Digitalisierung

Die Roadmap für die digitale Zukunft

19.10.2015 von Jürgen Böhm
Digitalisierung – wie geht das? Immer mehr Unternehmen sind dabei auszuloten, was der digitale Wandel für ihre Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle bedeutet. Wir zeigen anhand des Beispiels eines Automobilzulieferers, wie Unternehmen sich dem Thema nähern können.

Der digitale Wandel macht auch vor der Automotive-Branche nicht halt. Vom "Auto der Zukunft" ist die Rede - vernetzt, umweltschonend, selbstfahrend. Bedrohungen seitens neuer Herausforderer wie Google oder Tesla, die traditionelle Automobilhersteller in Sachen Elektroantrieb und Selbststeuerung bereits überholt haben, sind nur ein Faktor, der aktuell auf die Branche einwirkt.

Foto: Michael E. Porter, Harvard Business Schoo

Das Fünf-Kräfte-Modell von Michael E. Porter, Wirtschaftswissenschaftler und Professor an der Harvard Business School, zeigt auf, wie die Wettbewerbssituation im Automotive-Bereich momentan aussieht: Das physische Produkt konkurriert mit dem digitalen Service. Für Käufer ist nicht länger der Besitz eines Autos oder die Marke an sich entscheidend, vielmehr zählen das Fahrerlebnis und der gebotene Service. Die Zukunft der Branche wird allerdings nicht nur vom Kunden bestimmt,sondern auch durch die Zulieferer, die den Herstellern die nötigen digitalen Komponenten liefern - sei es für Assistenzsysteme, Remote-Funktionen, Überwachung oder Selbstdiagnose.

In der Forschung und Entwicklung sind Automobilhersteller zunehmend auf spezialisierte Zulieferer angewiesen, die sich ihrerseits den veränderten Kundenwünschen und den Anforderungen der Hersteller anpassen müssen. In den letzten 13 Jahren wurden rund 100.000 Elektroautos und Hybridfahrzeuge in Deutschland verkauft. Prognosen zufolge sind es bis zum Jahr 2020 bereits eine Million. Abgassysteme für elektrisch betriebene Fahrzeuge sind unnötig und auch der Hybridantrieb wird nur ein Übergangsszenario in der Branche sein.

Zuerst das Assessment

Um disruptiven Innovationen wie dem Auto der Zukunft zu begegnen, müssen Automobilhersteller und Zulieferer sich dem digitalen Wandel stellen. Das betrifft nicht nur die IT-Abteilung, sondern alle Bereiche des Unternehmens. Um den Transformationsprozess zu bewältigen, ist erfahrungsgemäß ein Vorgehen in drei Schritten sinnvoll: Im ersten Schritt zeigt ein Assessment, wie es um die digitale Zukunftsfähigkeit der Produkte, der Kern- beziehungsweise Kundenprozesse und der IT eines Unternehmens bestellt ist. Anschließend wird der IT-Bereich und als Drittes schließlich ein Geschäftsbereich, in unserem Fall die Produktion, oder gleich das ganze Unternehmen unter die Lupe genommen.

Das hier vorgestellte Assessment dient dazu, das Management für die Themen Cloud Computing und Digitale Transformation zu sensibilisieren und zu bewerten, wie sich das Unternehmen hierzu positioniert hat.

Das Assessment sollte nicht länger als sechs Stunden dauern. Wir starten früh um 8.30 Uhr. Als Teilnehmer sind die Leiter des Unternehmens gesetzt inklusive der IT-Leitung. Bevor das Assessment beginnt, haben wir bereits ein zirka zweistündiges Gespräch geführt, in dem die Rahmenbedingungen festgelegt und vereinbart wurde, welche Unternehmensdaten wir vorab erhalten und im Assessment verwenden können.

Folgende Daten fragen wir dabei an:

Außerdem recherchieren wir vorab im Netz und auf der Unternehmens-Webseite nach weiteren Informationen.

Der Tag der Bestandsaufnahme beginnt

Von 08:30 bis 09:00 werden die Rahmenbedingungen und die Erwartungen geklärt, sowie die Agenda des Tages abgestimmt. Wir arbeiten online mit Templates, so dass die Ergebnisse für alle sichtbar festgehalten werden, aber auch mit Visualisierungsmethoden. Wenn es die Räumlichkeiten zulassen, erstellen wir im Laufe des Assessments ein sogenannte Big Picture auf einem an der Wand befestigten großen altbewährten "Brown Paper".

Um 9:00 geht es zur Sache. Die Geschäftsleitung erläutert die Produkte und Produktgruppen und teilt diese gegebenenfalls nach Top-Sellern, Auslaufprodukten und Neuentwicklungen ein. Von den Produktgruppen gehen wir dann zügig zu den Prozessen über; Produkte kann es ja nur geben, wenn die notwendigen Kernprozesse dafür etabliert sind. Die Produktgruppen werden mittels eines Templates oder am Brown Paper den Kernprozessen zugeordnet.

Zu jeder Produktgruppe stellen wir dieselbe Frage: Welche Kernprozesse gibt es für diese Produktgruppe im Unternehmen?

Diese Fragen gelten aber nur für Unternehmen, die in Sachen Digitalisierung ganz am Anfang stehen. Befinden sich die Organisationen bereits in der digitalen Transformation, ändern sich gerade die sonst so stabilen Kernprozesse radikal. Darauf gehe ich in einem späteren Abschnitt genauer ein.

10:00 Uhr. Die Kernprozesse sind den Produkten zugeordnet. Die Reaktion auf den ersten Schritt zum Big Picture ist meistens: "Gute Übersicht - hätten wir auch selbst machen können!" "Dieses Bild sollte jeder im Unternehmen kennen!"

Es folgt eine 20minütige Pause mit der Ankündigung, dass danach die wichtigsten IT-Applikationen den Kernprozessen zugeordnet werden. Die Zuordnung der Applikationen wird mithilfe des Templates stark beschleunigt und vereinfacht. Parallel wird in der Regel das Big Picture am Brown Paper nachgezogen.

Die Erkenntnisse der Applikationszuordnung sind: Die wichtigsten Applikationen sind im Entwicklungs- und Auftragsabwicklungsprozess angesiedelt. In der Fertigung und Montage hat der IT-Bereich in unserem Fall keine Applikationen im Einsatz. Stanz-, Press-, Schweißsysteme inklusive Infrastruktur aus physischen Komponenten, Elektronik, Hardware, Firmware, Betriebssystem und Mikroprozessoren sowie Software werden durch einen externen Dienstleister oder die Fertigung selbst gesteuert und betrieben. Wir fragen nach, wie es mit den Compliance-Anforderungen im Produktionsbereich steht und ob das Thema Industrie 4.0 im Unternehmen diskutiert wird.

11:20 Uhr Wenn es die Räumlichkeiten zulassen und die Teilnehmer einverstanden sind, teilen wir die Gruppe in den IT-Bereich und die Unternehmensleitung auf. Mit den IT-Verantwortlichen tauchen wir wiederum mittels Templates in die Architektur der Applikationen ein und sensibilisieren für das Thema Business-Objekte. Diese sehen wir in Verbindung mit der Verbauung in den Prozessen und der Architektur als wichtigen Aspekt, um die Kritikalität und Zukunftsfähigkeit der Applikationen bewerten zu können.

Da diese Themen nur kurz gestreift werden können, wird dieser Teil des Assessment zu einer kurzen aber intensiven Diskussion mit den IT-Verantwortlichen genutzt.

Parallel wird der Geschäftsleitung eine Kurzpräsentation zu Cloud Computing und digitaler Transformation vorgestellt, in die aktuelle für das Unternehmen relevante Informationen einfließen.

Nach dem Mittagessen geht es um 13.30 Uhr in die Feedback-Runde: Wir erläutern, wo wir Handlungsbedarf sehen und wie die nächsten Schritte aussehen könnten - nämlich die Bestandsaufnahme im IT-Bereich.

IT-Bestandsaufnahme

Die Bestandsaufnahme des IT-Bereichs bewertet drei Perspektiven: die des Geschäfts, der Technologie und der Service-Orientierung.

In der ersten Perspektive gilt es, den Geschäftszweck der IT zu klären:

Mit dem BI-unterstützten Verfahren Activity-based Costing (ABC) wird in dieser Betrachtung eine nachhaltige Kosten- und Leistungstransparenz für den IT-Bereich hergestellt.

Die Technologie-Perspektive klärt folgende Fragestellungen:

Mit einem ebenfalls BI-unterstützen Verfahren zum Enterprise Architecture Management (EAM) werden die Applikationen samt Architektur auf ihre Zukunftsfähigkeit und Cloud-Readiness untersucht.

Die dritte Perspektive betrifft die Service-orientierte Architektur (SOA). Mit diesem schon häufig zu Unrecht für tot erklärten Verfahren wird festgestellt, welche Services - basierend auf Geschäftsobjekten - im Unternehmen angewendet werden.

Aus diesen Erkenntnissen kann dann das Funktionen-Modell, häufig auch Domänen-Modell genannt, aufgebaut und vervollständigt werden. Dieses Modell ist Grundlage für die Gesamtheit der aktuellen Services im Unternehmen.

Durch die Verknüpfung dieser drei Perspektiven auf Basis Business Intelligence mit den Verfahren ABC, EAM und SOA werden folgende Ergebnisse und Erkenntnisse generiert.

Zurück zu unseren Praxiserfahrungen mit der Zukunftsfähigkeit des IT-Bereichs in der Autozuliefererbranche. Nicht selten, und so auch in diesem Fall, sind die Ressourcen des IT-Bereichs durch das operative Geschäft nahezu vollständig gebunden - ohne Aussicht auf Verbesserung. Daher gilt es erst einmal den IT-Verantwortlichen und -Mitarbeitern die Sorge zu nehmen, dass es in der Bestandsaufnahme um Kürzungen des IT-Budgets gehen könnte. Es geht vielmehr darum, wie das IT-Commodity-Geschäft insbesondere mit Cloud-Technologie automatisiert werden kann.

So können die dringend benötigten Ressourcen für die Digitale Transformation gewonnen werden. Die Geschäftsleitung muss die IT-Abteilung überzeugen, dass die nun geschaffene Kosten- und Leistungstransparenz als Meilenstein für die Neuausrichtung der IT notwendig ist.

HOSTING ist nicht CLOUD

Im Verlauf des Projekts hat sich leider schnell herausgestellt, dass der langjährige Hoster gerade erst neue Verträge für das Leasing der IT-Infrastruktur mit Laufzeiten von drei bis fünf Jahren durchgesetzt hat. Die so gebundenen Mittel in Millionenhöhe blockieren nun die geplanten SaaS- und PaaS-Migrationen ganz erheblich. Selbstredend hatte der Hoster seine Leistung als "Cloud-Technologie" angeboten. So bleibt der IT-Bereich auf seinen operativen Aufgaben sitzen und benötigt weitere Ressourcen, zur Entwicklung einer zukunftsfähigen IT.

Weitere Erkenntnisse waren, dass die interne IT keine Applikationen für Fertigung und Montage bereitstellt und damit die Industrie-4.0-Initiative ohne internes IT-Know-how bewerkstelligt wird. Es gibt zudem einige Ansätze zu Digitalisierung von Kundenprodukten, aber auch hier ist der IT-Bereich nicht involviert.

Was nun absolut nicht helfen wird, sind Rechtfertigungen und die Suche nach Schuldigen. Vielmehr sollte die Erkenntnis reifen, dass im Rahmen der Digitalen Transformation auch die Führungsprozesse neu durchdacht werden müssen.

Bestandsaufnahme im Produktionsbereich

Auch im Produktionsbereich wurden Geschäfts-, Technologie- und Serviceperspektive mit den Verfahren ABC, EAM und SOA bewertet. Die Voraussetzungen für eine diesbezügliche Bestandsaufnahme in Fertigung und Montage in einem ausgewählten Pilotwerk waren gut. Die Budget- und Kostensituation, Mitarbeiter-Kapazitäten und -Skills, Prozesse und Produkte sind in einer brauchbaren Form dokumentiert. Auch die Geschäftsobjekte sind hinreichend gut bekannt - das Geschäft der Produktion ist klar definiert.

Industrie 4.0: Ein Leitfaden für CIOs
Industrie 4.0 - Leitfaden für CIOs
Stephen Prentice (Gartner) legt den IT-Verantwortlichen zwölf Dinge ans Herz, die sie für den IT-Beitrag zu Industrie 4.0 beachten beziehungsweise tun sollten:
1. Nur keine Panik!
Industrie 4.0 ist kein Sprint, sondern ein Marathon. Die gute Nachricht: Wenn man nicht so genau sieht, wo es hingeht, kann man bislang auch nicht wirklich eine Gelegenheit verpasst haben.
2. Integrieren Sie Informationstechnik und operationale Technik!
Unter operationaler Technik (OT) versteht Gartner Ingenieurtechnik mit einer Langzeitperspektive. Sie liefert Information über das, was im Inneren der Produktionssysteme vor sich geht. Dabei ist sie digital, aber nicht integriert.
3. Steigern Sie den Reifegrad Ihres Fertigungsprozesses!
Lernen Sie Ihre Mitspieler auf der Produktionsseite kennen. Verstehen Sie deren Sorgen und Hoffnungen und planen Sie den gemeinsamen Fortschritt auf einem fünfstufigen Weg.
4. Integrieren Sie Ihre Informations-Assets!
Reißen Sie Ihre Silos nieder und öffnen Sie Ihre Unternehmenssysteme auch für externe Informationsquellen: Wetterdaten, Social Media etc. "Ihre wertvollsten Daten könnten von außerhalb Ihres Unternehmens stammen", konstatierte Gartner-Analyst Prentice.
5. Verinnerlichen Sie das Internet der Dinge!
Das Internet of Things (IoT) ist der international gebräuchliche Begriff für das, was die Grundlage der Industrie 4.0 - und des digitalen Business - bildet.
6. Experimentieren Sie mit Smart Machines!
Virtuelle Assistenten für die Entscheidungsunterstützung, neuronale Netze, cyber-physikalische Systeme, Roboter und 3D-Druck mögen aus der heutigen Perspektive noch als Spielerei erscheinen. Aber es lohnt sich, ihre Möglichkeiten auszuloten.
8. Scheuen Sie sich nicht, den Maschinen ein paar Entscheidungen anzuvertrauen!
Der Fachbegriff dafür ist Advance Automated Decision Making. Es gibt schon einige Bereiche, wo Maschinen statt des Menschen entscheiden, beispielsweise bei der Einparkhilfe für Kraftfahrzeuge.
9. Denken Sie wirklich alles neu!
Jedes Produkt, jeder Service, jeder Prozess und jedes Device wird früher oder später digital sein. Denken Sie sich einfach mal Sensoren und Connectivity zu allem hinzu.
10. Führen Sie bimodale IT ein!
Die Koexistenz zweier kohärenter IT-Modi (einer auf Zuverlässigkeit, einer auf Agilität getrimmt) gehört zu den Lieblingsideen der Gartner-Analysten. Stabilität und Schnelligkeit lassen sich so in der jeweils angemessenen "Geschwindigkeit" vorantreiben.
11. Kollaborieren Sie!
Werden Sie ein Anwalt für Industrie 4.0. Schließen Sie sich Peer Groups, Konsortien und Standardisierungsgremien an. Denn die besten Ideen müssen nicht zwangsläufig aus dem eigenen Unternehmen kommen.
12. Halten Sie die Augen offen!
Die Dinge verändern sich - ständig. Erfolgreiche Unternehmen wie Google und Amazon wissen das. Sie sind immer auf der Suche nach neuen Entwicklungen und Möglichkeiten.
7. Werden Sie ein Digital Business Leader!
Der CIO sollte sich für das digitale Business engagieren. Dazu muss er aber seinen Elfenbeinturm verlassen. Denken Sie von innen nach außen, rief Prentice die IT-Chefs auf, und verbringen Sie etwa 30 Prozent Ihrer Arbeitszeit mit Menschen von außerhalb Ihrer Organisation.

Aufnahme der Produktionsapplikationen resp. Betriebsmittel

Die Schwierigkeit bestand nun darin, die Applikationen beziehungsweise Systeme aufzunehmen. Alle Arten von Betriebsmitteln waren hier interessant, zum Beispiel Messgeräte, Stanz-, Press-, Fräs- und Schweißsysteme sowie Förder- und Montageanlagen.

Diese Systeme wurden dann - versehen mit erweiterten Attributen im IT-Layer - nach dem Verfahren EAM erfasst.

In der Regel bestehen diese Systeme aus physischen Komponenten wie zum Beispiel Mechanik und Elektronik, aus IT-Komponenten wie Mikroprozessoren, Speicher, Software, Betriebssystem, Hardware oder Sensoren sowie aus Anschlüssen wie Netzwerk, User-Interface oder Programmier-Schnittstelle.

Häufig sind diese Systeme bereits über sogenannte Zellenrechner zum Datenaustausch miteinander verbunden. Nach der Erfassung der Systeme, startet die Analyse, mit dem Ziel, Industrie-4.0-Potenziale zu erschließen. Folgende Fragen müssen dazu geklärt werden:

  1. Wie sieht das Betriebs- beziehungsweise Sicherheitskonzept aus?

  2. Wurden bereits Compliance-Regeln vereinbart?

  3. Wie kritisch sind die Systeme für den Produktionsablauf beziehungsweise den Kunden?

  4. Gibt es eine Backup-Strategie?

  5. Werden vorhandene Daten ausgewertet oder verwendet?

  6. Welche Daten gibt es zu Rüst- und Standzeiten, Fehlermeldungen und Wartungsintervallen?

Ergebnisse

Die Potenziale bezüglich Industrie 4.0 sind noch weitgehend ungenutzt, obwohl insbesondere die vorhandenen Daten analysiert werden könnten. Das gilt etwa für die zentrale Auswertung von Ausfall-, Rüst- und Laufzeiten der Systeme, von Log-Dateien oder für die Optimierung des Fertigungsprogramms.

Generell kann das Thema Industrie 4.0 in folgende Stufen eingeteilt werden:

Mit überschaubarem Aufwand wurden also schnell Erkenntnisse gewonnen, die teilweise sofort umgesetzt wurden. Das Versuchsstadium sollte nun bald verlassen werden und eine einheitliche Strategie für Industrie 4.0 definiert werden.

Standortbestimmung in Sachen Industrie 4.0
Die IT hat bei Industrie-4.0-Projekten die Hosen an
Mehr als drei Viertel der ITler messen dem Thema eine sehr hohe (38,5 Prozent) oder hohe Bedeutung (35,9 Prozent) bei. Unter den Produktionsmitarbeitern sagen nur 7,8 Prozent, Industrie 4.0 habe eine sehr hohe Bedeutung, immerhin 39,1 Prozent räumen dem Thema eine hohe Bedeutung ein.


Zunächst einmal zeigte sich dass der Wissensstand zum Thema Industrie 4.0 in Produktion und IT unterschiedlich ist. Während drei Viertel der ITler mit dem Begriff etwas anzufangen wissen, zeigen die Mitarbeiter in der Produktion zu 60 Prozent Erkenntnisdefizite.

Mehr als drei Viertel der ITler messen dem Thema eine sehr hohe (38,5 Prozent) oder hohe Bedeutung (35,9 Prozent) bei. Unter den Produktionsmitarbeitern sagen nur 7,8 Prozent, Industrie 4.0 habe eine sehr hohe Bedeutung, immerhin 39,1 Prozent räumen dem Thema eine hohe Bedeutung ein.

Auf die Frage, ob sich das Thema langfristig in produzierenden Unternehmen durchsetzen werde, sagten 36 Prozent der ITler, sie seien sich diesbezüglich „absolut sicher“. Nur elf Prozent der Produktionsbeschäftigten waren der gleichen Ansicht.

Wer treibt die Industrie-4.0-Projekte in den Unternehmen? Die IT-Profis sehen sich zu knapp 72 Prozent selbst im Driver Seat, während sich die Produktionsmitarbeiter nur zu 26,6 Prozent verantwortlich fühlen.





Was sind nun die IT-Themen, die von den Befragten als relevant im Zusammenhang mit Industrie 4.0 gesehen werden? IT-Security, Produktions-IT und Mobility gelten laut Umfrage in dieser Reihenfolge als die Topthemen, wenn es um die Einführung und Umsetzung geht.


Zusammenfassung

Die Digitale Transformation betrifft das gesamte Unternehmen und oft auch dessen Geschäftsmodell. Die Bestandsaufnahme in der IT und den Geschäftsbereichen mit dem vorgelagerten Assessment schaffen Transparenz und sind die Basis für eine nachhaltige Digitalisierungsstrategie. Die Veränderungen werden sich auf alle Teile des Unternehmens auswirken. Diesen Wandel gilt es nun proaktiv zu gestalten.

Während man noch vor einigen Jahren der Meinung war, dass Prozessmodelle und insbesondere die Kernprozesse stabil bleiben, muss man nun feststellen, dass sich gerade die Kern- beziehungsweise Kundenprozesse im Rahmen der digitalen Transformation schnell und tiefgreifend wandeln.

Der Entwicklungsprozess eines vormals physischen Produkts wird nun zusätzlich noch zum Software-Entwicklungsprozess. Der After-Sales-Prozess wird einerseits zum Produktbetriebs- und andererseits zum Produktdaten-Analyse-Prozess. Eine enge Verbindung zwischen der Entwicklung neuer digitaler Produkte und deren Betrieb ist dringend erforderlich, um schnelle Änderungen am Produkt vornehmen zu können. Unter dem Begriff DevOps (Development and Operations) wird dieser Prozess zusammengefasst.