Der deutsche Mittelstand in der Fertigungsindustrie befindet sich im größten Transformationsprozess seit Beginn der Industrialisierung. Produzierende Unternehmen stehen vor enormen Herausforderungen. Dazu gehören neben der Verknappung wichtiger Ressourcen auch Themen wie Digitalisierung und nachhaltige Geschäftsmodelle. Für die Bewältigung der gegenwärtigen und kommenden Herausforderungen leistet Industrie 4.0 einen entscheidenden Beitrag.
So bildet Industrie 4.0, also die umfassende Digitalisierung der industriellen Produktion, die Grundlage für immer wichtiger werdende As-a-Service-Geschäftsmodelle, die in der Fertigungsindustrie zunehmend an Relevanz gewinnen.
Industrie 4.0 eröffnet die Chance, eine gemeinsame Platform zu schaffen, auf der alle Stakeholder (Betreiber, Hersteller, Service-Operator) mithilfe des digitalen Zwillings einen einheitlichen Blick auf dasselbe Asset haben. Das schafft verschiedene Mehrwerte: Betreiber erhalten Zugriff auf die Asset-Stammdaten, außerdem wird ihnen ein digitaler Zwilling vom Hersteller bereitgestellt. Der Hersteller gewinnt Informationen über seine Assets, sodass er die Weiterentwicklung des Equipments gezielt vorantreiben und lukrative Servicemodelle (Ersatzteilbeschaffung, Pay-per-use etc.) anbieten kann.
Service-Operator können Wartungen und andere Dienstleistungen mithilfe des Netzwerks abbilden und durchführen. Letztlich werden alle Stakeholder in die Lage versetzt, alle relevanten Informationen zum Asset über ein zentrales System zu teilen und auf dieser Basis ihre jeweiligen Prozesse zu optimieren.
Optimierung des Equipments durch zusätzliche Informationen über die Maschine
Engere Kundenbindung
Grundlage für neue Geschäftsmodelle
Digitaler Zwilling der eigenen Anlagen
Synchronisierung der Stammdaten mit dem Hersteller (durchgängig neueste Anweisungen, Wartungspläne, etc)
Vereinfachte Ersatzteilbeschaffung (je nach Service des Herstellers)
System für zentrale Know-how-Sammlung
Direkter, optimierter Informationsfluss mit dem Hersteller und/oder Betreiber
Zentrale Abbildung von Wartungen
Remote-Zugriff auf Stammdaten
In der Regel betreiben größere mittelständische Unternehmen mehrere Standorte, was einen standortübergreifenden Überblick über die gesamte Produktion erschweren kann. Industrie 4.0 sorgt dafür, dass sämtliche Maschinen, egal an welchem Standort sie stehen, von überall aus eingesehen werden können. Das vereinfacht nicht nur die Entwicklung und Durchführung gemeinsamer Wartungsstrategien, sondern auch die Nutzung digitaler Serviceangebote. Gleichzeitig sind die Informationen in einem zentralen System jederzeit verfügbar. Änderungen an den Stammdaten, die standortübergreifende Relevanz besitzen, lassen sich problemlos über alle Standorte hinweg ausrollen.
Optimierung der Produktionsprozesse über alle Standorte hinweg
Überwachung der gesamten Fertigung von überall aus
Auflösung von Datensilos zwischen Standorten
Standortübergreifendes Teilen von Änderungen am Equipment
Die digitale Vernetzung von Hersteller und Betreiber bewirkt eine engere Kundenbindung. Der Maschinenhersteller setzt nicht mehr auf einen einmaligen Produktverkauf, sondern bietet neue Servicemodelle (Mehrwertdienste) an, die zusätzliche Umsätze versprechen. Je nach Art der Maschine kann es sich bei solchen Services um die Ersatzteilbeschaffung oder die automatische Nachbestellung von Verbrauchsmaterialien handeln.
Am Beispiel der Ersatzteilbeschaffung lässt sich das Szenario aufzeigen: Im Rahmen der Wartung entsteht häufig ein Ersatzteilbedarf; der Betreiber benötigt vom Hersteller passende Materialien. Durch die Vernetzung stehen dem Betreiber alle benötigten Ersatzteile zur Verfügung. Dank einer nahtlosen Integration kann der Betreiber die Teile direkt aus dem Netzwerk heraus bestellen. Gleichzeitig lassen sich auch Servicetickets an den Hersteller bzw. den Service-Operator senden, um auf Probleme aufmerksam zu machen oder Auffälligkeiten zu melden.
Welches Servicemodell für welches Unternehmen interessant sein kann, ist kundenindividuell und lässt sich nicht verallgemeinern. Grundsätzlich sollte jedoch jedes Unternehmen die Potenziale in dieser Richtung prüfen, um über neue Servicemodelle zusätzliche Umsätze zu generieren und die eigene Abhängigkeit von Einmalverkäufen zu reduzieren. Die Umstellung des Geschäftsmodells ist ein großes Unterfangen. Daher muss die Unternehmensführung hinter dem Vorhaben stehen und es gilt, die Strukturen (insbesondere im Vertrieb) entsprechend anzupassen.
Schaffung neuer Geschäftsmodelle (Verkauf einer Leistung (Pay-per-use) statt Verkauf einer Maschine)
Sicherstellung von wiederkehrenden Einnahmen
Optimierung der Ersatzteilbeschaffung durch automatische Nachbestellung
Geringer Aufwand für die Ersatzteilbeschaffung
Vermeidung von hohen Investitionen für den Kauf einer Maschine
Generelle Vereinfachung zahlreicher Prozesse (je nach Ausprägung)
Wer den Zustand seiner Maschinen jederzeit einsehen kann, profitiert unter anderem in Sachen Wartung und Maschinen-Performance. Die prädiktive Wartung (Predictive Maintenance) ist ein nachhaltiger und effektiver Wartungsansatz, der Kosten und Ressourcen spart, indem die Maschinen vorausschauend gewartet werden, bevor es zu einem Ausfall kommt. Das Ziel ist es, die ungeplanten Downtimes der Maschinen langfristig zu verringern und eine höhere Verfügbarkeit zu erzielen.
Für den Maschinenhersteller ist die prädiktive Wartung (nur) interessant, wenn er nicht die Maschine als Produkt, sondern die Leistung der Maschine als digitalen Service verkauft. Dadurch hat er selbst ein hohes Interesse daran, die Ausfallzeiten der Maschine zu senken. Dementsprechend sind Pay-per-Use- oder Pay-as-you-go-Modelle also gewissermaßen die Voraussetzung für Predictive Maintenance.
Für die Umsetzung der prädiktiven Wartung ist ein hohes Maß an Wissen über die eigene Maschine erforderlich. Fehlerbilder werden anhand von Veränderungen der Live-Daten erkannt. Daher lässt sich ein solches Wartungskonzept auch nur für die eigenen Maschinen sinnvoll realisieren.
Steigerung der Maschinenverfügbarkeit als Wettbewerbsvorteil
Enge Kundenbindung
Langfristig geringere Wartungskosten
Erhöhung der Nachhaltigkeit in der Wartung
Geringer Aufwand für die Wartung
Höhere Maschinenverfügbarkeit
Enger Austausch mit dem Hersteller
Fertigungsunternehmen haben ein vitales Interesse daran, die Downtimes ihrer Maschinen und Anlagen zu minimieren. Das Konzept der prädiktiven Wartung zahlt auf dieses Ziel ein. Als Schlüsselinnovation von Industrie 4.0 ermöglicht die prädiktive Wartung anhand von kontinuierlichen Datenerfassungen und -auswertungen verlässliche Prognosen zur Lebensdauer von Maschinenkomponenten. So kann eingegriffen werden, bevor es zum Ausfall einer Maschine kommt.
Unternehmen aus der Fertigungsindustrie erkennen zunehmend die Wettbewerbsvorteile, die mit Industrie 4.0 verbunden sind. Das geht aus einer Studie der MPI Group hervor. Allerdings berichten viele Verantwortliche auch von Schwierigkeiten bei der Umsetzung ihrer Industrie-4.0-Initiativen in die Praxis.
Der digitale Zwilling verbindet im Sinne von Industrie 4.0 die reale Welt und die digitale Welt miteinander. So lässt sich Predictive Maintenance realisieren und die Grundlage für Everything-as-a-Service-Geschäftsmodelle (XaaS) schaffen.
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