Digitalisierung im Werkzeugbau: Die 3 Phasen der digitalen Transformation

Unser kontemporäres Leben ist entscheidend von Digitalisierung geprägt. Das Internet und digitale Systeme sind aus dem Alltag nicht wegzudenken. So haben beispielsweise Streaming-Dienste wie Netflix in den vergangenen Jahren die Filmbranche radikal verändert und enorme wirtschaftliche Erfolge erzielt. Dies verdeutlicht, dass die Digitalisierung erheblich zum Markterfolg von Unternehmen beitragen kann. Um der steigenden Nachfrage nach digitalen Produkten und Dienstleistungen sowie der zunehmenden Konkurrenz gerecht zu werden, sollten deutsche Werkzeugbaubetriebe neben dem marktseitigen Angebot auch die eigene Leistungserstellung optimieren.

So wird es für deutsche Werkzeugbaubetriebe immer wichtiger, die eigenen Unternehmensstrukturen anzupassen, um ihre langfristige Wettbewerbsfähigkeit zu gewährleisten. Die Digitalisierung im Werkzeugbau verhilft Betrieben gleichermaßen zu einer erhöhten Flexibilität und einer größeren Kundensichtbarkeit. Durch zielgerichtete Datenerfassung und -analysen können neben der Optimierung der internen Wertschöpfung auch neue Ertragsmöglichkeiten erzielt werden.

Unsicherheiten im Umgang mit vorhandenen Daten stellen für die digitale Transformation in vielen Werkzeugbaubetrieben eine große Herausforderung dar. Um Werkzeugbaubetrieben diesen Schritt zu erleichtern, hat die WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH (WBA) in Zusammenarbeit mit dem Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen einen ganzheitlichen Leitfaden entwickelt. Das systematische Vorgehen zur Digitalisierung im Werkzeugbau besteht aus den drei Phasen Analyse, Gestaltung und Implementierung, die nachfolgend näher beschrieben werden.

Digitalisierung im Werkzeugbau – Analysephase: Feststellen des Status quo

Das Ziel der Analysephase ist die Aufnahme des markt- und wertschöpfungsseitigen Status quo des Unternehmens. Anhand der marktseitigen Analyse sollen Kundenanforderungen durch geeignete Erhebungsmethoden identifiziert werden. Im nächsten Schritt können die Kundenbedürfnisse gruppiert und priorisiert werden, um sie gemäß der Kundenzufriedenheit zu bewerten. Zeitgleich werden mit der wertschöpfungsseitigen Analyse die interne Leistungsfähigkeit sowie der aktuelle Digitalisierungsgrad bewertet. So ist es erforderlich, neben den Kompetenzen der Mitarbeitenden auch die fertigungstechnischen Gegebenheiten zu erfassen.

Anschließend wird mittels einer Industrie 4.0-Reifegradbestimmung die vorhandene IT-Infrastruktur sowie der Einsatz von Industrie-4.0-Anwendungen untersucht. An dieser Stelle empfiehlt sich die Verwendung des Industrie-4.0-Reifegradmodells des WZL, das eine systematische Einordnung anhand unterschiedlicher Reifegradstufen entlang der Prozesskette ermöglicht. Insgesamt dienen die Erkenntnisse aus der Analysephase als Basis für die anschließende Gestaltungsphase, welche aus Leistungssystementwicklung, Wertschöpfungsgestaltung und Amortisationsberechnung besteht.

Gestaltungsphase: Geeignete Leistungssysteme erarbeiten

Bei der Gestaltungsphase werden geeignete Leistungssysteme zur Befriedigung der identifizierten Kundenbedürfnisse erarbeitet. Als Teil eines übergeordneten Geschäftsmodells stellt das Leistungssystem die Kombination des Kernprodukts Werkzeug mit mindestens einer ergänzenden datenbasierten Dienstleistung dar. In einer ersten Ideenphase werden kreative Ideen, zur Entwicklung konkreter Leistungssysteme, gesammelt. Einen Ordnungsrahmen hierzu stellt das Business Model Canvas (BMC) dar.

Dieser Ordnungsrahmen wird in eine Wertschöpfungs-, eine Markt- und eine Kapitalperspektive, mit insgesamt neun Feldern unterteilt, welche für eine Geschäftsmodellauslegung und Konkretisierung von Leistungssystemen betrachtet werden müssen. Anschließend wird auf Basis der mit dem BMC konzeptionierten Geschäftsmodelle die wertschöpfungsseitige Umsetzung der Leistungssysteme angestrebt. Dieser Schritt beinhaltet die Leistung in den Dimensionen Daten, Prozesse, Organisation und Ressourcen. Darüber hinaus werden ebenfalls die IT-technischen Voraussetzungen sowie Veränderungen von Prozessen und Organisationsstrukturen betrachtet. Mit dem Ziel einer detaillierten Betrachtung der Wertschöpfungsgestaltung wird anschließend der Umsetzungsaufwand von Leistungssystemen analysiert und bewertet. Der Fokus liegt hierbei auf einer monetären sowie einer nicht-monetären Bewertung hinsichtlich der wirtschaftlichen Sinnhaftigkeit einer Implementierung. Für Erstere sind Verfahren der statischen und dynamischen Amortisationsrechnung geeignet. Nicht quantifizierbare Aspekte, wie beispielsweise eine erhöhte Kundenbindung, sollten jedoch ebenfalls in die Wirtschaftlichkeitsbewertung miteinbezogen werden.

Implementierungsphase: Leistungssysteme validieren

Die Implementierungsphase zielt darauf ab, die entwickelten Leistungssysteme anhand von Prototypen praktisch zu validieren sowie zu professionalisieren. Hierzu müssen zwei Bedingungen erfüllt werden. Einerseits muss wertschöpfungsseitig ein Entwicklungsteam aus internen Mitarbeitenden sowie gegebenenfalls externen Partnern gebildet und mit nötigen Ressourcen ausgestattet werden. Andererseits muss marktseitig eine Validierung der Funktionalitäten erfolgen, welche die entwickelten Soft- und Hardwarekomponenten beinhalten. Die Validierung erfolgt hierbei über ausgewählte (Test)-Kunden.

Ziel der darauffolgenden Professionalisierung ist die Umsetzung und Markteinführung des Geschäftsmodells. So werden hierzu Kundengruppen und Zielmärkte definiert sowie geeignete Pricing- und Marketingstrategien ausgewählt. Gleichzeitig findet auf der Wertschöpfungsseite die digitale Transformation der internen Prozesse, der Organisation und der Ressourcen sowie die Überprüfung und Modifikation von Kooperationen mit Schlüsselpartnern statt. Mit dem Ende der Implementierungsphase ist die digitale Transformation hin zu neuartigen Geschäftsmodellen mit datenbasierten Leistungssystemen vollzogen. Insgesamt wird durch die Digitalisierung im Werkzeugbau eine erfolgreiche Differenzierung vom Wettbewerb ermöglicht.

Inhalte zu dem Vorgehen können der Studie zur Digitalisierung im Werkzeugbau können hier kostenlos entnommen werden.

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Boos geschäftsf. Gesellschafter, Gerret Lukas, Leiter Industrieberatung, Tim Ochel, Berater, Christoph Frey, Berater, alle bei der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH.

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