Arndt Borgmeier, Alexander Grohmann, Stefan F. Gross
Smart Services und Internet der Dinge: Geschäftsmodelle, Umsetzung und Best Practices
Industrie 4.0, Internet of Things (IoT), Machine-to-Machine, Big Data, Augmented Reality Technologie
Inhalt
6
Vorwort
16
TEIL A Smart Services und Internet der Dinge: State of the art
20
1 Digitale Transformation, das Internet der Dinge und Industrie 4.0
22
Alexander Grohmann, Arndt Borgmeier, Christina Buchholz, Nathalie Haußmann, Sinem Ilhan
22
1.1 Das Internet der Dinge als Enabler für die digitale Transformation
23
1.1.1 Die digitale Transformation
23
1.1.2 Das Internet der Dinge
24
1.1.2.1 Das Internet der Dinge und seine Technologien
24
1.1.2.2 Das Internet der Dinge im Gartner Hype Cycle
25
1.1.2.3 Der Nutzen des Internets der Dinge
26
1.2 Industrie 4.0
27
1.2.1 Die Industrie 4.0 als Teilbereich des Internets der Dinge
27
1.2.2 Herleitung und Einordnung
27
1.2.3 Momentaner Umsetzungsgrad von Industrie 4.0 in Deutschland
28
1.2.4 Stakeholder
29
1.2.5 Motivationslage
31
1.2.6 Potenziale der digitalen Transformation
32
1.2.6.1 Volkswirtschaftliches Potenzial
32
1.2.6.2 Anzahl der Connected Devices
32
1.2.7 Hürden
33
1.3 Smart Services
34
1.3.1 Daten als Basis neuer Services
34
1.3.2 Transformation von Geschäftsmodellen durch Smart Services
34
1.4 Zukunftsszenarien für das Internet der Dinge in Deutschland
36
1.4.1 Negatives Zukunftsszenario: Deutschland 2020
36
1.4.2 Positives Zukunftsszenario: Deutschland 2025
37
1.5 Fazit
38
1.6 Literatur
39
2 Smart Products und Smart Services entwickeln – Herausforderungen & Erfolgsfaktoren
42
Alexander Grohmann, Michael Jungmann, Roman Wambacher
42
2.1 Herausforderungen & Erfolgsfaktoren
43
2.1.1 Paradigmenwechsel beim Leistungsangebot
43
2.1.2 Umsetzungsstrategie
44
2.1.3 Neue Kompetenzen
45
2.1.4 Lebenszyklen von Technologien und Produkten
47
2.1.5 Unternehmensorganisation und -prozesse
48
2.1.5.1 Vertriebsorganisation
49
2.1.5.2 After Sales oder Kundendienst
49
2.1.5.3 Verwaltung
50
2.1.5.4 Wandel der Organisation
50
2.1.6 Amortisation der Investition
51
2.2 Methodik zur Entwicklung von Smart Services
51
2.2.1 Gestaltung von Products und Smart Services
52
2.2.2 Organisationsentwicklung
53
2.2.3 Vertriebsentwicklung
53
2.2.4 Lösungsumsetzung
53
2.2.5 Markteintritt und Feedback
54
2.3 Zusammenfassung
54
2.3.1 Beeinflussbare und nicht-beeinflussbare Erfolgsfaktoren bei der Digitalisierung
54
2.3.2 Der Produktlebenszyklus als weitere Einflussgröße auf den Erfolg der Digitalisierung
55
2.3.3 Fazit
56
2.4 Literatur
56
3 Digitalisierung und Smart Service World im Marketing
58
Ralf-Christian Härting
58
3.1 Digitalisierung, Smart Products und Konzepte
59
3.2 Potenziale von Digitalisierung und Smart Products
61
3.3 Smart Service World am Beispiel Digital Marketing
63
3.3.1 Innovative Google-Dienste
63
3.3.2 Programmatic Advertising und Dynamic Pricing
65
3.4 Ökonomische Bewertung
67
3.5 Literatur
68
TEIL B Systeme, Methoden und Prinzipien
72
4 Sechs Prinzipien für datenbasierte Dienstleistungen der Industrie
74
Tobias Harland, Marco Husmann, Philipp Jussen, Achim Kampker, Volker Stich
74
4.1 Problemstellung aus Theorie und Praxis
75
4.2 Vorgehensweise und Methodik
76
4.3 Sechs Prinzipien erfolgreicher Dienstleistungsentwicklung
77
4.4 FIR-Service-Innovation-Zyklus zur Entwicklung industrieller, datenbasierter Dienstleistungen
85
4.5 Schlussfolgerung und Ausblick
89
4.6 Literatur
90
5 Smart Service Lifecycle Management in der Luftfahrtindustrie
92
Mike Freitag, Oliver Hämmerle, Carl Hans
92
5.1 Einleitung
93
5.2 Smart Services als neue Herausforderung
93
5.3 Smart Service Lifecycle Management
94
5.3.1 Smart Services
95
5.3.2 Prozessmodell
96
5.4 Service Lifecycle Management im Unternehmen FTI
98
5.4.1 Entwicklung eines Smart Services
101
5.4.2 Auswahl von Prozessmodulen bei FTI
103
5.5 Zusammenfassung
106
5.6 Literatur
107
6 Voraussetzung für die Implementierung von Smart Services im IoT
110
Ludger Schneider-Störmann
110
6.1 Einleitung
111
6.2 Zielstellung
112
6.3 Beschreibung der Methode
114
6.3.1 Grundlegendes
114
6.3.2 Technische Zusammenhänge mittels einer strukturellen Analyse beschreiben
114
6.3.3 Übertragung der Systemtheorie auf die Verhandlungssituation
116
6.3.4 Methode des strukturellen Ansatzes zur Vorbereitung von Verhandlungen
117
6.4 Beispiele für strukturelle Beschreibungen der Kommunikation
119
6.4.1 Strukturelle Analyse einer Verhandlungssituation
119
6.4.2 Strukturelle Analyse einer unternehmensübergreifenden teilautomatisierten Kommunikation
121
6.5 Zusammenfassung und Fazit
123
6.6 Literatur
124
TEIL C Aus digital wird virtuell
126
7 Smart Services und die Dematerialisierung der Geschäfte
128
Claus W. Gerberich, Teresa Schweigart
128
7.1 Industrie 4.0 und Smart Services
129
7.2 Notwendigkeit des Wandels
130
7.3 Dematerialisierung
132
7.4 Nutzen der Smart Services
133
7.5 Die vier Felder der Dienstleistungen
134
7.6 Der Kunde der Smart Services
135
7.6.1 Denken und Handeln in der Kundenkette
135
7.6.2 Customer Journey und Sales Funnel
136
7.6.3 Die Vernetzung in der Kundenkette
137
7.6.4 Big Data in der Kundenkette
137
7.6.5 Von der Kundenzufriedenheit über die Kundenbindung zur Kundenbegeisterung
137
7.7 Smart Services entwickeln und umsetzen
138
7.8 Fazit
141
8 Augmented Reality in der Industrie 4.0
142
Axel Glanz
142
8.1 Augmented Reality und Datenbrillen
143
8.2 Forschung und Entwicklung
146
8.3 Produktion
147
8.4 Logistik
149
8.5 Field Service und After Sales
150
8.6 Zusammenfassung und Ausblick
152
8.7 Literatur
153
TEIL D Der Mensch im Mittelpunkt
154
9 Führungskultur 4.0: Schlüssel der digitalen Transformation
156
Stefan F. Gross
156
9.1 Die digitale Zeitenwende: Was die neue Technologie-Epoche für Unternehmen bedeutet
157
9.1.1 Industrie 4.0 – mehr als eine „smarte Revolution“
157
9.1.2 Sieben Herausforderungen, die jedes Unternehmen meistern muss
157
9.1.3 Die Unternehmenskultur-Transmissionskurve
159
9.2 Digitale Transformation bedeutet kulturelle Transformation
160
9.2.1 Die Neujustierung der „inneren EDV“
160
9.2.2 Veränderungsfähigkeit als Kern der Unternehmens-DNA
161
9.2.3 Neue Arbeitswelten
162
9.2.4 Der Mensch im Mittelpunkt
162
9.3 Smart Services erfordern Smart People – und Smart Leadership
163
9.3.1 Die Initiator-Rolle der Unternehmensleitung
163
9.3.2 Die Multiplikator-Rolle der Führungskräfte
163
9.3.3 Die Umsetzer-Rolle der Mitarbeiter
164
9.3.4 Auf dem Weg zu einer Führungskultur 4.0
165
9.4 Warum eine zukunftsfähige Führungskultur der Schlüssel ist
165
9.4.1 Die Hauptwirkung der Führungskultur
166
9.4.2 Das Führungskultur-Kontinuum: Ein 360-Grad-Modell
166
9.4.2.1 Die äußeren Bausteine der Führungskultur: Die Rahmenfaktoren
166
9.4.2.2 Die inneren Bausteine der Führungskultur: Die Kernelemente
167
9.4.3 Führungskultur als Medium für die digitale Transformation
170
9.4.3.1 Fokuspunkt Veränderungsbereitschaft
170
9.4.3.2 Fokuspunkt Führungskräftekompetenz
171
9.4.3.3 Fokuspunkt externe Partnerschaften
171
9.5 Die Welt ändert sich, Führung auch: Welche Entwicklungen und Erfordernisse eine Führungskultur 4.0 zu beachten hat
172
9.5.1 Der Einfluss neuer Führungsrahmenbedingungen
172
9.5.1.1 Diversität der Mitarbeitergenerationen
172
9.5.1.2 Veränderte berufliche, soziale und gesellschaftliche Leitbilder
173
9.5.1.3 Arbeitgeberattraktivität und Employer Branding
174
9.5.2 Der Einfluss der Digitalisierung
174
9.6 Die wichtigsten Merkmale einer zukunftsfähigen Führungskultur: Beschreibung und Checklisten
176
9.6.1 Vier Kriterien für Führungskultur 4.0, die grundsätzlich erfüllt sein müssen
176
9.6.2 Die sieben Haupteigenschaften: Was eine zukunftsfähige Führungskultur im Kern ausmacht
177
9.6.3 Ein kurzer Ausblick
180
9.7 Literatur
181
10 Wissenstransfer von Erfahrungswissen bei ausscheidenden Experten
184
Christine Erlach
184
10.1 Das Besondere am Erfahrungswissen – warum es so schwer zu fassen ist
185
10.2 „Transfer Stories“ – ein narrativ-strukturierter Wissenstransferprozess
186
10.2.1 Prozessschritt 1: Festlegen von relevantem Wissen
189
10.2.2 Prozessschritt 2: Explizites Fachwissen und implizites Erfahrungswissen heben
190
10.2.3 Prozessschritt 3: Auswertung und Dokumentation des Wissens
192
10.2.4 Prozessschritt 4: Unterstützung für die Nutzung des Wissens im Unternehmen
195
10.3 Zusammenfassung
196
10.4 Literatur
197
TEIL E Best Practices
198
11 IoT @ Kärcher – vom klassischen Maschinenbau zu Industry as a Service
200
Friedrich Völker
200
11.1 Einleitung
201
11.2 Die Vernetzung der Reinigung am Beispiel von „Kärcher Fleet“
201
11.2.1 Nutzen für Kunden
201
11.2.2 Nutzen für das Unternehmen
204
11.2.3 Technische Infrastruktur
205
11.3 Herausforderungen bei der Einführung von IoT-Lösungen
206
11.3.1 Kundenfokussierte Produktdefinition
207
11.3.2 Projektmanagement
208
11.3.3 Hard- und Softwareentwicklung
209
11.3.4 Geschäftsmodell und Return on Investment
209
11.3.5 Organisation, Prozesse und Unternehmenskultur
210
11.4 Ausblick: Das disruptive Potenzial von IoT in der Reinigungsbranche
211
12 Umsetzung von Industrie 4.0 bei Herstellern von Produktionsanlagen
214
Peter Barkowsky, Katharina Lantzke
214
12.1 Einleitung
215
12.2 Digitalisierung in der Druckindustrie und Überwachung der Anlageneffektivität mit dem KOLBUS Serviceportal Assist 360
216
12.3 Excellence United – Ein Portal für Maschinen mehrerer Anbieter in der Pharmaindustrie
220
12.4 Klöckner DESMA – ein Portal für alle Dienstleistungen rund um die Produktion, die Maschine und den Kundenservice
222
12.5 Fazit
225
12.6 Literatur
227
13 Value Based Pricing bei der Deutschen Telekom
228
Diana Conrad, Johannes Kaumanns
228
13.1 Der perfekte Preis im IoT-Markt
229
13.2 Was bedeutet Value Based Pricing?
231
13.3 Ein Vertrauensverhältnis mit dem Kunden ist Grundvoraussetzung
233
13.4 Vorteile des VBP für Kunden und Hersteller
234
13.5 Herausforderungen des VBP für Kunden und Lieferanten
235
13.6 Die Anwendung des Value Based Pricing auf das IoT-Geschäft
236
13.7 VBP – drei Beispiele
237
13.8 Abschlussbemerkung
238
13.9 Literatur
238
14 Digitale Geschäftsmodelle im Energiemarkt – Ein Leitfaden
240
Frank Reichenbach, Andreas Schmitt, Jochen Schneider
240
14.1 Energiemarkt 2020 plus
241
14.1.1 Markttreiber
241
14.1.2 Energiemarktszenario
243
14.2 Veränderung der Wertschöpfung
244
14.2.1 Zentrale Wertschöpfungskette
245
14.2.2 Dezentrale Mehrwertelemente
246
14.3 Geschäftsmodellprototypen als Grundlage für die Bewertung strategischer Optionen
247
14.3.1 Geschäftsmodellprototypen
247
14.3.2 Kompetenzprofile als Basis zur Bewertung der strategischen Optionen
251
14.4 Fallbeispiele
253
14.4.1 Pilotprojekte als Grundlage für die Kompetenzentwicklung
253
14.4.2 Innovation Hub außerhalb der Regelorganisation
255
14.4.3 Technologiefirma wird Energieversorger
256
14.5 Fazit
257
14.6 Literatur
259
15 Sensornetze und Schwarmintelligenz in industriellen Anwendungen
260
Volker Skwarek
260
15.1 Einleitung
261
15.2 Bedeutung der Energieoptimierung
262
15.2.1 Energiegewinnung durch Harvesting
264
15.2.2 Energiearchitekturmodell zur Bedarfsoptimierung
265
15.3 Die Rolle von Schwärmen, Schwarm intelligenz und digitalem Gedächtnis
267
15.4 Sensoren als Kopierschutz: Produktwissen und -absicherung im digitalen Gedächtnis
269
15.4.1 Grundanwendungen des digitalen Schwarmgedächtnisses
269
15.4.2 Blockchains und das digitale Gedächtnis zur Produktabsicherung
271
15.5 Innenraumortung durch Schwarmunterstützung
274
15.5.1 Grundlagen der Innenraumortung
274
15.5.2 Ortungsverbesserung durch Schwarmkommunikation
276
15.6 Zusammenfassung
278
15.7 Literatur
279
TEIL F Lessons Learned: Die erfolgreiche Umsetzung
282
16 Lessons Learned und Vorgehensweise zum Aufbau von Smart Services
284
Arndt Borgmeier, Christina Buchholz und Alexander Grohmann
284
16.1 Ökosysteme und Stakeholder
285
16.2 Geschäftsmodell und Value Proposition Design
285
16.3 Service Engineering: Systematische Dienstleistungsentwicklung
288
16.4 Technische Ausgestaltung (Digital Enabling)
290
16.5 Produkte/Services
291
16.6 Vermarktung der Smart Services
295
16.7 Organisation der Leistungserbringung
296
16.7.1 Ablauforganisatorische Werkzeuge und Erfahrungen
296
16.7.2 Aufbauorganisatorische Neuausrichtung
297
16.8 Risikomanagement/Datensicherheit/ Vertragsgestaltung
298
16.9 Faktor Mensch: Führung und Change Management
299
16.10 Vorgehensweise zum Auf- und Ausbau von Smart Services
300
16.11 Wesentliche Gestaltungsbereiche und Fazit
302
16.12 Literatur
304
Anhang
306
Abkürzungsverzeichnis
308
Community
310
Die Herausgeber
310
Die Autoren
312
Index
326
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