Allgemeines Forschungsberichte

AddSmart - Steigerung der Wertschöpfung in Produkten mit intelligenten, vernetzten Technologien

FVA 825 I | IGF-Nr. 216 EN

AddSmart | Steigerung der Wertschöpfung in Produkten mit intelligenten, vernetzten Technologien

Die intelligente Vernetzung von Produkten und Dienstleistungen bietet erstaunliches Potential für kleinere und mittlere Unternehmen, deren Produktportfolio bis heute eher mechanisch geprägte ist. Um diese Chancen zu nutzen, müssen Unternehmen weit über ihr "business as usual" hinausgehen. Produkte werden in Zukunft keine "Einzelprodukte" mehr sein, sondern komplexe Systeme, die aus dem synergetischen Zusammenwirken von Hardware, Software, Sensoren, Mikroprozessoren und Verbindungstechnologien auf unzählige Arten kombiniert werden können. Obwohl viele Unternehmen die Chance der Wertschöpfungssteigerung durch diese Vernetzung erkennen, fällt es ihnen häufig schwer zu entscheiden, wie die Entwicklung hin zu intelligenten vernetzten Produkten begonnen werden soll. Die derzeitigen Entwicklungsansätze sind oftmals nicht geeignet, um den Wandel vom "produktorientierten" Denken (d.h. einem Produkt „weitere“ Funktionen hinzuzufügen) zu einem "wertzentrierten" Denken (d.h. aus einem Produkt-Verbund einen Mehrwert zu generieren) ganzheitlich zu unterstützen.

Angetrieben von zunehmend wettbewerbsorientierten Märkten, dem Bedürfnis nach höheren Margen und einer schnelleren Kommerzialisierung von Produkten, müssen die Unternehmen dringend neue Wege der Wertschöpfung erschließen. Die Wertschöpfung mit intelligenten vernetzten Produkten, die die traditionellen Produktgrenzen sprengen, sind oft der einzige Wegr zur Bewältigung dieser Herausforderungen. Für die Produkthersteller gilt es daher zu lernen, eine intelligente Wertschöpfungsstrategie mit smarten vernetzten Produkten zu verfolgen und die für sie geeigneten intelligenten Produkte zu entwickeln.

Das Hauptziel des Forschungsprojekts AddSmart bestand demnach darin, Produkthersteller dabei zu unterstützen, den Schritt zur intelligenten Wertschöpfung zu vollziehen (vom funktionalen Denken zum wertzentrierten Denken) und den Weg hin zu intelligenten, vernetzten Produkten systematisch zu skizzieren und zu beschleunigen. Gleichzeitig sollten die Unternehmen befähigt werden, eine klare strategische Stoßrichtung in der Produktentwicklung zu forcieren und so in die Lage versetzt werden, Risiken in der Produktentwicklung frühzeitig zu minimieren.

Das angewandte Forschungsprojekt verfolgte einen iterativen multidisziplinären Ansatz, der auf soziotechnischen Wertschöpfungsmustern beruht. Soziotechnisch bedeutet in diesem Kontext die gleichmäßige Berücksichtigung der Dimensionen Mensch, Organisation und Technologie. Ein Wertschöpfungsmuster ist eine bewährte Kombination eines Wertversprechens mit einer Produktlösung. Es führt die Wert- und Geschäftselemente, die Produktarchitektur und -technologie sowie die organisatorischen Aspekte zusammen, die einem wertschöpfenden intelligenten, vernetzten Produkt zugrunde liegen. Produkthersteller können diese als Referenzdesign für ihre eigenen Lösungen verwenden und dadurch ihre Entwicklungszeit verkürzen.
Zudem wurde eine schrittweise Methodik entwickelt, die Unternehmen in den frühen Phasen der Produktentwicklung bei der individuellen Auswahl und Nutzung der soziotechnischen Muster intelligenter Produkte unterstützt. Sie steht in engem Zusammenhang mit den Anforderungen und Strategien der Unternehmen aus soziotechnischer Perspektive. Die aus der Entwicklung der Wertschöpfungsmuster abgeleiteten Inhalte sowie die Zusammenhänge von Wertschöpfungsstrategien und ihren Auswirkungen auf Technologiemuster wurden im Rahmen des Projekts in das Online-Tool www.addsmart.net aufgenommen.

Das Werkzeug unterstützt Entwickler bei der Definition der Ziele der technologischen Entwicklung intelligenter, vernetzter Produkte. Dazu kann die Problemstellung einerseits über die Wertschöpfungsstrategien und andererseits über die verschiedenen Use-Cases angegangen werden. Generalisierte Informationen, bspw. hinsichtlich zu verwendender Sensorik und ihren Wechselwirkungen zu weiteren Systemelenten (Bild 1), unterstützt den Entwickler in der individuellen Ausprägung eines Musters. Im Rahmen von zukünftigen Forschungsaktivitäten wollen die Forschungseinrichtungen den Einsatz von KI zur Musteridentifikation und Lösungsgenerierung weiter untersuchen.

Das IGF-Vorhaben IGF-Nr. 216 EN der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.