierung und Autonomie unterteilt werden. Jede dieser vier Funktionen bildet die Basis für die nächste in der Rangordnung (Monitoring, Steuerung, Optimierung und Autonomie).[1] So müssen für die Bereitstellung von Steuerfunktionen auch Monitoring-Funktionen implementiert werden.

Mehrwert schaffen mit intelligenten, vernetzten Produkte (Monitoring, Steuerung, Optimierung, Autonomie)

Es obliegt den Unternehmen zu entscheiden, welches Set an Funktionen sie bei der Weiterentwicklung ihrer Produkte zu intelligenten, vernetzten Produkten implementieren, um für ihre Kunden Werte zu erzeugen. Dadurch werden gleichzeitig Optionen für die Geschäftsmodell-Innovation geschaffen.

1. Monitoring

Intelligente, vernetzte Produkte ermöglichen durch die Nutzung der internen Sensoren und der Einbeziehung externer Daten über Schnittstellen ein umfassendes Monitoring des Gerätezustands, der externen Umgebung, des Betriebszustandes und des Nutzungsverhaltens. Die Auswertung dieser Daten mittels einer direkt am intelligenten, vernetzten Produkt oder in der Cloud ausgeführten Applikation erlaubt die Alarmierung bzw. Benachrichtigung des Benutzers oder anderer im Falle einer Änderung der Gegebenheiten oder der Produktleistung.

Die Analyse des Gerätezustandes, des Betriebszustandes und der Nutzung über den Zeitverlauf erlaubt Herstellern als auch Kunden einen tieferen Einblick in die tatsächliche Nutzung des Produktes.[1]

Monitoring

Hersteller können diese Einblicke zur Adaptierung ihres Geschäftsmodells verwenden. Anhand der zu Verfügung stehenden Informationen ist es möglich, die Produkteigenschaften und damit das Wertangebot an die tatsächlichen Kundenbedürfnisse anzupassen (Reduzierung des Over-Engineerings) sowie die Qualität der Servicedienstleistungen zu steigern. Basierend auf den vorliegenden Informationen über den Gerätezustand können beispielsweise die für eine Reparatur benötigten Ersatzeile bereits im Vorfeld ermittelt werden, wodurch der entsandte Techniker das Problem meist bereits bei der ersten Anfahrt beheben kann.

Darüber hinaus gestattet die Analyse der vorliegenden Nutzungsmuster die Identifizierung neuer Kundentypen und damit eine feinere Auflösung der Marktsegmente. Monitoring ermöglicht zudem die Enthüllung von Guarantee-Compliance-Problemen sowie neuer Verkaufspotenziale wie beispielsweise der Bedarf zusätzlicher Produktkapazität, erkennbar an einer besonders hohen Auslastung.

Bei manchen Anwendungen stellt Monitoring an sich das Kernelement der Wertschöpfung dar.[1] Micca bietet beispielsweise unter der Bezeichnung „EMO“ ein System zur Überwachung der Leiterseiltemperaturen von Hochspannungsleitungen an.

2. Steuerung

Intelligente, vernetzte Produkte können durch Kommandos aus der Ferne oder Algorithmen, die entweder direkt am Produkt oder in der Cloud ausgeführt werden, gesteuert werden. Algorithmen sind Regeln, die spezifizieren, wie das Produkt auf Änderungen seines Zustandes oder der Umgebung reagieren soll (Wenn beispielsweise der Verkehr in der Tunnelröhre ein kritisches Niveau überschreitet, soll die zusätzliche Belüftung aktiviert werden.). Die Steuerung mittels ins Produkt eingebetteter oder in der Cloud ausgeführter Software gestattet eine individuelle Anpassung der Produktleistung in einem bisher unmöglichen respektive unrentablen Ausmaß.[1]

Controlling, Steuerung

Wurde die Leistung von Verbrennungsmotoren früher primär durch die mechanischen Komponenten bestimmt, gehen Unternehmen wie beispielsweise der Landmaschinenhersteller John Deere dazu über, standardisierte Motoren herzustellen und die Leistung nur mehr mittels Software zu variieren.[2] Den Benutzern eröffnet die gleiche Technologie die Individualisierung und Steuerung ihrer Interaktionen mit dem intelligenten, vernetzten Produkt auf vielfache Weise.[1] Ein Beispiel hierfür stellt Philips’s mittels Smartphone Applikation steuerbares Lichtsystem „Hue“ dar. Die Leuchten können per Smartphone aus- und eingeschaltet, ihre Farbtemperatur angepasst oder darauf programmiert werden morgens sanft bis zur maximalen Helligkeit hochzufahren.

3. Optimierung

Durch Monitoring stehen umfangreiche Daten zur Verfügung. Verknüpft man diese mit der Möglichkeit, die Produktfunktionen zu steuern, eröffnen sich Wege zur Optimierung der Produktleistung, die in der Form bisher nicht realisierbar waren. Durch die Anwendung von Analysen und Algorithmen auf aktuelle oder historische Daten können intelligente, vernetzte Produkte ihre Auslastung, Leistung und Effizienz drastisch verbessern.[1]

Die Steuereinheit einer Windturbine kann beispielsweise die Rotorblätter permanent nachjustieren, um die maximale Energie aus der vorhandenen Windkraft zu gewinnen. Gleichzeitig kann sie aber auch die sich daraus ergebenden Einflüsse auf benachbarte Anlagen berücksichtigen und die Justierung entsprechend korrigieren, um die maximale Effizienz des gesamten Windparks zu erhöhen.

Optimisation

Die verfügbaren Echtzeit-Daten und die vorhandenen Steuerfunktionen versetzen die Unternehmen in die Lage ihre Serviceleistungen zu optimieren, indem beispielsweise vorbeugende Wartungsarbeiten im Falle eines sich ankündigenden Produktausfalls durchgeführt und Reparaturen mittels Fernzugriff erledigt werden. Dies führt sowohl zur Reduzierung der Ausfallszeiten als auch der Notwendigkeit der Entsendung von Wartungstechnikern.

Selbst wenn die Abkommandierung von Servicepersonal zur Reparatur vor Ort unvermeidlich ist, erlauben die vorhandenen Informationen bereits im Vorfeld eine genaue Bestimmung der benötigten Teile und wie die Behebung des Problems am besten durchgeführt werden kann. Dies verringert einerseits die entstehenden Kosten und erhöht andererseits die Quote der bei der ersten Anfahrt behobenen Probleme.[1]

Viele der intelligenten, vernetzten Produkte gestatten zudem ein Update der Software per Fernzugriff falls Funktionserweiterungen beispielsweise zur Optimierung der Produktleistung erforderlich sind.

4. Autonomie

Werden Monitoring-, Steuer-, und Optimierungsfunktionen kombiniert, erreichen intelligente, vernetzte Produkte ein bisher nie dagewesenes Level der Autonomie. Ein Beispiel für autonomen Betrieb auf der einfachsten Ebene stellt der von der Firma iRobot produzierte Staubsaugerroboter „Roomba“ dar, der Sensoren und Software nutzt, um sich in Räumen mit unterschiedlichem Layout zu orientieren.

Höher entwickelte intelligente, vernetzte Produkte verfügen über die Fähigkeit, ihre Umwelt zu erfassen und zu verstehen, ihren eigenen Servicebedarf zu ermitteln und sich an die Vorlieben der Benutzer anzupassen. Autonomie erlaubt nicht nur die Reduzierung des Bedarfs an Bedienpersonal, sondern auch eine deutliche Verbesserung der Sicherheit in gefährlichen Umgebungen sowie eine Vereinfachung des Betriebs an entlegenen Standorten.[1]

Autonomy

Intelligente, vernetzte Produkte besitzen, je nach Grad der Implementierung, auch die Fähigkeit koordiniert zu agieren und sich gegenseitig zu ergänzen, wodurch eine intelligente Umgebung geschaffen werden kann, die weit über die von konventionellen Produkten bereitgestellte isolierte Funktionalität hinausgeht.[3] Die Erhöhung der Anzahl der miteinander vernetzten Produkte birgt das Potenzial, den Wert einer derartigen intelligenten Umgebung exponentiell zu steigern. Beispielsweise lässt sich die Energieeffizienz des Stromnetzes durch Aufstocken der Anzahl der intelligenten Stromzähler, deren Daten dem Energieversorger eine angemessene Reaktion auf die jeweiligen Verbrauchsmuster ermöglichen, verbessern.

Auf der höchsten Stufe der Autonomie agieren die intelligenten, vernetzten Produkte letztlich völlig selbstständig, indem sie Algorithmen für die Verarbeitung der Informationen über ihre eigene Leistung und ihrer Umwelt, inklusive der Aktivitäten anderer Produkte und Systeme, anwenden sowie ihre Fähigkeit zur Kommunikation mit anderen Produkten nutzen.[1] Die Aufgabe des Bedienpersonals beschränkt sich lediglich auf die Überwachung der Leistung des Verbandes der intelligenten, vernetzten Produkte.

Literaturverzeichnis

  1.  Porter, M. E., & Heppelmann, J. E. (2014, November). How Smart, Connected Products Are Transforming Competition. Harvard Business Review, S. 67–68.
  2.  Porter, M. E., & Heppelmann, J. E. (2015, Oktober). How Smart, Connected Products Are Transforming Companies. Harvard Business Review, S. 64–88.
  3.   Mayer, P., Volland, D., Thiesse, F., & Fleisch, E. (2011). User Acceptance of „Smart Products“: An Empirical Investigation. Proceedings of the Zurich international conference on Wirtschaftsinformatik, S. 1063–1072.

Serie: Mit intelligenten, vernetzten Produkten in eine neue Business-Ära

Teil 1: Einführung
Teil 2: Die Bedeutung der Geschäftsmodell-Innovation
Teil 3: Grundsteinlegung durch strategische Entscheidungen
Teil 4: Die gültige Branchenlogik durchbrechen
Teil 5: 5 Wertschöpfungsstufen einer IoT-Applikation
Teil 6: Transformation der Wertschöpfungskette
Teil 7: Die Wertgenerierung von Dingen im Internet der Dinge
Teil 8: Grundlegender Aufbau von intelligenten, vernetzten Produkten
Teil 9: Anforderungen an die technologische Infrastruktur im Internet der Dinge
Teil 10: Mehrwert schaffen durch die Weiterentwicklung zu intelligenten Produkten

Josef

Head of Documention bei Microtronics Engineering GmbH
Josef ist seit Gründung des Unternehmens im Jahr 2006 mit an Bord. Die rasante Entwicklung von M2M und IoT ist für ihn Bestandteil seines täglichen Arbeitsalltags. Von der Firmware-Entwicklung über die Dokumentation bis hin zum Support hat er alle Stationen durchlaufen und kennt Geräte und Produkte bis ins kleinste Detail. Dieses umfangreiche Wissen setzt er nun als Projektmanager ein, um auf die Wünsche der Kunden einzugehen und die optimale Lösung zu finden.
Josef

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