Wertschöpfungsboost dank Smart Products and Services

USERGUIDE
Wertschöpfungsboost
dank Smart Products
and Services
So erschaffen Sie digitale
Mehrwerte und generieren
neue Geschäftsmodelle

Be smart: Smarte Geräte und Services für das IIoT
Jetzt einsteigen
Inhalt
Jetzt einsteigen 3
Der Pfad zum Erfolg 4
Der Weg zum Digital Twin 7
Projekte umsetzen 8
Fazit 11
Die Datenberge wachsen weiter rasant. Aktuelle Studien 1 sprechen von 143 Zettabyte –
(1 Zettabyte = 1 Billion Gigabyte) bis zum Jahr 2024. Vom Klassiker Rechenzentrum über Internet
und Mobile Computing bis hin zu Multi Cloud und IoT – die Datenlage in Unternehmen ist
dynamisch und komplex, bis zu 45 Prozent beträgt der jährliche Zuwachs.
Allerdings stellt nicht allein die gewaltige Quantität der unterschiedlichen Datenströme für viele
Unternehmen eine Herausforderung dar, sondern auch deren Qualität. Kurzum: Daten fließen, sind
an vielen Stellen vorhanden, werden aber nicht sinnvoll genutzt. „Träge statt smart“ – so ist der
Status quo. Und das gilt eben vor allem für Internet-of-Things (IoT)- und industrielle IoT-Projekte
(IIoT). Sie stecken mehrheitlich erst in der Anfangsphase, hier gibt es noch zu wenig Bewegung.
Beispielweise bei dem schon einige Zeit bekanntem „Predictive Maintenance“, der vorausschauenden
Wartung. Der deutliche Gewinn dadurch, was etwa die Laufzeit von Maschinen
betrifft, die daraus resultierenden deutlich niedrigeren Servicekosten oder der gesenkte Ersatzteilbestand,
dies ist nach Expertenmeinung mittlerweile gesetzt. Und dennoch wird die vorausschauende
Wartung allerorts erst viel zu zögerlich eingesetzt, monieren Fachleute 2 .
Als Gründe dafür werden immer wieder genannt: IT-Sicherheit, die IT-Infrastruktur oder die
Schwierigkeit, die richtigen Daten auszuwählen. Das heißt, Unternehmen identifizieren Herausforderungen
durchweg auf der technologischen Seite.
Impressum
User-Guide-Publikation April 2021
T-Systems Multimedia Solutions GmbH
Riesaer Straße 5, 01129 Dresden
Die gute Botschaft indes: Diese Hürden lassen sich überwinden. Wenn Sie Ihren exakten digitalen
Reifegrad in der Produktion ermittelt, eine klare Strategie definiert und vor allem einen
starken Partner an der Seite haben. Denn die Mehrheit aller Unternehmen setzt auf begleitende
Experten, um die genannten Herausforderungen zu meistern 3 .
Autoren
Yvonne Gärtner, Projektmanagerin Digital Twin Solutions
Christoph Melchior, Leiter Assisted Reality & Integrated Infrastructure
Redaktion
Sven Hansel
Aus Gründen der besseren Lesbarkeit wird auf die gleichzeitige Verwendung
der Sprachformen männlich, weiblich und divers verzichtet.
Sämtliche Personenbezeichnungen gelten gleichermaßen für alle Geschlechter.
1 „Data Driven Intelligence in Deutschland 2021“, IDC PRESSE DIALOG, 12. Februar 2021
2 https://www.bigdata-insider.de/das-iiot-potenzial-ist-hoch-wird-aber-bislang-kaum-ausgeschoepft-a-980892/
3 https://www.cio.de/a/firmen-profitieren-zunehmend-von-iot,3548086
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User-Guide
Be smart: Smarte Geräte und Services für das IIoT
Der Pfad zum Erfolg
Wertschöpfung
Die Evolution zum Digital Twin
Betriebsdaten schrittweise nutzbar machen
Digital Twin
Grundsätzlich gilt: Die Schritte zur Entstehung eines Digital Twins erfolgen aufeinander aufbauend.
Startpunkt dabei ist das Sammeln, Aggregieren und Analysieren von Daten, deshalb
steht die Datenerfassung an erster Stelle. Anschließend werden die Daten konsumiert und aufbereitet.
Durch die Visualisierung mit Hilfe von Dashboards lassen sich Sachverhalte schneller
erfassen und können besser verstanden werden. Durch Analyse der gesammelten Daten und
durch Machine-Learning-Szenarien lassen sich Muster identifizieren und somit Abhängigkeiten
bei der Produktnutzung erkennen.
ERFASSEN
Aufnahme und
Konsolidierung von
Sensordaten
M2M/Edge
ÜBERTRAGEN
Sichere Übertragung
in die Cloud
Cloud
VERSTEHEN
Aufbereiten und
visualisieren von
strukturierten und
unstrukturierten Daten
loT
ERKENNEN
von Mustern und
Korrelationen Alarmierung
auslösen bei Verletzung
von definierten KPIs
KI
LERNEN
mittels Machine Learning
und KI Modelle erstellen
und selbstlernende
Aktionen anstoßen
Reifegrad
Eine durchgehende Konstante dieser digitalen Evolution ist Mixed-Reality-Technologie. Sie
kann im gesamten Zyklus von Inbetriebnahme und Wartung einen deutlichen Mehrwert liefern.
Entscheidend: Unternehmen können Mixed Reality auch deshalb in jeder Evolutionsstufe
einsetzen, da die dafür benötigte Technik oder Hardware unabhängig von der eingesetzten
Technologie im Shopfloor ist.
Geräte-Experten und Techniker können etwa remote auf die IoT-Daten zugreifen und somit
sinnvoll die Kollegen vor Ort, die die eigentliche Wartung tätigen, unterstützen. Dies kann
dann konkret in folgenden Konstellationen erfolgen:
Das beschriebene Evolutionsmodell beginnt damit, dass Unternehmen Sensordaten erstmalig
aufnehmen und anschließend konsolidieren („Erfassen“). Dann geht es schrittweise weiter bis
zur höchsten Evolutionsstufe, dem digitalen Zwilling („Digital Twin“). Darunter versteht man ein
zum realen, physikalischen Produkt, Prozess oder Service synchronisiertes digitales Modell.
· Videobasierte Eins-zu-eins-Kommunikation
(Face-to-Face“), in der ein Experte im Büro
sieht, was wiederum der Techniker vor Ort
durch eine Mixed-Reality-Brille sieht.
Entscheidend ist: Konkreter Mehrwert lässt sich bereits auf allen Zwischenstufen generieren.
Das heißt, bereits auf Stufe 2 („Übertragen“) oder 3 („Verstehen“) steigern Unternehmen explizit
ihre Wertschöpfung.
Dazu folgendes Beispiel: Ein Unternehmen ist bei der Entwicklung eines Digital Product
Twins für eine neue Maschine bei Stufe 3 angekommen. So kann es bereits kostenintensive
Zeiten bei der Suche nach Ursachen bei Problemen reduzieren oder seine Produktentwicklung
verbessern. Das gelingt, indem die Mitarbeiter der Produktentwicklung hier schon die Möglichkeit
haben, auf einen umfangreichen Datenpool zuzugreifen und sich die unterschiedlichen
Produktdaten strukturiert in Dashboards darstellen zu lassen. Dank der Visualisierungen kann
auch der Service besser bei der Fehlerbehebung unterstützen. Zudem ermöglicht die Datenanalyse
auch eine Auswertung von sehr großen Zeitreihen und die Erkenntnisse können zurück
in die Produktentwicklung fließen.
· Der Experte kann wichtige IoT Daten in
das Sichtfeld des Technikers projizieren.
Dies, indem er seinen Bildschirm teilt.
Somit greifen beiden auf denselben
Datensatz zu.
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User-Guide
Be smart: Smarte Geräte und Services für das IIoT
· Steigerung der Erstlösungs-Fälle („First-Time-fix-
Rate“). Durch einen videobasierten Vorabcheck
zwischen Kunde und Serviceeinheit, lassen sich
Fehler wesentlich besser analysieren und einschätzen.
In Kombination mit den IoT Daten des digitalen
Zwillings ist der Techniker in der Lage, bereits beim
ersten Vor-Ort-Termin den Vorfall zu lösen. Er hat
das richtige Ersatzteil beziehungsweise Werkzeug
dabei. Die Zeit beim Kunden kann deutlich reduziert
werden, weil bereits vorab eine erste, nachhaltige
Einschätzung passiert ist.
·
Reduzierung von Reisen und Reisezeiten.
Durch die Remote-Prozesse
können Betriebe ihre Experten sinnvoller,
weil gezielter, in den Weiterentwicklungsprozess
der Maschinen
einsetzen. Leerzeiten werden radikal
verringert.
· Komplexe Wartungen können direkt über den Videostream
der Reparatur aufgenommen werden. Diese lassen
sich für spätere Schulungszwecke oder Einsätze vor Ort
verfügbar machen. Dadurch entsteht eine nachhaltige
Wissensdatenbank. Ergänzend können Unternehmen
hier vor allem die IoT-Daten des digitalen Zwillings mit
einbringen. Somit lässt sich ganz klar der Zustand der
Maschine inklusive des Vorgehens zur Reparatur nachvollziehen.
Auch die Inbetriebnahme lässt sich durch IoT-Daten und videobasierten Remote-Support
effizienter gestalten bis hin zu einer rein digitalen Inbetriebnahme als höchste Evolutionsstufe.
In der letzten Ausbaustufe des Digital Twins ist es darüber hinaus möglich, dass der Zwilling
eigenständig dazulernt. Durch Trial & Error, Was-wäre-wenn-Analysen und Simulationen
dieses Zwillings erreichen Unternehmen diese Stufe. Diese Erkenntnisse bieten in der Produktkonstruktion,
im Produktmanagement und im Servicebereich einen hohen Wert und führen
so durch Simulation und Testszenarien zur Produktverbesserung.
Der Weg zum Digital Twin
Frau Gärtner, der Wille ist da – aber häufig
mangelt es offensichtlich am richtigen Weg
und an maßvollen Projektzielen. Oder wie
lässt sich der mangelnde Fortschritt in IoTund
IIoT-Projekten erklären?
Leider ja. Der „Digital Twin“ – als gewissermaßen
die Krönung der Schöpfung – ist
für die Mehrheit der Unternehmen noch
Zukunftsmusik. Aber das darf es auch. Die
wirkliche Problematik liegt darin, dass es
zumeist zwei sehr unterschiedliche Ausprägungen
gibt. Unsere Kunden berichten uns
beispielsweise, dass sie Produkte bereits mit
Sensorik ausgestattet haben, die Daten aber
nicht genutzt werden. Oder sie messen zyklisch
Betriebszustände, dies allerdings ohne
Schwellwertabgleich zur Anomalieerkennung.
Kurzum: Die Daten werden entweder nicht
oder nicht ausreichend genutzt oder man
schießt über das Ziel hinaus.
Welche Ableitungen lassen sich
davon jetzt treffen?
Dass sich ein Unternehmen erst einmal klar
darüber wird, wo es in der Digitalisierung
konkret steht und was es durch vernetzte
Produkte und Services überhaupt erreichen
will. Will ich etwa einen Mehrwert für meine
Kunden schaffen durch bessere, passgenauere
Produkte und Services wie etwa die
Remote-Steuerung, eine Fernwartung oder
leistungsabhängige Nutzung und Abrechnung?
Oder möchte ich mich auf mein Kerngeschäft
konzentrieren, durch Transparenz die Kosten
senken und dadurch meine eigenen Prozesse
effizienter gestalten?
Entscheidend muss hier immer sein, dass
Digitalisierung kein Selbstzweck ist. Erfolgreiche
digitale Produkte und Services verhelfen
Industrieunternehmen zu mehr Durchblick
und lösen deren reale Probleme.
Wie erreichen Unternehmen das, wie sollen
sie vorgehen?
Wir haben ein Evolutionsmodell entwickelt,
das Klarheit schafft. Hier geht es darum, Betriebsdaten
schrittweise nutzbar zu machen.
Am erfolgreichen Ende dieses Prozesses
steht zwar der digitale Zwilling, aber bereits
der Weg dahin bietet konkrete Lösungen. Er
hilft Hürden zu überwinden und Herausforderungen
zu meistern. Es gilt also klein anzufangen
und mit den Ergebnissen zu wachsen.
Das Webinar mit
Yvonne Gärtner in
voller Länge hier.
Wie sich all diese Stufen erfolgreich umsetzen lassen, zeigen Ihnen die nachfolgenden Beispiele.
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