Vom digitalen Produkt zu neuen Geschäftsmodellen am Beispiel von Smart Maintenance

Kurzbeschreibung:

Hersteller, vor allem von industriellen Produkten, suchen nach neuen Geschäftsmodellen, um ihre Wertschöpfung zu erweitern, zusätzliche Absatzkanäle und Einnahmequellen zu erschließen und gegenüber dem Wettbewerb und für die Zukunft gut aufgestellt zu sein.

Einen Ansatz bietet die Digitalisierung der Produkte. Sie bildet die Voraussetzung für darauf basierende neue Dienste.

Digitale Produkte (Smart Products) sind dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Sensoren und eingebetteten Systemen ausgerüstet sind, Betriebs- und andere relevante Daten sammeln, kommunizieren und sich vernetzen können. Und das unter Wahrung von höchsten Datensicherheits- und Datenschutzvorkehrungen. Die kommunizierten Daten können in einer Cloud verarbeitet und für verschiedene Dienste genutzt werden. Ein solcher Dienst ist zum Beispiel Smart Maintenance.

Smart Maintenance
Beim Smart Maintenance geht es um einen „End-to-End“-Wartungsansatz von der Datenerfassung, Datenanalyse, Generierung von Modellen und Handlungsempfehlungen, Personaleinsatzplanung (Workforce Management) bis hin zur Unterstützung der Wartung an sich sowie der Dokumentation der durchgeführten Wartungsmaßnahmen. Das spart Kosten und erfreut die Unternehmen durch schnellere Lösung von Wartungsfällen und somit geringeren Ausfallzeiten.

Der Trail verdeutlicht den Teilnehmern am Beispiel von Smart Maintenance wie mithilfe digitaler Produkte neue Services bzw. Geschäftsmodelle erschlossen werden können. Es werden in diesem Umfeld verschiedene Lösungsszenarien demonstriert.

Kontakte:

Ulrich Künzel, T-Systems Multimedia Solutions GmbH
Heike Vocke, iSAX GmbH & Co. KG
Martina Vogel, Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS)

Zielgruppen:

Entscheider – zum Beispiel Geschäftsführung, Produktentwicklung, Produktionssteuerung, Vertrieb, Service und Qualitätsmanagement aus den Bereichen:

    • Produzierendes Gewerbe, Logistik, Energieversorgung, Gesundheitswesen u.a.
    • Steuerung, Instandhaltung, Service und Wartung

Partner aus Forschung, Industrie:

    • Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS): Sensorik
    • T-Systems Multimedia Solutions GmbH: Smart Maintenance Module, AR/VR-Interface
    • iSAX GmbH & Co. KG

Wertversprechen des Trails:

Pain Killers:

Hersteller sehen sich einem immer härteren Wettbewerb ausgesetzt. Es wird darum nach Wegen gesucht, die Wertschöpfungskette durch das Angebot neuer Dienste zu erweitern, das Servicegeschäft zu steigern und z.B. durch Dienste wie Smart Maintenance zu verbessern.

Smart Maintenance
Der Aufruf zu einer Wartung erfolgt meist weiterhin klassisch durch einen Anruf per Telefon und die Meldung, dass etwas nicht funktioniert. Im kritischen Fall muss ein geeigneter Servicetechniker des Anlagenherstellers zum Kunden reisen, der sich überall auf der Welt befinden kann. Ein Wartungsfall in einer schwer zu erreichenden Gegend kann so schnell zu einem zeitlich aufwendigen und kostspieligen Unterfangen werden. Kunden müssen sich im Zweifel mit langen ungeplanten Ausfallzeiten arrangieren, falls der Maschinenführer oder die Instandhaltungstechniker das Problem nicht lösen können.

Unternehmen sind jedoch auf die möglichst unterbrechungsfreie Verfügbarkeit ihrer Maschinen und Anlagen angewiesen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss der Wartungsprozess möglichst effizient gestaltet werden. Zu häufige und nicht zielgerichtete Wartungsfenster sind ebenso ein Problem, wie zu große Ersatzteillager und kostspielige Fallback-Lösungen.

Gain Creators:

Hersteller sind mit der Digitalisierung von Produkten in der Lage, nicht nur einmalig ein Produkt zu verkaufen, sondern auch nach dem Verkauf weiteres und zusätzliches Geschäft zu generieren. Weiterhin können darauf basierende Dienste wie z.B. Smart Maintenance die Kundenzufriedenheit und damit die Kundenbindung steigern.

Smart Maintenance
Smart Maintenance unterstützt den gesamten „End-to-End“-Wartungsprozess.
Statt fester Wartungsfenster kann die Wartung zielgerichtet und nach tatsächlichem Bedarf stattfinden. Durch vorab bekannte, sich abzeichnende Defekte können notwendige Ersatzteile frühzeitig beschafft und Techniker eingeplant werden. Das Fachwissen zum Wartungsprozess ist nicht mehr nur auf einzelne Experten verteilt. Getroffene Entscheidungen werden nachvollziehbar.

Smart Maintenance Lösungen versprechen:

    • Durchführung von Wartungsarbeiten nur so häufig wie nötig und so selten wie möglich
    • Minimierung von Wartungskomplexität; schnellere Lösung von Wartungsfällen und somit geringeren Ausfallzeiten
    • Qualitätssteigerung bei der Wartung
    • Senkung von Inspektionskosten und Instandhaltungskosten
    • Zusatzinformationen und Beratung in Echtzeit
    • Geringere Fehlerquote durch schnelle, intuitive Wartung
    • Senkung von Ausfallzeiten, Erhöhung von Nutzungsdauer und -qualität der verkauften Produkte
    • Verbesserten Service
    • Steigerung der Kundenzufriedenheit

Charakter:

    • Teaser: 1/2 Tag
    • Intensiv: 1-5 Tage
    • Ort nach Vereinbarung

Workshops:

Vom Sensor in die Cloud und zurück (Teaser)

Die Gäste erhalten in einem Vortrag und einer praktischen Demonstration auf Basis der IoT Plattform „ThingWorx“ eine Einführung in die grund­legenden Fragen zu IoT in Instandhaltung, Wartung und Service.

Service Design Workshop (Intensiv)

Ziel des Workshops ist es, gemeinsam mit den Teilnehmern konkrete Serviceideen bzw. –Prototypen im Umfeld von Smart Products/Smart Maintenance unter Einbeziehung verschiedener Methodiken zu erarbeiten.

Nach einer intensiven Vorbereitung werden im Workshop Bedarfe identifiziert, Problemstellungen definiert und ein Protoyping von Serviceideen z.B. mithilfe von Skizzen durchgeführt. In der Nachbereitung des Workshops werden Empfehlungen für das weitere Vorgehen abgeleitet, um von einem Service-Prototyp zu einer exzellenten Lösung zu gelangen.

Solution Design Workshop (Intensiv)

Der Workshop dient der Vorbereitung der technischen Realisierung, z.B. eines im Service Design Workshop entwickelten Service-Prototyp im thematischen Umfeld Smart Products/Smart Maintenance.

Mit den Teilnehmern werden Produktvision und Anforderungen geschärft und hierzu u.a. folgende Punkte diskutiert: Ziele und Erfolgskriterien, Systemkontext und technische Schnittstellen, funktionale und nicht-funktionalen Anforderungen sowie technische Lösungsansätze.

Im Nachgang des Workshops werden Empfehlungen für Schritte abgeleitet, um schnellstmöglich mit der Umsetzung der Lösung beginnen zu können.

Demonstratoren (Intensiv-Trail):

Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS)Sensoren und Sensorsysteme

In der digitalen Produktion werden verstärkt Sensoren und Sensorsysteme zur Zustandsüberwachung von Anlagen benötigt. Das schließt Sensoren / Sensorsysteme zur Überwachung von Betriebsmitteln, von Prozessen, von Werkzeugen und Anlagenteilen aber auch Sensoren/ Sensorsysteme zur Detektion von kritischen Betriebszuständen ein. Herausforderungen können dabei sowohl die Leistungsfähigkeit der Sensoren als auch die kabellose Integration sein.

So kann beispielsweise der Zustand von Schmiermitteln mittels optischer Sensorik erfasst werden.

iSAX GmbH & Co. KG
Bauteilüberwachung in der Instandhaltung (Demonstrator von Kundenprojekt)

Es wird demonstriert, wie in der Instandhaltung Bauteile mit modernen IoT-Technologien überwacht und aufgezeichnet werden. Neben den direkten Daten der Bauteile werden Umweltfaktoren und andere Begleitumstände beachtet und diese in Beziehung zu auftretenden Ereignissen gebracht.

Dieses System ermöglicht es dem Kunden herauszu­finden, warum bestimmte Bauteile ausfallen. Dadurch ist im Nachgang eine Verbesserung des Bauteils möglich. Der Kunde erhöht seine Service­qualität, verringert die Ausfallkosten sowie die Kosten für die Instandhaltung.

T-Systems Multimedia Solutions GmbH
Überwachung von Ausgabevorrichtungen

Es wird anhand der Digitalisierung von Ausgabevorrichtungen demonstriert, wie Leerlaufzeiten aufgrund aufgebrauchter Materialien reduziert werden können. Servicekräfte erhalten Statusinformationen u.a. über den Füllgrad und über die Energieversorgung der Ausgabevorrichtung. Diese sind mit Sensoren ausgestattet und vernetzt. Die Daten werden über eine Cloudplattform gesammelt, aufbereitet sowie visualisiert. Servicekräfte haben damit einen unmittelbaren Zugriff auf die Status- und Fehlerinformationen sowie Verbrauchsstatistiken. Serviceintervalle können damit reduziert und dynamisch gestaltet werden.

Mit der Lösung werden Leerlaufzeiten von Ausgabevorrichtungen reduziert und somit die Service-Qualität und Kundenzufriedenheit erhöht.

Instandsetzung einer Anlage

Anhand einer Lösung von T-Systems Multimedia Solutions wird demonstriert, wie Servicetechniker mithilfe von AR-Technologien die Instandsetzung einer Anlage durchführen können.

Über Tablet oder Datenbrille können in Echtzeit direkt am Objekt Details zu Anlagenmodulen anfragt werden, indem ein Foto des Moduls mit der Datenbank abgeglichen wird. Servicetechniker erhalten dann weitere Informationen, wie sensorische Daten, ein holografisches 3D-Modell, Videos, eine Fehleranalyse oder sogar die einzuleitenden Wartungsschritte. Für zusätzliche Ratschläge können, ähnlich einer Videokonferenz, andere Fachexperten per Tablet oder Datenbrille hinzugezogen werden. Zudem können die Servicetechniker virtuell Bereiche markieren, die möglicherweise auf Schäden, wie beispielsweise Haarrisse, hinweisen und eine genauere Untersuchung benötigen.

Workforce Management

Anhand eines Beispielszenarios wird demonstriert, wie Störungsmeldungen von Maschinen, Anlagen oder Fahrzeugen im Idealfall automatisiert auf der Grundlage von Regeln an mobile Servicetechniker geroutet werden. Eine integrierte Workforce-Management-Lösung hilft zusätzlich, die Einsatzplanung von Servicetechnikern zu optimieren.

Bei einem Messzylinder mit Flüssigkeit wird über eine Pegelveränderung ein Störfall über einen eingebauten Sensor initiiert. Dieser löst remote einen Reparaturauftrag im angeschlossenen SAP-System aus. Von dort wird automatisch ein Service-Auftrag an das Workforce-Management-System des Partnerunternehmens mobileX AG weitergeleitet. Das System lokalisiert anhand eingestellter Regeln den verfügbaren Servicetechniker mit den richtigen Kompetenzen in der Nähe und sendet ihm den Auftrag auf ein mobiles Endgerät zu.

Laufende Projekte:

Die T-Systems Multimedia Solutions GmbH und die iSAX GmbH & Co. KG entwickeln mit verschiedenen Partnerunternehmen Smart Product und Smart Maintenance Lösungen für Kunden im In- und Ausland.

Das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme entwickelt Sensorik zur Qualitätssicherung und Zustandsüberwachung im Produktionsprozess, u.a. im Leistungszentrum „Smart Production“ im Verbund mit dem Fraunhofer IWU und der TU Chemnitz.

Möglichkeiten für Projekte und Förderinstrumente:

    • Aufträge an die jeweiligen Partnerunternehmen
    • Technologiepartnerschaften gemeinsam mit den Partnerunternehmen
    • Ggf. Teilnahme an Verbundprojekten

Verknüpfung zu anderen Trails:

Die folgenden Trails sind mit dem Trail „Vom digitalen Produkt zu neuen Geschäftsmodellen am Beispiel von Smart Maintenance“ inhaltlich verknüpft. Sie stellen entweder eine Ergänzung oder die Betrachtung aus einem anderen Blickwinkel dar:

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