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

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

2017

250 Seiten

Format: PDF, ePUB, Online Lesen

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ISBN: 9783446452701

 

1. Digitale Transformation, das Internet der Dinge und Industrie 4.0

Alexander Grohmann, Arndt Borgmeier, Christina Buchholz, Nathalie Haußmann, Sinem Ilhan

Abstract

Digitalisierung verändert unser Leben und die Art, wie wir Dinge tun. Bestehende Produkte und Services, Geschäftsprozesse und -modelle, sogar Industrien und deren Interaktion miteinander unterliegen einem Wandel oder werden ersetzt (Transformation). Dank der Technologien der digitalen Transformation (IoT, Industrie 4.0) wissen Unternehmen heute, wie ihre Produkte beim Kunden eingesetzt werden – aus B2B wird B2B2C [Gas 16]. Die Machtverhältnisse zwischen OEM und Zulieferer verschieben sich, Verkaufsmodelle ändern sich disruptiv. Service Engineering, Business Model Innovation oder Know-how in Datenanalytik werden sich als signifikante Wettbewerbsvorteile erweisen, ebenso wie datenbasierte Services, die sogenannten Smart Services. Sie sind Grundlage und erlauben in der Folge die sogenannte wertbasierte Kooperation zwischen Servicegeber und Servicenehmer im Sinne einer Kooperation der beiden Wertschöpfungsprozesse und einer Gewinnpartizipation und Risikoteilung des Wertschöpfungsergebnisses.

1.1 Das Internet der Dinge als Enabler für die digitale Transformation
1.1.1 Die digitale Transformation

Über 20 Jahre vor der Entwicklung des World Wide Web, also Anfang der 1960er Jahre, gab es die ersten Vernetzungen zwischen Rechnern. Dies sind die Geburtsjahre des Internets, das bisher nicht, wie von Robert Metcalfe 1996 prognostiziert, wie eine spektakuläre Supernova in einem katastrophalen Kollaps unterging, sondern präsent ist wie nie. Wir sind in der „digitalen Realität“ [Sch 17] angekommen.

Heute gibt es in Deutschland 55,6 Millionen Internetnutzer. Dies entspricht 79,1 % der Bevölkerung. Im Jahr 1997 waren es gerade einmal 4,1 Millionen Menschen, also 6,5 % der damaligen Bevölkerung in Deutschland [ARD 14]. Dieser Wandel ist unter anderem der digitalen Transformation geschuldet. Diese bezeichnet den grundlegenden Wandel der gesamten Unternehmenswelt durch die Etablierung neuer Technologien auf Basis des Internets mit fundamentalen Auswirkungen auf die gesamte Gesellschaft [Pri 13: 9]. Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) [BMWi 15] fügt hinzu, dass es um die umfassende Vernetzung aller Bereiche von Wirtschaft und Gesellschaft geht, sowie die Fähigkeit, relevante Informationen zu sammeln, zu analysieren und in Handlungen umzusetzen. Diese Veränderungen, so das BMWi, bringen Vorteile und Chancen, aber sie schaffen auch ganz neue Herausforderungen.

Die digitale Transformation wirkt nach Roland Berger über die vier Kernhebel „Digitale Daten“, „Automatisierung“, „Vernetzung“ und dem „digitalen Kundenzugang“ (s. Bild 1.1).

Bild 1.1 Die Hebel der digitalen Transformation (in Anlehnung an [Blo 15: 20])

Diese Kernhebel werden, wie Blocher u. a [Blo 15: 20]. erklären, von sogenannten Enabler-Technologien ergänzt. Enabler-Technologien sind bspw. Additive Fertigung, Big Data, Cloud Computing, E-Commerce, Autonomes Fahren und auch das Internet der Dinge [Blo 15: 20]. Ohne diese Enabler wäre der Nutzen von Digitalisierung beschränkt.

1.1.2 Das Internet der Dinge
1.1.2.1 Das Internet der Dinge und seine Technologien

Das Internet der Dinge (engl. Internet of Things, kurz IoT) beschreibt die Verbindung eindeutig identifizierbarer physischer „Dinge“ bzw. Objekte mit dem Internet oder einer anderen vergleichbaren virtuellen Struktur (vgl. auch den Begriff der cyber-physischen Systeme), in der der Mensch ergänzt oder ersetzt wird. Der wissenschaftliche Dienst des deutschen Bundestages spricht in diesem Zusammenhang auch vom „Allesnetz“ [Wis 16]. Eine erstmalige Erwähnung des Begriffs geht vermutlich auf Kevin Ashton zurück, der 1999 im Zusammenhang mit einer Studie zu RFID bei Procter & Gamble vom Internet of Things sprach [Ash 09].

Heute verbindet der Begriff IoT eine Vielzahl an Technologien, wie Bild 1.2 veranschaulicht [Hau 15].

Bild 1.2 Aspekte, die dem IoT zugeordnet sind (aus [Hau 15])

Neben der Machine-to-Machine (M2M) Communication, also der Vernetzung und Kommunikation im zwischenmaschinellen Bereich, beschreibt „Smart Robots/Home“ die Anwendung im Heimbereich und liefert zunehmend alltagstaugliche Konzepte zur Vernetzung von Gebäudetechnik hin zu einer zentralen Steuerung, auch wenn die „Interoperabilität“ zwischen verschiedenen Smart-Home-Systemen oft noch nicht gegeben ist. Durch die Vernetzung sämtlicher Gegenstände und die dadurch mögliche Überwachung aller Vorgänge kommt es zu einer Ansammlung von Daten, die gespeichert und verarbeitet werden müssen. Das geschieht beispielsweise durch eine Cloud (Cloud Computing), in der große Datenmengen gespeichert werden können, die überall abrufbar sind (vgl. Kapitel 4). Des Weiteren kümmert sich der Aspekt Big Data um die nutzenzentrierte Datenverarbeitung und -aufbereitung (vgl. Kapitel 4). Augmented Reality beschäftigt sich mit der computergestützten Erweiterung der Realitätswahrnehmung, die heutzutage meist mithilfe spezieller Apps erreicht wird (vgl. Kapitel 8). Das IoT findet daneben Anwendung im Industriesektor und wird von dem durch die Bundesregierung geprägten Begriff der „Industrie 4.0“ adressiert [BMWi 15b].

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Relevanz des IoT und seine zugrunde liegenden Technologien oder Handlungsfelder mit ihrem breit gefächerten Anwendungsbereich von zentraler Rolle für das Voranschreiten der digitalen Transformation sind.

1.1.2.2 Das Internet der Dinge im Gartner Hype Cycle

Der „Hype Cycle“ ist ein jährlich erscheinender Analysebericht des US-Technologieberatungsunternehmens Gartner und Technologietrends sowie deren Reifegrad. Hierbei „durchlaufen“ Technologien den Graphen und durchleben fünf definierte Stufen, bis sie im Markt etabliert sind und somit nicht mehr als Trends, also Hypes, klassifiziert werden [Hül 15].

Im Zeitverlauf lassen sich verschiedene Phasen unterscheiden, die eine Technologie auf ihrem Weg durchläuft. Die erste ist der Innovationsauslöser (Innovation Trigger), es muss sich also um eine völlig neue Technologie handeln, die es davor noch nicht gab und deren Erfolg noch nicht absehbar ist. Nach dem ersten Erscheinen auf dem Gartner Hype Cycle werden die Erwartungen an die Technologie „hochgeschraubt“, bis sie den Gipfel der überzogenen Erwartungen (Peak of Inflated Expectations) erreicht haben. Hier sind die Erwartungen meist unrealistisch und rühren aus dem großen Medienrummel und dem daraus entstehenden Enthusiasmus. Deshalb folgt auf der Zeitachse das Tal der Enttäuschung (Trough of Disillusionment), da die Technologie die viel zu hohen Erwartungen nicht erfüllen kann. Um aus dem Tal herauszukommen und zum Pfad der Erleuchtung (Slope of Enlightenment) zu gelangen, müssen die anfänglichen Kinderkrankheiten überwunden werden. Nach dem Pfad der Erleuchtung, bei dem die Technologie anfängt, sich am Markt zu etablieren, und auch ein realistisches Bild mit den Vorteilen aber auch Grenzen erstellt ist, erreicht die Technologie das Plateau der Produktivität (Plateau of Productivity), wo sie Economy-of-Scale-Effekte nutzen kann. Hier ist sie solide genug, dass sie sich schon in der zweiten oder dritten Generation befindet und es sich nicht mehr nur um einen bloßen Hype handelt [Gar].

Das IoT im aktuellen Hype Cycle erschien zum ersten Mal 2011, mit der Aussicht, innerhalb von fünf bis zehn Jahren das Plateau der Produktivität zu erreichen [Cuc 11].

Im Vergleich zu den Vorjahren sind nun im aktuellen Hype Cycle mehrere Technologien verschwunden, wie etwa das Cloud Computing oder auch Big Data. Eine Technologie verschwindet erst dann aus dem Hype Cycle, wenn sie entweder im Markt etabliert ist oder kein Hype mehr ist. Laut Dumont lässt sich nicht feststellen, welcher der Gründe für diese beschriebene Entwicklung verantwortlich ist. Püttner dagegen hat sich bei dem Analystenhaus Gartner informiert und weiß, dass der Hype Cycle entstehende Technologien listet und Big Data hier als etabliert gilt [Dum 15; Püt 15].

1.1.2.3 ...

 

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