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Zielgerichtete Digitalisierung

Use Cases

Zukunftssichere Lösungen für Unternehmen

Die Digitalisierung bietet Unternehmen eine Vielzahl von Möglichkeiten, um Effizienz zu steigern, neue Geschäftsmodelle zu erschließen und den Wettbewerbsvorteil zu sichern. Verschiedene Use Cases aus Bereichen wie der Prozessdigitalisierung, Automatisierung und Optimierung sowie der Einsatz von intelligenten Produkten zeigen auf, wie Unternehmen ihre Abläufe transformieren können. Technologische Innovationen wie der digitale Zwilling und Künstliche Intelligenz unterstützen diese Transformation zusätzlich, während Assistenzsysteme und digitale Plattformen den Service optimieren. Eine zentrale Rolle spielen dabei die Wertschöpfungsnetzwerke, die die Resilienz und Nachhaltigkeit in Unternehmen fördern.

Prozessdigitalisierung

Impact
Umsetzungsaufwand

Was?

Ziel ist die digitale Beschreibung von Prozessen und deren anpassbare Abbildung in IT-Systemen

Die Kernthemen in diesem Bereich sind Prozessoptimierung, digitale Durchgängigkeit zwischen Unternehmensbereichen, Datenerfassung- und Management sowie das (Produkt-) Lebenszyklusmanagement

Warum?

  • Verschiedene Produkte und Varianten erfordern angepasste und individualisierbare Abläufe
  • Unklare Verantwortlichkeiten führen zu Verzögerungen in der Bearbeitung
    Prozessperformance ist nicht nachvollziehbar
  • Optimierungspotenziale können nicht erkannt werden

Wozu?

  • Höhere Nachvollziehbarkeit von Abläufen, Zusammenhängen und Abhängigkeiten in den Prozessen
  • Überwachung der Performance und manuelle Ableitung von Optimierungspotenzialen
  • Bessere Anpassbarkeit von Abläufen

Wie?

  • Entwicklung einer unternehmensindividuellen Herangehensweise für die Digitalisierung
  • Check der IST- Prozesse und Ableitung von SOLL-Zuständen und messbaren Kriterien
  • Erarbeitung, Implementierung und iterative Optimierung der digitalisierten Prozesse

Herausforderungen

  • Cybersecurity und Datensicherheit
  • Fehlende Kompetenzen
  • Bereitschaft der Belegschaft zum Wandel
  • Fragmentierte Systemlandschaften erschweren den Aufbau einer digitalen Durchgängigkeit
  • Fehlende IT-Schnittstellen
    Identifikation der richtigen und miteinander harmonierenden Software-lösungen
  • Hohe Kosten für Softwarelösungen

Automatisierung und Optimierung

Impact
Umsetzungsaufwand

Was?

  • Ziel ist die Nutzung digitalisierter Systeme zur Automatisierung von Abläufen besonders im Zusammenspiel zwischen Software und Hardware
  • Automatisierung kann in allen Bereichen stattfinden z.B. Produktion, Logistik, Einkauf, Entwicklung, Service
  • Die Wandlungsfähigkeit/ Resilienz des Unternehmens ist ein zentrales Thema, welches über automatisierte Systeme adressiert werden kann

Warum?

  • Routineabläufe halten Mitarbeiter von wichtigeren, wertschöpfenden Tätigkeiten ab
  • Fehlende Ressourcen für eine regelmäßige, manuelle Überwachung und Optimierung bestehender Abläufe
  • Fachkräftemangel kann zu Engpässen führen
  • Wirtschaftlichkeit ist in manchen Prozessen ohne Automatisierung nicht mehr gegeben

Wozu?

  • Einsparung von Kosten und Zeit
  • Optimierung der Qualität
  • Automatisierte Reaktion auf Ereignisse in Bezug zu Qualität oder Ausfällen
  • Reduktion manueller Eingriffe

Wie?

  • Entwicklung einer unternehmensindividuellen Herangehensweise für die Automatisierung
  • Check der Prozesse und Abläufe und Identifikation der größten Automatisierungspotenziale
  • Erarbeitung, Implementierung und iterative Optimierung der automatisierten Abläufe

Herausforderungen

  • Widerstände in der Belegschaft
  • Sicherstellung von Datensicherheit und Datenschutz
  • Adaption der bestehenden (Produktions-)Umgebung
  • Fehlende Kompetenzen im Bereich IT-Infrastrukturen und Automatisierung
  • Fehlende Durchgängigkeit der Daten
  • Hohe Kosten für Hardware- und Softwarelösungen sowie für Wartung und Support

Intelligente Produkte

Impact
Umsetzungsaufwand

Was?

  • Weiterentwicklung bestehender Produkte hin zu digitalisierten Produkt-Service-Systemen, die bspw. eine vorausschauende Wartung anbieten
  • Ergänzung bisher rein mechanischer Produkte um Elektronik, Software und Service
  • Erschließung und wirtschaftlicher Betrieb neuer/ zusätzlicher Geschäftsmodelle

Warum?

  • Zunehmender internationaler Wettbewerb
  • Qualität und Funktionsumfang sind nicht mehr die einzigen Kenngrößen zur Differenzierung im Markt
  • Sich schnell ändernde Kundenanforderungen oder Nutzungsmuster müssen frühzeitig erkannt werden
  • Langfristige Kundenbindung wird durch neue Wettbewerber deutlich erschwert

Wozu?

  • Erschließung neuer Ertragsstrukturen
    Aufbau von langfristigen Kundenbeziehungen über Services und „immer funktionierende“ Produkte
  • Zugriff auf reale Betriebsdaten der Produkte im Feld
  • Aufbau von wettbewerbsrelevantem Know-how
  • Aufbau von strategischen Partnerschaften

Wie?

  • Analyse der Produkte und Produktarchitekturen
  • Analyse der Kundensegmente und deren Anforderungen und Nutzungsmuster
  • Identifikation von Digitalisierungspotenzialen und Markchancen
  • Auswahl der geeigneten Maßnahmen und Pilotierung der Umsetzung

Herausforderungen

  • Identifikation der Kundenbedarfe und -anforderungen
  • Anpassbarkeit und Eignung des bestehenden Produktportfolios
  • Fehlende Kompetenzen
  • Fehlende Durchgängigkeit der Daten im Unternehmen und zum Kunden hin
  • Identifikation tragfähiger Geschäftsmodelle
  • Bereitschaft der Belegschaft zum Wandel
  • Position des Unternehmens in der Lieferkette

Digitaler Zwilling

Impact
Umsetzungsaufwand

Was?

  • Das Konzept des digitalen Zwillings beschreibt die Verbindung eines bestehenden physischen Objekts mit einem virtuellen Gegenstück
  • Dieses virtuelle Gegenstück besteht aus den Modellen, die das physische Objekt beschreiben und während der Entwicklung erstellt wurden
  • Im Engineering entsteht ein digitaler Master, als Blaupause für die Herstellung der Produkte

Warum?

  • Große Aufwände im Übergang zwischen den Disziplinen und Bereichen führen zu langen Entwicklungszeiten und vielen Änderungen
  • Produktbegleitende Services können nur mit hohem Aufwand bereitgestellt werden und stellen eher Insellösungen dar
  • Im Unternehmen sind keine Standards für den Datenaustausch etabliert

Wozu?

  • Deutlich gesteigerte Transparenz
    Gesteigerte Datenverfügbarkeit im Unternehmen
  • Aktuelle Informationen zum Zustand der Produkte und Anlagen als Basis für Optimierung
  • Rückführung von Daten für Optimierungen im Engineering/ in der Produktionsplanung

Wie?

  • Entwicklung einer unternehmensindividuellen Strategie für den Umgang mit Digitalen Zwillingen
  • Check der IT-Infrastruktur, Marktposition, Produktion und Produkte des Unternehmens
  • Auswahl, Priorisierung und Detaillierung der Anwendungsfälle
  • Aufbau und Optimierung der Umsetzung

Herausforderungen

  • Möglicherweise hohe Kosten für die Digitalisierung
  • Initial große Aufwände für Modellierung
  • Datensicherheit muss gewährleistet sein
  • Über die Zeit entstehende Abweichungen zwischen dem digitalen Zwilling und dem realen Objekt
  • Fehlende Kompetenzen im Unternehmen
  • Es gibt nur wenige bereits akzeptierte Modellierungs- und Datenstandards, was die Integration schwierig macht

Künstliche Intelligenz

Impact
Umsetzungsaufwand

Was?

  • Einsatz von Data Science und/ oder Künstlicher Intelligenz im Unternehmen oder in Produkten
  • Einsatz ist in vielen Bereichen schon heute realisierbar, bspw. in Qualitätssicherung, Marketing, Personal oder auch als bereichsunabhängiges Hilfsmittel (ChatGPT)
  • Nutzung der Datenbasis aus der Prozessdigitalisierung zur Generierung von Mehrwerten für Kunden und das Unternehmen

Warum?

  • Das Sammeln und die Verfügbarkeit von Daten alleine schafft noch keinen Mehrwert sondern erzeugt zunächst zusätzliche Kosten
  • Zunehmende, repetitive Tätigkeiten halten Mitarbeitende von wertschöpfenden Tätigkeiten ab
  • Der Wettbewerb setzt zunehmend auf KI-Lösungen und erreicht so Vorteile in Effizienz oder Qualität

Wozu?

  • Optimierung der Abläufe im Unternehmen auf Basis von Daten und Kennzahlen
  • Optimierung der Produktfunktionen oder Bereitstellung zusätzlicher Produktfunktionen durch Daten und (KI-)Algorithmen
  • Zeitersparnis in grundlegenden Tätigkeiten

Wie?

  • Entwicklung einer unternehmensindividuellen Herangehensweise an den KI-Einsatz
  • Check der Prozesse, Abläufe und Produkte bzw. Kundenbedarfe und Identifikation der größten Potenziale
  • Erarbeitung, Implementierung und iterative Optimierung von KI-Lösungen

Herausforderungen

  • Oftmals sind noch keine Lösungen „von der Stange“ verfügbar
  • Zugang zu Kompetenzen bzw. Kompetenzaufbau
  • Schaffung einer ausreichenden Datenbasis
  • Integration von KI-Lösungen in die bestehende IT-Infrastruktur
  • Absicherung der KI-Systeme (intern & in Produkten)
  • Tech-Unternehmen erschaffen Lösungen, oftmals fehlt aber der Bezug zu den wirklichen Problemen der Industrie

Assistenzsysteme und Kompetenzen

Impact
Umsetzungsaufwand

Was?

  • Assistenzsysteme können sowohl in der Produktion als auch in Büroumgebungen eingesetzt werden und Mehrwerte erzeugen
  • In beiden Fällen können sie Mitarbeitende bei der Ausführung ihrer Tätigkeiten unterstützten
  • Ebenso können sie eingesetzt werden, um Mitarbeitende an neue Tätigkeiten heranzuführen und bei diesen Kompetenzen aufzubauen

Warum?

  • Starke Fluktuation in der Belegschaft
  • Fachkräftemangel
  • Sich schnell ändernde Marktanforderungen
  • Zunehmender Wunsch nach individualisierten Produkten in Losgröße 1
  • Zunehmende Schulungsbedarfe für neue IT-Tools, Produktvarianten oder Arbeitsabläuft

Wozu?

  • Unterstützung von Mitarbeitenden in Produktions-umgebungen mit vielen Varianten
  • Schnelles Einlernen von Mitarbeitenden auf neue Produktvarianten/ Arbeitsabläufe
  • Entlastung von Mitarbeitenden in Büro oder Produktion
  • Qualifizierung der Mitarbeitenden „On The Job“

Wie?

  • Check der Prozesse und Abläufe und Identifikation der größten Potenziale für den Einsatz von Assistenzsystemen
  • Erarbeitung, Implementierung und iterative Optimierung der durch ein Assistenzsystem unterstützen Abläufe
  • Entwicklung und Einbindung von Qualifizierungskonzepten

Herausforderungen

  • Durchgängige Bereitstellung der Informationen für das Assistenzsystem bspw. direkt aus der Produktentwicklung
  • Bereitschaft der Belegschaft mit dem Assistenzsystem zu arbeiten
  • Sicherstellung der Optimierung von Zeit, Kosten oder Qualität
  • Allokation der Kompetenz für Realisierung, Betrieb und Weiterentwicklung der Systeme
  • Sicherstellung von Datenschutz und Datensicherheit

Service (Plattformen)

Impact
Umsetzungsaufwand

Was?

  • Aufbau und Angebot von produktbegleitenden Servicedienstleistungen (auch über Plattformen), welche die Funktionalität des verkauften Produkts über dessen Lebenszyklus sicherstellen
  • Integrierte Entwicklung von Produkt und Services
  • Etablierung neuer Geschäftsmodelle bspw. „Verkauf von Anlagen“ vs. „Anlagenverfügbarkeit“

Warum?

  • Zunehmend schwierige Differenzierung vom Wettbewerb
  • Konkurrenz von externen Servicedienstleistern
  • Komplizierte Ersatzteilkataloge frustrieren Kunden
  • „Verschwendung“ durch Austausch von Komponenten auf Basis der Betriebsstunden und nicht der tatsächlichen Abnutzung

Wozu?

  • Zielgerichteter Service für Kunden auf Basis von datenbasiert ermittelten Bedarfen
  • Kundenbindung durch gesteigerte Zufriedenheit
  • Feedbacks zur Optimierung der Produkte
  • Reduktion der Aufwände für einzelne Service Aufgaben durch bessere Planung

Wie?

  • Analyse der bestehenden Produkte und Services
  • Identifikation von Produkten und Services mit Digitalisierungspotenzial
  • Konzeption des Service und des zugehörigen Geschäftsmodells
  • Prozesse und Methoden für Dienstleistungsentwicklung implementieren

Herausforderungen

  • Abhängigkeit von der Position in der Wertschöpfungskette – Wer bekommt Zugriff auf die Daten?
  • Zugang zu den Daten der Produkte beim Kunden
  • Etablierung von IIoT-Infrastrukturen für die Datenanalyse der Produkte beim Kunden
  • Evtl. sind Kooperationen mit Dienstleistern und Plattformbetreibern nötig
  • Fehlende interne Kompetenzen

Wertschöpfungsnetzwerke und Resilienz

Impact
Umsetzungsaufwand

Was?

  • Effiziente Planung und Koordination der Zusammenarbeit in Wertschöpfungsnetzwerken
  • Abbildung verschiedener, sich ergänzender Kompetenzen zur Erbringung von zukünftigen Marktleistungen im Wertschöpfungsnetzwerk
  • Erzeugung resilienter Strukturen in der Abwägung zwischen Effizienz und Ausfallsicherheit im Kontext zunehmender Dynamiken in den Märkten

Warum?

  • Bisherige mechatronische Kompetenzen reichen für Erstellung und Betrieb von Produkt-Service-Systemen nicht mehr aus
  • Zunehmende Schwankungen in Angebot und Nachfrage durch globale Dynamiken
  • Bisher nicht ausreichend erschlossene Cross-Industry Potenziale – Absatz der eigenen Produkte oder Leistungen in neuen Märkten oder Branchen

Wozu?

  • Gesteigerte Effizienz durch Verteilung der Kompetenzen und Fähigkeiten
  • Risikomanagement – besseres Abfedern von Krisen und Störungen im Netzwerk
  • Bessere Marktposition durch bessere Angebote
  • Höhere Anpassungsfähigkeit durch Transparenz

Wie?

  • Analyse der aktuellen Wertschöpfungskette(n) und der Markt- und Wettbewerbsposition
  • Analyse sich gut ergänzender Kompetenzen im Hinblick auf eine Erweiterung oder Diversifizierung
  • Schrittweiser Aufbau bzw. Ausbau des Netzwerks
  • Implementierung einer digitalen Kooperationsplattform für das Netzwerk

Herausforderungen

  • Umgang mit und Schutz von geistigem Eigentum
  • Aufbau und Erhalt von Vertrauen im Netzwerk
  • Etablierung einer effizienten digitalen Kooperation auf Basis von Standards und Schnittstellen
  • Allokation der Kompetenzen und Zuordnung von Aufgaben
  • Bereitschaft der Wertschöpfungspartner/ Kunden zum Wandel

Nachhaltigkeit

Impact
Umsetzungsaufwand

Was?

  • Etablierung von Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Realisierung einer Kreislaufwirtschaft im Unternehmen
  • Schaffung von Effizienz in der Einhaltung von Vorgaben und Regulierungen wie dem Digitalen Produkt Pass
  • Generierung von Mehrwerten für das Unternehmen und die Gesellschaft

Warum?

  • Zugang zu kritischen Rohstoffen hat eine geostrategische Komponente
  • Strengere Umweltgesetzgebung macht eine Steigerung der Nachhaltigkeit und das Schließen von Kreisläufen zur Voraussetzung
  • Kunden erwarten zunehmende Aspekte von Nachhaltigkeit und Zirkularität in den Produkten

Wozu?

  • Einhaltung und Antizipation regulatorischer Anforderungen wie bspw. Digitaler Produktpass
  • Steigerung der Ressourceneffizienz
  • Optimierung des Markenimages
  • Attraktivität gegenüber Mitarbeitenden
  • Sicherstellung der Rohstoffverfügbarkeit

Wie?

  • Identifikation von Anforderungen aus Regulatorik und Marktsituation sowie Erwartungen der Kunden
  • Erarbeitung von Strategie und Maßnahmen für den Umgang mit den Anforderungen
  • Schrittweise Realisierung der Maßnahmen (Prozesse, Methoden und Werkzeuge) mit einem Fokus auf das Ausnutzen der Potenziale der Digitalisierung

Herausforderungen

  • Änderungsdynamik in den Regularien
  • Akzeptanz bei Kunden und Wertschöpfungspartnern
  • Bereitschaft der Belegschaft zum Wandel
  • Position des Unternehmens in der Lieferkette
  • Nachverfolgbarkeit von Kreisläufen und Nachhaltigkeit über die gesamte Lieferkette
  • Fehlende Datenbasis für die Analyse und Beurteilung von Aspekten der Nachhaltigkeit und Kreislauffähigkeit