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08-05-2019 | Automobilelektronik + Software | Im Fokus | Article

Teil 5

Digitale Transformation der Autoindustrie: Industrie 4.0

Author:
Uwe Winkelhake

Die Digitalisierung verändert die Autobranche. Uwe Winkelhake erklärt im fünften Teil unserer Serie zum digitalen Wandel der Autoindustrie, wie Industrie 4.0 Prozesse effizienter macht und der Multichannel-Vertrieb zur Herausforderung wird. 

Im vierten Teil zum digitalen Wandel der Automobilindustrie beschreibt der Autor, das Digitalisierungsfeld Mobilitätsservices und wie sich OEMs in diesem Bereich positionieren können. Die beiden letzten Digitalisierungsfelder, Industrie 4.0 und Multichannel-Vertrieb, sind Gegenstand des folgenden Artikel, dem abschließenden Teil der Serie.

Steigerung der Prozesseffizienz – Industrie 4.0 in der Praxis

In der dritten Säule des Digitalisierungsrahmens (vergl. Bild 3) geht es um die Effizienzsteigerung von Prozessen bis hin zur vollständigen Automatisierung. In der Fertigung laufen entsprechende Projekt unter dem Begriff "Industrie 4.0" zusammen. Hierbei ist es die Zielsetzung, durch Digitalisierung eine horizontale und vertikale Prozessintegration zu erreichen und damit die Unternehmen flexibler und effizienter zu machen. Neben der Erhöhung der Reaktionsfähigkeit und somit Kundenorientierung sind gemäß einer Fraunhofer-Studie in der Automobilindustrie erhebliche Einsparungen zu erreichen. Die Reduzierung der Komplexität durch modulare und standardisierte Produkte und die Vereinfachung von Abläufen und Schnittstellen lassen das höchste Einsparpotenzial von bis zu 70 Prozent erwarten, während Bestandsreduzierungen infolge harmonisierter Produktionsabläufe und vorausschauender, eng getakteter Materialabrufe Kostenreduzierungen von bis zu 50 Prozent ermöglichen. In den weiteren Bereichen wie beispielsweise Fertigung, Qualität und Wartung sind Einsparungen von bis zu 20 Prozent zu erwarten [Win 16]. Ein vereinfachtes Industrie 4.0 Szenario zeigt das Bild 6. 

Als Beispiel sind drei Stationen einer Lackierstraße dargestellt. Im ersten Bearbeitungsschritt erfolgt die Lackierung der Karosse durch Roboter, im Folgeschritt eine Handmontage und dann eine abschließende Inspektion zur Qualitätsprüfung. An der Linie befinden sich verschiedene Roboter mit ihrer jeweiligen Steuerung, Sensoren, Kameras sowie Tablets für die Werker. Die unterschiedlichen IT-Komponenten sind über den Shop Floor Integration Layer in die Business IT eingebunden. Auf der Softwareebene stehen Basisdienste beispielsweise zur Kommunikation und zum Datenhandling zur Verfügung. Der Integration Layer kann die gesamte Lackierstraße und weitere Produktionsbereiche verbinden, sodass der Zugriff auch auf Sensoren und Steuerungen anderer Bereiche möglich ist, um übergreifende Datenanalysen durchzuführen. Der Layer bietet standardisierte APIs zur Nutzung durch Anwendungslösungen, die bei verschiedenen Herstellern erfolgreich implementiert sind. Im Folgenden hierzu ein Überblick erfolgreicher Projekte:

  • Supply Chain Tracking
    Diese Anwendung beobachtet die Logistikkette in der Teilezulieferung, um frühzeitig Versorgungsengpässe zu erkennen und Gegenmaßnahmen einzuleiten. Für kritische Teile geht das Monitoring über den direkten Zulieferer hinaus auch bis hin zu dessen Lieferanten.
  • Early Problem Detection
    Diese Analytiklösung verknüpft eine Vielzahl von Sensoren, Anlage- und Auftragsdaten, analysiert diese und erkennt mithilfe von Prognosen Fertigungsstationen, an denen es zu Problemen kommen kann, beispielsweise infolge fehlender Teile.
  • E-Learning
    Zur Bedienung komplexer Maschinen oder auch für aufwendige Servicearbeiten an Maschinen können dort angebrachte QR-Code-Label mithilfe eines Tablet ausgelesen und so die spezielle Fehlersituation lokalisiert werden. Aus einem Learning Management System lädt der Werker dann zielgerecht Lernmodule auf sein Tablet, die er durcharbeiten kann und so Informationen zur Ausführung der Arbeiten erhält. 
  • Predictive Maintenance
    Bei der Anwendung zur vorbeugenden Wartung geht es darum, Maschinenausfälle durch proaktive Servicemaßnahmen zu vermeiden und so eine konstant hohe Ausbringungsleistung zu erreichen. Hierzu werden Maschinendaten kontinuierlich erfasst, Trends und Abweichungen von Vorgaben erkannt, mithilfe von Modellen Prognosen erstellt und Maßnahmen vorgeschlagen.

Solche Lösungen lassen sich effektiv auf Basis eines Integration Layer entwickeln, da dieser die Anwendungsentwicklung durch Nutzung der Plattform-Basisdienste vereinfacht. Noch wichtiger ist, dass sich der Austausch von Maschinen im Integration Layer einfach abbilden lässt und die Anwendung keine Anpassungen erfordert, sodass sie schrittweise weiter wachsen kann, auch über Organisationsbereiche hinweg. Ebenso wird der Rollout der Anwendungen zu anderen Produktionsstandorten erleichtert und quasi zum Download, wenn auch dort der Integration Layer als Basis installiert ist.

Mehrgleisiger Vertrieb – Multichannel-Strukturen

Die vierte Digitalisierungssäule adressiert die sich in naher Zukunft vollständig verändernde Vertriebs- und Servicestruktur. Etabliert sind heute mehrere Vertriebsebenen. Die Hersteller liefern die Fahrzeuge über Importeure beziehungsweise NSCs (National Sales Companies) an verbundene oder freie Händler und diese wickeln dann Verkauf beziehungsweise Services mit den Kunden ab. Es ist sicher, dass sich diese mehrstufige Struktur vollständig verändern wird und sowohl die Fahrzeuge und auch Mobilitätsservices zum großen Teil über Internetplattformen beziehungsweise Marktplätze vertrieben werden. Diese Plattformen werden oft mehrere Herstellermarken im Angebot führen. Auch die Einbindung der Zulieferer erfolgt über Handelsplattformen. Die Hersteller liefern ihre Produkte parallel über digitale Kanäle auch direkt an Endkunden und es entsteht ein sogenannter Multichannel-Vertrieb. In diesem Umfeld positionieren sich dann zusätzliche Unternehmen wie beispielsweise Plattformbetreiber, Serviceprovider für autonome Fahrzeuge, freie Mobilitätsanbieter und auch neue Hersteller. Die Hersteller und besonders die Händler und Importeure müssen sich neu aufstellen, um weiterhin eine maßgebliche Rolle im zukünftigen Wertschöpfungssystem zu behalten. Für die Vertiefung dieses Transformationsfeldes wird auf entsprechende Fachliteratur verwiesen, zum Beispiel [Röm16], [Win17]. 

Start-up-Kultur zwingend für den Wandel

Zusammenfassend ist festzustellen, dass sich die Automobilindustrie in einem kompletten Umbruch befindet. Elektrisch angetriebene, autonom fahrende Autos beschleunigen den Trend hin zu Mobilitätsdienstleistungen, die bedarfsweise und komfortabel über Apps per Smartphone verfügbar sind. Die Fahrzeuge sind über Connected Services verbunden und werden durch ein übergeordnetes Steuerungssystem innerhalb des "mobilen Schattens" effizient ohne Staus durch den Verkehr gelenkt. Mit diesen komfortablen Services tritt der Fahrzeugbesitz zumindest in den Städten in den Hintergrund. Nur in den "Emerging markets" und auch für wenige Fahrzeuge in den "Liebhabersegmenten" wie beispielsweise Sportwagen und Luxuskarossen, besteht das traditionelle Fahrzeuggeschäft weiterhin. 

Die Hersteller müssen neue Strategien und neue Geschäftsmodelle mit neuen Angeboten etablieren. Bei den anstehenden tiefgreifenden Veränderungen bestehen die Herausforderungen nicht so sehr in der Beherrschung und Verfügbarkeit der erforderlichen Digitalisierungstechnologien. Viel schwieriger wird es sein, alle Mitarbeiter zu motivieren, die Transformation und den Wandel aktiv mit zu gestalten und nicht skeptisch in alten Verhaltensmustern und Abläufen zu verharren. Die heutige Unternehmenskultur der Hersteller ist oft noch durch komplexe Strukturen und traditionelle Wertesysteme geprägt. Um die damit verbundenen Verkrustungen aufzubrechen und eine Aufbruchsstimmung als Basis für die Veränderung zu erzeugen, ist eine neue "digitale Kultur" erforderlich. Diese ist geprägt von Neugierde, Änderungsbereitschaft und flachen Hierarchien. Das Bild 7 zeigt sehr anschaulich das Dilemma, in dem die etablierten Hersteller stecken. 

Der Mehrheit aller Unternehmen ist klar, dass sich infolge der Digitalisierung ihr Geschäftsmodell verändern wird. Nur 8 Prozent sehen keine Anpassung. Dier Herausforderung der etablierten Hersteller besteht darin, entschieden und schnell genug zu reagieren, um so den Geschäftsanteil weiter abzusichern. Im Adaptieren von Schnelligkeit, Agilität, Innovationsfreudigkeit wie auch Risikobereitschaft liegen die Voraussetzungen für erfolgreiche digitale Transformationen. In Hinblick auf die laufende weitere stürmische Entwicklung der Digitalisierung muss die Automobilindustrie aus Sicht des Autors zur Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit die Umsetzung beschleunigen und das oft noch anzutreffende zögerliche Vorgehen abstellen und Entrepreneurship vor sorgfältiges vielfaches Abstimmen stellen. Nur mit diesen Eigenschaften gelingt es den etablierten Herstellern, den Goliaths, gegen die neuen Herausforderer, die Davids, erfolgreich zu bestehen. Damit würden hoffentlich einige Prognosen nicht eintreffen, demzufolge die Hersteller wegen des Fehlens genau dieser Eigenschaften bei disruptiven Veränderungen keine Chance haben und deshalb immer der David gewinnt [Chr17], [Gla15].

Literaturhinweise: 

Lesen Sie weiter!

  • Der erste Teil unserer Serie führt in die digitale Transformation der Autoindustrie ein.
  • Der zweite Teil unserer Serie zur digitalen Transformation der Autoindustrie befasst sich detailliert mit den Digitalisierungsstrategien der Unternehmen der Automobilindustrie.
  • Der dritte Teil unserer Serie zur digitalen Transformation der Autoindustrie erläutert die Bedeutung von Connected Services für die OEMs und Zulieferer.
  • Der vierte Teil unserer Serie zur digitalen Transformation der Autoindustrie handelt von Mobilitätsservices und wie sich OEMs in diesem Bereich positionieren können.

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