Die intelligente Vernetzung von Produkten und Dienstleistungen bietet ein großes Potential für kleinere und mittlere Unternehmen, deren Produktportfolio bis heute eher mechanisch geprägt ist. Um diese Chancen zu nutzen, müssen Unternehmen weit über ihr „business as usual“ hinausgehen. Viele Unternehmen erkennen sehr wohl, dass Vernetzung ihre Wertschöpfung verbessern kann. Trotzdem fällt es ihnen häufig schwer, die Entwicklung hin zu intelligenten vernetzten Produkten umzusetzen.
Um hier Abhilfe zu schaffen, haben Mitarbeitende des Forschungsprojekts AddSmart Ansätze entwickelt, die Unternehmen bei ihrem Transformationsprozess unterstützen.

Angetrieben von zunehmend wettbewerbsorientierten Märkten, dem Bedürfnis nach höheren Margen und einer schnelleren Kommerzialisierung von Produkten, müssen Unternehmen dringend neue Wege der Wertschöpfung erschließen. Aber wie geht man das an? Intelligente vernetzte Produkte, die die traditionellen Produktgrenzen sprengen, sind oft der einzige Weg zur Bewältigung dieser Herausforderungen.

Das Ende der Stand-Alone-Produkte

Zukünftig werden Produkte immer seltener eigenständig sein, sondern Bestandteil von komplexen vernetzten Systemen, die Hardware, Sensoren, Datenspeicher, Mikroprozessoren, Software und Konnektivitätstechnologien auf vielfältige Weise kombinieren. Für Produkthersteller ist es daher entscheidend, eine für sie passende Wertschöpfungsstrategie zu identifizieren und dafür smarte Produkte zu entwickeln.

AddSmart unterstützt den Schritt zur intelligenten Wertschöpfung

Das Hauptziel des Forschungsprojekts AddSmart war, Produkthersteller dabei zu unterstützen, den Schritt zur intelligenten Wertschöpfung zu vollziehen und den Weg hin zu intelligenten, vernetzten Produkten systematisch zu skizzieren und zu beschleunigen. Gleichzeitig sollten die Unternehmen befähigt werden, eine klare strategische Stoßrichtung in der Produktentwicklung zu forcieren und so in die Lage versetzt werden, Risiken in der Produktentwicklung frühzeitig zu minimieren.
Das Team des Fraunhofer IEM verfolgte in diesem angewandten Forschungsprojekt einen iterativen multidisziplinären Ansatz, der auf soziotechnischen Wertschöpfungsmustern beruht. Soziotechnisch bedeutet in diesem Kontext, dass alle drei Dimensionen, Mensch, Organisation oder Technologie, gleichermaßen berücksichtigt wurden.

Was ist ein Wertschöpfungsmuster und welche Rolle spielt es?

Ein Wertschöpfungsmuster ist eine bewährte Kombination eines Wertversprechens mit einer Produktlösung. Es führt die Wert- und Geschäftselemente, die Produktarchitektur und -technologie sowie die organisatorischen Aspekte zusammen, die einem wertschöpfenden intelligenten, vernetzten Produkt zugrunde liegen. Produkthersteller profitieren davon, da sie dieses als Referenzdesign für ihre eigenen Lösungen verwenden können und dadurch ihre Entwicklungszeit erheblich verkürzen.

Unterstützung durch ein Online-Tool

Zudem wurde eine schrittweise Methodik entwickelt, die Unternehmen in den frühen Phasen der Produktentwicklung, also bei der individuellen Auswahl und Nutzung der soziotechnischen Muster intelligenter Produkte, unterstützt. Sie steht in engem Zusammenhang mit den Anforderungen und Strategien der Unternehmen aus soziotechnischer Perspektive. Die aus der Entwicklung der Wertschöpfungsmuster abgeleiteten Inhalte sowie die Zusammenhänge von Wertschöpfungsstrategien und ihren Auswirkungen auf Technologiemuster wurden im Rahmen des Projekts in das Online-Tool www.addsmart.net aufgenommen.

Das Werkzeug hilft Entwicklern bei der Definition der Ziele der technologischen Entwicklung intelligenter, vernetzter Produkte. Dazu kann die Problemstellung einerseits über die Wertschöpfungsstrategien und andererseits über die verschiedenen Use-Cases angegangen werden. Generalisierte Informationen, bspw. hinsichtlich zu verwendender Sensorik und ihren Wechselwirkungen zu weiteren Systemelementen (Bild 1), unterstützen den Entwickler in der individuellen Ausprägung eines Musters.

Übersicht Sensorik und ihre Wechselwirkungen
Bild 1: Sensorik und ihren Wechselwirkungen zu weiteren Systemelementen

Von der Theorie zur praktischen Umsetzung

In Zusammenarbeit mit der Firma Ulrich Rotte Anlagenbau und Fördertechnik GmbH wurde zudem ein Demonstrator entwickelt. Rotte verfügt über eine sogenannte Smart Panel Lösung, mit der sich bereits heute Maschinen steuern und überwachen lassen. Aus Sicherheitsgründen dürfen einige Aktionen nur bei direktem Sichtkontakt mit der Maschine durchgeführt werden. Ziel war es, eine Näherungserkennung der Maschinenbediener zu erreichen. Dieser Anwendungsfall ist dem Schwerpunktthema Location-based Services zuzuordnen. Ortsbezogene Dienste, wie die flächen-, raum- und koordinatenbezogene Positionierung unterscheiden sich stark in ihrer Methodik, den notwendigen Technologien und dem Aufbau der spezifischen Lösungsansätze für den jeweiligen Anwendungsfall.

Die konkreten individuellen Anforderungen an die Lösung wurden im Rahmen von Workshops in Zusammenarbeit mit Rotte erarbeitet und in einer Value Proposition Canvas dokumentiert. Darauf aufbauend wurden verschiedene Lösungskonzepte mithilfe der Systematik identifiziert, wie Ultra Wideband, WLAN mit Received Signal Strength Indication oder der Einsatz von QR-Codes. Abschließend wurde eine unternehmensindividuelle angepasste optimale Lösung aus den soziotechnischen Mustern abgeleitet.

AddSmart hat gezeigt, dass mithilfe von Entwurfsmustern, Ansätze für die digitale Transformation von Produkten und Prozessen identifiziert und unternehmensindividuell ausgerollt werden können

Best Practice Innovation Methode

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Autor*in des Beitrags: Christoph Jürgenhake Fraunhofer IEM
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