Kunden- und kontextabhängige Konfiguration Smarter Produkte: Digitales Potenzial jenseits physischer Grenzen?

Abstract

Die digitale Transformation von Geschäftsmodellen entlang visionärer Anwendungsszenarien, wie der Industrie 4.0 und Smart Services, erlauben Branchen wie dem Maschinen- und Anlagenbau das Heben neuer Wertschöpfungspotenziale. Dabei bildet die Evolution von physischen Produkten, ausgehend von rein mechanischen, über mechatronischen, bis hin zu cyber-physischen Gütern eine wesentliche funktionale Grundlage. Um die vielfach aufgegriffene Vision einer kundenindividuellen Lösungsorientierung umsetzen zu können, werden so Smarte Produkte erforderlich, die durch eine hohe technische Komplexität gekennzeichnet sind und die zur Leistungserbringung erforderliche Flexibilität insbesondere auf digitaler, informationstechnischer Ebene abbilden. Während die formulierten Differenzierungspotenziale auf den ersten Blick einleuchten, bleibt bislang die Frage unbeantwortet, an welchen Stellen die „digitale Flexibilität“ von Smarten Produkten auch auf physischer Ebene in die Anpassung der Produktkonstruktion eingehen muss und mit welchen Seiteneffekten dabei zu rechnen ist. So erfolgt bspw. die Anpassung der Leistungsfähigkeit einer Mietmaschine entlang eines flexiblen Tarifmodells nicht nur auf rein informationeller Ebene, sondern muss bis in die konfigurationsunabhängige Auslegung des zugrundeliegenden Produkts reichen. Im Ergebnis schlägt sich das gehobene Wertschöpfungspotenzial in steigenden Produktionskosten und einer erhöhten Komplexität nieder, die die flächendeckende Anwendung in Frage stellt. Der Beitrag adressiert die physischen Erfordernisse, die dem digitalen Potenzial von Smarten Produkten gegenüberstehen. Hierzu werden anhand eines Fallbeispiels die Potenziale derartiger Produkte und daraus entstehender Leistungssysteme aus informationstechnischer Sicht beschrieben und deren Auswirkungen auf die zugrundeliegende Konstruktion aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht analysiert. Im Ergebnis stellt der Beitrag praxisbezogene Handlungsstrategien zu Entwicklung und Einsatz von smarten Produkten vor und erklärt, wie und in welchen Fällen die erfolgreiche Hebung von Wertschöpfungspotenzialen gelingen kann. The digital transformation of business models along visionary applications, such as Industry 4.0 and Smart Services, allows industries to leverage new opportunities for value creation. This effect is empowered by the evolution of physical products from purely mechanical to mechatronic to cyber-physical goods. A key benefit that is currently being discussed is customer individualization, that relies heavily on technically sophisticated products. Such “Smart Products” contain information technology (e. g. sensors, connectivity) that enables its context-specific use. However, the flexibility comes at the price of high technical complexity. While the formulated potentials are obvious at first glance, the question remains unanswered as to where the “digital flexibility” of smart products has to be considered in design of the underlying physical product and what side effects can be expected. The contribution addresses physical requirements that must be regarded in order to obtain the advantages of Smart Products. For this purpose, we present key characteristics and analyze a case study from both, an Information Systems and a Mechanical Engineering perspective. As a result, the paper elaborates practical strategies for developing and using smart products and explains how and in which cases the transformation of a conventional product can be successful.