Industrie 4.0 – Status quo der deutschen Industrie

Industrie 4.0: Status quo deutscher Unternehmen und aktuelle Herausforderungen

IoT, maschinelles Lernen und Cloud-Anwendungen – die deutsche Industrie hat in den vergangenen Jahren einen Digitalisierungsschub erlebt. Produktionsstätten und Geschäftsprozesse werden nicht nur digitaler, sondern auch smarter. Doch die meisten Unternehmen nutzen bisher nur einen Bruchteil des Potenzials von Industrie 4.0. Wenn sie ihre Wettbewerbsposition sichern wollen, müssen sie umdenken.

Künstliche Intelligenz: Die Technologie mit dem größten disruptiven Potential

Der Digitalisierungsindex bewertet alle zwei Jahre den Stand der digitalen Transformation in deutschen Unternehmen. Insgesamt schneidet die Industrie 2021 gut ab: Im Branchenvergleich liegt sie auf Platz vier und macht drei Plätze im Vergleich zur letzten Erhebung gut. Die 62 Punkte zeigen, dass Geschäftsführer die Bedeutung der Digitalisierung für ihre Wettbewerbsfähigkeit erkannt haben und sich langsam auf den Weg machen, Transformationsprozesse einzuleiten. 

Grundlegende Technologien, zum Beispiel wie Cloud-Anwendungen, digitale Plattformen für das Customer-Relationship-Management und zur Prozessoptimierung gehören mittlerweile zum Arbeitsalltag in einem Großteil der Betriebe. In den Lagern und Produktionsanlagen sind Lösungen zum Remote-Zugriff auf Geräte und zur Fernüberwachung eher Regel als Ausnahme. Jedes Dritte Unternehmen nutzt solche Technologien. 

Im Bereich Datenauswertung sind die Industrieunternehmen allerdings weniger fortschrittlich. Zwar werten 61 Prozent laut Studie allgemeine Unternehmensdaten zu Lieferanten, Kunden und Produkten aus, immerhin 41 Prozent analysieren die Wirtschaftlichkeit ihrer Projekte, doch smarte Analysen, die auf künstliche Intelligenz (KI) zurückgreifen, sind bisher noch kein Standard. Sensordaten von Geräten und Maschinen sammeln bisher nur 21 Prozent. Auch Predictive Analytics, also die vorausschauende Auswertung von Daten, nutzt bisher nur eine Minderheit der Befragten. 

Dabei ist KI die Technologie mit dem größten disruptiven Potenzial. Einsatzszenarien für maschinelles Lernen und KI sind in der Industrie sind vielfältig. Sowohl in der Produktion als auch in der Verwaltung können smarte Systeme Mitarbeiter von Routineaufgaben entlasten, treffsichere Vorhersagen treffen und sich anbahnende Probleme frühzeitig erkennen.

Typischen Einsatzszenarien: 

  • Assistenzsysteme für Mitarbeiter in Lager und Produktion
  • Robotic Process Automation in Einkauf, Logistik und Kundenbetreuung
  • Qualitätskontrolle an der vernetzten Produktionsinfrastruktur
  • Smarte Sensoren für erhöhte Sicherheit an Maschinen und Anlagen 
  • Vorausschauende Wartung (Predictive Analytics)

Effizientere Prozesse und Umsatzvorteile im Fokus

Dass sich die bisherigen Digitalisierungsanstrengungen lohnen, sieht man deutlich am Beispiel der Corona-Pandemie. Digitalisierungsvorreiter konnten die Krise zu 81 Prozent bisher gut bewältigen, während es im Gesamtschnitt der Unternehmen nur 31 Prozent waren. Aber was unterscheidet die ‘Digital Natives’ von ihren nur durchschnittlich innovativen Wettbewerbern?

“If you went to bed last night as an industrial company, you're going to wake up today as a software and analytics company.”

Jeff Immelt, Ex-CEO von General Electric (Bildquelle: Wikipedia.org)

Digitalisierung beschränkt sich bei ihnen nicht nur auf die Optimierung einzelner Prozesse. Sie sammeln und werten Daten nicht nur aus, sondern sorgen für eine anlagen- und prozessübergreifende Vernetzung der einzelnen Datenpunkte. Sie entwickeln neue, ergänzende oder eigenständige Geschäftsmodelle, um ihr Angebot zu erweitern oder zu verbessern. Denn genau darin liegt der eigentliche Mehrwert der Industrie 4.0: Durch die Kombination von Produkten, analogen Leistungen und digitalen Serviceangeboten.

Reinventing the Factory Stack (Quelle: Robin Dechant)

Noch machen Industrieunternehmen 98 Prozent ihres Umsatzes im klassischen Produktgeschäft. Doch schon kurz- und mittelfristig wird sich dieser Anteil verschieben zugunsten von digitalen Services. Langfristig wird ein Großteil des Geschäfts als digitales Lösungs- oder Plattformgeschäft ablaufen.

Digitale Strategie entscheidet über Wertschöpfung

Viele Unternehmen praktizieren, was Industrieexperten einen ad-hoc Ansatz nennen: Sie führen zwar Industrie-4.0-Technologie ein und optimieren einzelne Prozesse in ihrer Wertschöpfungskette, doch ohne langfristige Digitalisierungsstrategie. Diese ist jedoch elementar, wenn neue Technologien effektiv zur Erreichung der Unternehmensziele und zur Festigung der eigenen Position im Wettbewerb beitragen sollen.

Digitalisierung und Technologie ist kein Selbstzweck. Sie entfaltet ihr Potenzial nur, wenn sie in eine ganzheitliche Strategie eingebunden und im Geschäftsmodell mitgedacht werden. Nach und nach erkennen das auch deutsche Industrieunternehmen: Laut Digitalisierungsindex will fast die Hälfte ihr Geschäftsmodell digitaler aufstellen.

Doch wie genau geht man das an? Genauso viele Unternehmen geben zu, dass diese Frage für sie eine große Herausforderung ist, und dass sie Unterstützung bei der Ideenfindung, der Ausrichtung und Umsetzung der notwendigen organisatorischen und technologischen Veränderungen benötigen.

5 Schritte zum digitalen Industrieunternehmen

Die digitale Transformation ist ein tiefgreifender Veränderungsprozess. Statt punktuelle Digitalisierungsmaßnahmen zu treffen, sollten Organisationen in ihrer digitalen Transformation mit Plan vorgehen. 

Companies are starting to understand the massive impact of Industry 4.0 […]. The challenge is figuring out the intermediate steps they need to take and how to go from point A to point C.

Deepak Krishnamurthy, Chief Strategy and Transformation Officer, SAP

Es gilt, analoge und digitale Angebote mehr und mehr zu integrieren, um die Wertschöpfung zu erhöhen und sich von außen nach innen zum Kern ihres Geschäftsmodells vorarbeiten.

1. Angebot von Produkten und Dienstleistungen 

Neben ihren physischen Produkten führen Unternehmen digitale Produkte, die allerdings unabhängig neben ihrem Kernangebot stehen. 

2. Physische Produkte mit digitalen Zusatzleistungen

Unternehmen bieten digitale Ergänzungs- oder Erweiterungsdienstleistungen zu ihren traditionellen Produkten an. Zum Beispiel können Kunden ein Wartungsabo buchen und werden per App benachrichtigt, wenn an ihrem Gerät ein Problem oder Verschleiß auftritt. Das bisherige Produkt kann weiterhin ohne digitale Zusatzleistung genutzt werden.

3. Digitaler Service als integraler Bestandteil eines Produkts

Der digitale Service ist Kernbestandteil des Angebots, bezieht sich allerdings auf ein physisches Produkt. Ein Beispiel: Ein Einrichtungsservice für medizinische Diagnostik-Geräte, die von den Kunden später über eine digitale Plattform verwaltet werden, für die sie monatliche oder jährliche Gebühren zahlen. 

4. Digitale Gesamtlösung mit physischer Komponente

Unternehmen bieten Kunden ein digitales System zur Lösung eines Problems. Die physische Komponente existiert, ist aber nicht zentrales Alleinstellungsmerkmal. 

5. Digitale Gesamtlösung

In der finalen Stufe der digitalen Transformation bieten Unternehmen kein physisches Produkt mehr an, sondern schaffen Mehrwert ausschließlich über eine digitale Lösung. Zum Beispiel könnte man mithilfe von digitalen Systemen Ingenieuren das Verhalten ihrer digitalen Modelle unter realen Umweltbedingungen simulieren, um so eine kostengünstige Qualitätssicherung durchzuführen.

Herausforderungen auf dem Weg zu digitalen Geschäftsmodellen

Für Industrieunternehmen ist es überlebenswichtig, disruptive Geschäftsmodelle zu entwickeln. Globale Konzerne aus China oder den USA führen schon jetzt umfangreiche Digitalisierungsinitiativen ein. Auf der anderen Seite gibt es jüngere, agilere Unternehmen, die noch schneller in der Umsetzung sind. Ein Fahrplan zur digitalen Transformation mag einfach klingen, doch die Umsetzung ist anspruchsvoll. Sie erfordert grundlegende Anpassungen in der Organisation der Workflows und der technologischen Umsetzung.

Organisation

Je digitaler das Produkt, desto mehr verschiebt sich der Umsatz auf die Zeit nach dem Vertragsschluss und desto wichtiger wird es, Bestandskunden an sich zu binden und die Abwanderungsrate zu senken. Als SaaS-Unternehmen müssen Maschinen- und Anlagenbauer sich mit neuen Spielregeln auseinandersetzen und sich vom Mindset des produktbezogenen Vertriebs lösen.

Aber auch intern ist ein Umdenken gefordert: Wer wettbewerbsfähig bleiben möchte, muss agiler werden, neue Produkte und Services als Proof-of-Concept auf den Markt bringen, anpassen und bei Bedarf verwerfen. All das funktioniert nur, wenn Unternehmen Zusammenarbeit und Entscheidungsprozesse ohne starre Hierarchien, lösungsorientiert und iterativ gestalten.

Technologie

Immer mehr digitale Geschäftsmodelle sind erst durch den Einsatz künstlicher Intelligenz möglich. Doch Technologie ist häufig teuer, die Qualität der Datenauswertungen an Maschinen und Anlagen mangelhaft und das Training von künstlicher Intelligenz häufig nicht so problemlos, wie oft angenommen. Doch Geräte, Systeme und Anlagen müssen schnell, sicher und intelligent vernetzt werden, wenn die digitale Transformation nicht auf halber Strecke zum Stillstand kommen soll. Aber nicht nur Technologie, sondern auch Beratungsdienstleistungen für die Planung und Implementierung neuer Tech-Stacks sind sehr zeit- und kostenintensiv.

Vor allem kleine und mittlere Industrieunternehmen sind daher gefordert, ihre Inhouse-Expertise zu verbessern und ihre Ressourcen strategisch für die Digitalisierung einzusetzen. Sie sollten allerdings kritisch prüfen, welches Wissen sie intern aufbauen wollen, welche Entwicklungen sie selbst durchführen möchten und wann es kosteneffizienter und für die Qualität vorteilhafter ist, externes Know How und externe Technologie einzukaufen.

Digitale Ökosysteme als Basis für zukünftigen Erfolg

Die Leistungsfähigkeit und Intelligenz der digitalen Ökosysteme wird zukünftig über den Erfolg eines Industrieunternehmens entscheiden. Wer digitale mit physischen Angeboten strategisch vernetzt, wird sich auch im globalen Wettbewerb behaupten.

Noch kommen viele industrielle Weltmarktführer aus Deutschland, doch ihre Position ist gefährdet. Denn Kundenerwartungen verändern sich und der globale Wettbewerb hat längst verstanden, dass es Zeit ist für ein neues digitales Selbstverständnis. Auch in der Industrie. 

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass Digitalisierungsanstrengungen der deutschen Geschäftsführer bisher nicht tief genug greifen. Unternehmen sollten sich vom reinen Effizienzdenken lösen und die digitale Transformation zu einem strategischen Top-Thema machen, wenn sie auch in der nächsten Dekade noch als Hidden Champions den Markt dominieren wollen.

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