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Internet der Dinge

Wie das Internet der Dinge und Industrie 4.0 Geschäftsprozesse verändern

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Vernetzte Produkte verändern Wesen, Arbeit und Strukturen der Unternehmen

Vernetzte Produkte werden nach Ansicht von Porter und Heppelmann also nicht nur den Wettbewerb auf den Märkten neu sortieren, sondern auch das Wesen, die Arbeit und die Strukturen der Fertigungsunternehmen. Zur Charakterisierung der neuartigen Produktlösungen, die eine bisher nicht gekannte, enge und direkte sowie zeitlich unbegrenzte Beziehung zum Kunden herstellen, definieren sie drei Kernelemente:

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  • physische Komponenten mit mechanischen oder elektrischen Bauteilen,
  • intelligente Komponenten, wie Sensoren, Aktoren, Mikroprozessoren, Datenspeicher, Software/Betriebssystem und eine digitale Bedienoberfläche sowie
  • Vernetzungskomponenten, wie beispielsweise Schnittstellen, Antennen und Netzwerke, die die Kommunikation zwischen Produkt und Cloud sicherstellen.

Die Cloud wird in vielen vernetzten Produktlösungen ein zentrales Element für die Software / das Produkt-‚Betriebssystem‘ sein, die zum Beispiel ein Big-Data-Datenbanksystem, eine Regel-/Analyse-Engine oder intelligente Produktanwendungen, die die Funktionen des Produktes überwachen, steuern und optimieren, beheimatet.

Neuer Unternehmensbereich zuständig für die „Datenseen“

Überhaupt die Daten. Sie fallen bei IoT-Lösungen kontinuierlich und in großen Mengen an. Ihr volles Informationspotenzial auszuschöpfen, wird zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor. Deshalb sei für die Kontrolle, Analyse und vor allem auch die Sicherheit der Daten eine wichtige neue Unternehmensfunktion unerlässlich. In solchen „Datenabteilungen“ werden nicht nur wie bisher einzelne Messwerte verarbeitet, sondern Daten unterschiedlichster Herkunft lassen sich kombinieren, korrelieren oder aus großen Mengen, die über Zeiträume gesammelt werden, mit geeigneten Algorithmen bestimmte Erkenntnisse aus Datenmustern ermitteln.

Das Problem dabei ist, dass die Daten als ein Sammelsurium verschiedenster Formate vorliegen: darunter Sensor- und andere Zustandsdaten, Standortinformationen, Wetterangaben, Vertriebs- oder Garantiehistorien. Sie werden in sogenannten Datenseen (Data Lakes) in ihrem Rohformat gespeichert und mit Analysetools untersucht (Bild 2). Um mit der Fülle an Daten besser umgehen zu können, setzen Unternehmen vermehrt sogenannte digitale Zwillinge ein, eine 3-D-Nachbildung des physischen Produkts (ursprünglich von der Forschungsabteilung des US-Verteidigungsministeriums, DARPA, entwickelt). Mit dieser Art Avatar werden in der virtuellen Realität der Status, die Veränderungen oder die Betriebsbedingungen des realen Produktes visualisiert. Die Hersteller können von einem solchen 3D-Zwilling auch Know-how für eine bessere Konstruktion, Fertigung oder Betreibung/Wartung ableiten.

Welche Veränderungen der „alten“ Unternehmensfunktionen werden nun von den Daten und Fähigkeiten intelligenter, vernetzter Produkte verursacht? Für Porter und Heppelmann beginnt diese Transformation im Bereich der Produktentwicklung, sie habe sich aber mittlerweile auf die gesamte Wertschöpfungskette ausgedehnt. Vernetzte Produkte stellen ganz andere Anforderungen an den Design- und Entwicklungsprozess. Sie sind komplexe Systeme mit Software im Gerät selbst und umfangreicher Software in der Cloud. Der bisherige maschinenbaugetriebene Entwicklungsprozess wandelt sich deshalb vermehrt zum interdisziplinären Systems Engineering, bei dem neben Maschinenbauingenieuren mindestens genauso viele Softwareentwickler (und andere Fachleute) beteiligt sind.

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