Zusammenfassung
Technologische Innovationen treiben die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung von Menschen, Maschinen und Produkten voran. Dies verändert die operative Wertschöpfung in produzierenden Unternehmen nachhaltig.
Eine digitalisierte Wertschöpfung bringt neue Chancen und Nutzenpotenziale für Unternehmen, insb. neue Wachstumsimpulse oder substanzielle Effizienzsteigerungen.
In dem Beitrag werden sechs Hypothesen formuliert, wie sich die produktionsnahe Wertschöpfung durch die Digitalisierung ändern wird.
Diese Veränderungen wirken sich auf das Controlling aus. Im letzten Kapitel des Beitrags lesen Sie, wie dessen Kernprozesse wie Kostenrechnung/Kalkulation, operative Planung oder Reporting an der digitalen Wertschöpfung ausgerichtet werden können.
1 Grundlagen von Digitalisierung und Industrie 4.0
Bundesregierung erkennt herausragende Bedeutung für deutsche Wirtschaft
Die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung von Menschen und Produkten mit- und untereinander wird von vielen produzierenden Unternehmen als die vierte industrielle Revolution bezeichnet. Schlagworte wie "Internet der Dinge", "Industrie 4.0" oder "Cyber-physische Systeme" werden auf Vorstandsebene diskutiert. Die Bundesregierung bündelt alle Anstrengungen zu Industrie 4.0 ("I4.0") in ihrer Hightech-Strategie und deklariert die "Integration der Digitalisierung in die Produktionsprozesse" als Schlüsseltechnologie der deutschen Wirtschaft.[1]
Gleichzeitig wird bereits eine Vielzahl von technischen Konzepten oder Anwendungen unter dem Begriff Industrie 4.0 vermarktet. Diese Innovationen adressieren unterschiedlichen Kundennutzen und werden sich in der Umsetzung teilweise stark auf die heutigen Wertschöpfungsketten auswirken.
Abb. 1 schlüsselt relevante Begriffe in Technologien, Konzepte und Anwendungen auf und stellt den Zusammenhang zwischen Digitalisierung und Unternehmenssteuerung her.
Abb. 1: Zusammenhang von Technologien, Konzepten und Anwendungen der Industrie 4.0
2 Chancen und Potenziale durch Digitalisierung und Industrie 4.0
Aktuell findet sich eine Vielzahl von Forschungsprojekten, Demonstratoren und ersten Anwendungen, die unter dem Begriff Industrie 4.0 publiziert und vermarktet werden. Horváth & Partners hat 116 dieser Fallbeispiele ("I4.0- Anwendungen") aus unterschiedlichen Branchen ausgewertet.
Die Nutzenpotenziale für die Anwender, auf die die I4.0-Anwendungen abzielen, lassen sich prinzipiell in vier Dimensionen einteilen (vgl. Abb. 2): Kostensenkung, Flexibilität, Stabilität bzw. Qualitätssicherung und Umsatzsteigerung.
Abb. 2: Nutzenpotenziale der I4.0-Anwendungen (n=112, Mehrfachnennung möglich)[1]
Kostensenkung
Die wesentliche Triebkraft für I4.0-Anwendungen ist die Möglichkeit zur Kostensenkung. Drei Viertel der Anwendungen verfolgen direkt oder indirekt dieses Ziel, meist durch einen gesteigerten Automatisierungsgrad und/oder eine verbesserte Effizienz.
Flexibilität
Eine Steigerung der Flexibilität ist die zweithäufigste Zielgröße der untersuchten Anwendungen, zum Beispiel durch das Idealbild der resilienten Fabrik, mit der auf Auftrags- und Auslastungsschwankungen optimal reagiert werden kann.
Stabilität/Qualitätssicherung
Die I4.0-Anwendungen streben auch häufig an, durch intelligente Wartungskonzepte die Stabilität und Qualitätssicherung zu optimieren. Durch Fernwartung und -diagnose können die eingesetzten Geräte deutlich kostengünstiger und damit potenziell in einer höheren Frequenz gewartet werden. Durch eine konstante Überwachung und Auswertung der Gerätedaten wird zudem eine vorausschauende Wartung ermöglicht. Ebenso wie eine erhöhte Flexibilität führen auch Anwendungen zur Stabilitätssteigerung indirekt zu geringeren Kosten.
Umsatzsteigerung
Auffällig ist, dass nur sehr wenige Anwendungen auf eine Umsatzsteigerung abzielen, etwa durch die Eröffnung vollkommen neuer Märkte durch entsprechende Produkte und Services oder verbesserte Vertriebsprozesse. Beispielsweise ist der Handel mit Produktionsdaten ein stark wachsendes Geschäft.
3 Wesentliche Treiber der Veränderung der Wertschöpfung
3.1 Cyber-physische Systeme
Schnittstelle zwischen digitaler und physischer Welt
Cyber-physische Systeme (CPS) sind, vereinfacht ausgedrückt, Systeme, die eine Schnittstelle zwischen der digitalen (cyber) und realen (physisch) Welt besitzen. Ein einfaches Beispiel sind Sensoren mit eigener IP-Adresse. Es handelt sich aber oft um verteilte, miteinander vernetzte ("intelligente") Systemelemente mit eingebetteter Software, die mithilfe von Sensoren und Aktoren Daten erfassen, auswerten und speichern. Die CPS sind in drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsnetze eingebunden, wodurch die Kommunikation zwischen technischen Einrichtungen (bspw. Produktionsanlagen) und/oder deren Steuerungseinrichtungen erfolgt. Damit stellen CPS eine wesentliche Grundlage der Vernetzung bei I4.0 dar.
Oftmals stellen CPS in einer vernetzten Produktionssystemumgebung mithilfe von Mensch-Maschinen-Schnittstellen die Kommunikation zwischen den Bedienern und den Produktionsanlagen sicher. So kann Condition Monitoring durch die Analyse von Maschinendaten als Anwendungsbeispiel für die Nutzung von CPS dienen....
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