Best Practice „Anwendungsfälle für das Internet der Dinge“


Ein Fachartikel von:
Dr. Armin Bäumker, Partner bei Syskoplan Reply

Mit dem „Internet der Dinge“ (Internet of Things oder IoT), der immer stärkeren Vernetzung von physikalischen Objekten, sog. „Assets“, ergeben sich vielfältige Möglichkeiten Abläufe zu automatisieren, neue Services anzubieten oder Geschäftsmodelle völlig neu zu definieren. Die Auswirkungen auf die Industrie werden immens sein, so dass bereits von einer vierten industriellen Revolution gesprochen wird (Industrie 4.0).

Dieser Artikel zeigt einen Rahmen auf, mit dem Anwendungsfälle für das IoT charakterisiert werden können. Damit ergibt sich für Organisationen eine gute Orientierungshilfe zum Erkennen spezifischer Nutzungsmöglichkeiten des IoT. Weiterhin wird aufgezeigt, dass das IoT eine Schlüsseltechnologie darstellt, ohne die eine substantielle Weiterentwicklung von Geschäftsmodellen insbesondere im Umfeld „Industrial Services“ (Reparatur, Instandhaltung von hochwertigen Wirtschaftsgütern) nur schwer vorstellbar ist.

Anwendungsfälle erkennen

Auch wenn die Anwendungsbeispiele in der Praxis sehr vielfältig und unterschiedlich sind, lassen sich bei genauerer Betrachtung Gemeinsamkeiten feststellen. Eine Untersuchung der Gartner Group kommt zu dem Schluss, dass praktisch alle IoT-Anwendungen auf einem (oder mehreren) von vier grundlegenden Szenarien basieren:

Manage: In diesem Szenario liefern die angeschlossenen Assets jederzeit aktuelle Statusinformationen, die für mehr Effizienz im Betrieb, höhere Auslastung und wirksame Maßnahmen zur Instandhaltung genutzt werden können. Dies ist gleichzeitig Grundlage für die anderen drei Szenarien. Das Volumen und die Diversität der anfallenden Datenmengen können je nach Anwendungsfall erheblich sein, so dass der Einsatz von Big Data Technologien hier oftmals eine große Rolle spielt. Beispiele sind die Überwachung von Maschinen und die Herleitung von präventiven Wartungsmaßnahmen, oder die Überwachung der aktuellen Auslastung von Produktionskapazitäten zur effizienteren Disposition von Aufträgen.

Die zentrale Frage um Anwendungsfälle aus dieser Kategorie zu erkennen lautet: Welche Assets könnten wir effizienter nutzen, wenn wir aktuelle Informationen über ihren Zustand hätten?

Monetize: Durch den Anschluss von Assets an das Internet der Dinge können genaue Nutzungsinformationen erhoben werden. Dies ermöglicht eine Abrechnung basierend auf der Nutzung durch den Kunden („Pay-per-use“). Mithin ergeben sich neue Vertragsmodelle oder sogar völlig neue Geschäftsmodelle. Für den Kunden wie für den Hersteller können sich hierdurch große Vorteile ergeben. Der Kunde zahlt nur für die tatsächliche Nutzung, der Hersteller kann Verschleiß und Risiken erkennen und in seine Kalkulation mit einbeziehen. Weiterhin kann hierdurch eine schonende Nutzung des Assets motiviert werden, die eine spätere Verwertung positiv beeinflusst. Beispiele sind die Berechnung von Versicherungsprämien für ein Fahrzeug oder die Bemessung von Nutzungspauschalen aufgrund des ermittelten Fahrstils.

Die zentrale Frage für Anwendungsfälle aus dieser Kategorie ist: Wird die Nutzung des Assets laufend überwacht und kann damit eine inkrementelle Vergütung über die Nutzung erfolgen?

Operate: Mit IoT können physische Objekte Daten senden und empfangen, bzw. untereinander kommunizieren. Hierdurch ist eine Fernsteuerung von Assets möglich, bzw. kann die Umgebung des Assets beeinflusst werden. So können beispielsweise Maschinen kalibriert werden, ohne dass ein physischer Zugriff notwendig wäre. Auch die Bedienung von Geräten in gefährlichen Umgebungen oder in Zusammenhang mit Gefahrstoffen kann erleichtert werden. Die Kombination von Daten verschiedener Objekte erlaubt eine effektivere Steuerung als die isolierte Betrachtung einzelner Assets. Beispielsweise können Umweltdaten (Temperatur, Feuchtigkeit, etc.) genutzt werden, um physische Objekte effizienter auszulasten bzw. wirksam einzusetzen.

Die zentrale Frage für Anwendungsfälle aus dieser Kategorie ist: Soll ein physikalisches Objekt genutzt werden, um seine Umgebung oder andere Objekte direkt oder indirekt zu beeinflussen?


Extend: Mit der Nutzung des IoT ergibt sich die Möglichkeit additiven Nutzen für den Kunden zur Verfügung zu stellen. Dies kann zu einer besseren Kundenbindung bzw. Produktwahrnehmung führen oder weitere Umsatzquellen erschließen. Bisher endete der Zugriff auf ein Produkt zumeist mit der Auslieferung. Im digitalen Zeitalter ändert sich dieses grundlegend. Über den Download von Firmware (z.B. über ein Subscription-Modell) kann ein Gerät mit neuen Funktionen ausgestattet werden. Dem Kunden können Statusinformationen zu seinen Geräten, Maschinen oder Fahrzeugen zur Verfügung gestellt werden, gegebenenfalls angereichert mit Empfehlungen für additive Produkte und Services.

Die zentrale Frage um solche Anwendungsfälle zu identifizieren lautet: Können dem Kunden, basierend auf den Statusinformationen des Assets, weitere Dienstleistungen oder Informationen bereitgestellt werden?

IoT als Schlüsseltechnologie

Die oben gestellten Fragen können helfen, Anwendungsfälle für IoT in der eigenen Organisation zu erkennen und einzuordnen. Dies kann zur ersten Orientierung dienen, mit dem Ziel die neue Technik nutzbringend einzusetzen.

Umgekehrt ist in einigen Bereichen bereits heute klar, dass eine Weiterentwicklung der Geschäftsmodelle ohne eine Weiterentwicklung des IoT nur schwer vorstellbar ist. Dies legt eine Studie der Universität St. Gallen innerhalb des Competence Centers „Industrial Service and Enterprise Systems“ (CC ISES) – einer Initiative, an der auch Syskoplan Reply beteiligt ist – nahe. Im Rahmen dieser Studie wurden industrielle Servicemodelle hinsichtlich des erforderlichen Reifegrades klassifiziert.

Reifegrad

Während in einem rein reaktiven Servicemodell Call-Center, mobile Techniker-Anbindung, ERP/CRM-Systeme und eine gut ausgebildete Einheit von Servicetechnikern zumeist noch ausreichen, kommt es bei der vorausschauenden Instandhaltung bereits darauf an, möglichst aktuelle Daten von der installierten Basis zu bekommen und zu analysieren. Sollen performance-basierte Vertragsmodelle angewendet werden, wird der Einsatz des IoT noch bedeutsamer, um vor dem Hintergrund einzuhaltender Servicelevel den Ressourceneinsatz intelligent zu organisieren. Die Einbeziehung von Fremdprodukten in das Servicemodell erfordert schließlich eine weitere Ausbaustufe, die nur mit weiterer Standardisierung und Weiterentwicklung des IoT vorstellbar ist.

Zusammengefasst eröffnet das Internet der Dinge eine Vielzahl von neuen Möglichkeiten im Bereich Service Management. Neue Servicemodelle werden sogar erst durch den Einsatz von IoT ermöglicht. Trotz der Diversität der einzelnen Anwendungsfälle lassen Sie sich aber in die vier Kategorien – Manage, Monetize, Operate und Extend – einordnen und sind somit leichter zu identifizieren.

Autor: Dr. Armin Bäumker

Der Autor ist Partner bei Syskoplan Reply, einer auf Industrie 4.0 und SAP Service Management spezialisierten Geschäftseinheit der Reply Gruppe. Weitere Informationen unter: www.reply.de

 

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