Plattform-Bereitstellungsstrategien im Maschinen- und Anlagenbau: Strategien deutscher Unternehmen im Industrie 4.0-Kontext

Digitale Plattformen finden zunehmende Verbreitung in zahlreichen Industriezweigen. Die wachsende Bedeutung digitaler Plattformen zeichnet sich im Endkundenbereich ebenso wie im professionellen Bereich ab. Immer mehr Unternehmen und ganze Industrien sind interessiert, mögliche Potenziale zu erschließen. Die zunehmende Digitalisierung von Produkten und deren Vernetzung stellen notwendige Voraussetzungen für die Erschließung dieser Potenziale dar.

Auch der Maschinen- und Anlagenbau profitiert von der Vernetzung der Maschinen und Anlagen (VDMA 2018). Im Kontext von Industrie 4.0 kommt der Vernetzung von Maschinen und den damit verbundenen Möglichkeiten zur direkten Kommunikation und Interaktion (M2M) eine gesteigerte Bedeutung zu (Gronau et al. 2016). Die Vernetzung der Maschinen wird zunehmend ein Wettbewerbsfaktor für Hersteller, welcher wiederum die Grundlage für die Erschließung von Potenzialen bei den Anwendern darstellt (Weinert et al. 2017). Die Vernetzung der Komponenten kann dabei auf unterschiedlichen Ebenen erfolgen. Neben der Vernetzung direkt physisch benachbarter Maschinen (z. B. innerhalb eines Werkes), können Maschinen standortübergreifend innerhalb eines logischen Kontexts (z. B. innerhalb eines Firmennetzes) bis zur direkten Anbindung an das Internet (z. B. zur Einbindung in die gesamte Supply-Chain) erfolgen. Während die Verbindung von Maschinen zur direkten Steuerung zumeist mittels Automatisierungsansätzen lokal realisiert ist, verfolgen erste Ansätze bereits standortübergreifende Konzepte zur Koordination (Bender et al. 2019). Der Einsatz von digitalen Plattformen zur Anbindung von Maschinen, welcher zumeist mit der Nutzung von Cloud-Infrastrukturen einhergeht, bietet durch die globale Erreichbarkeit der Maschinen und der Plattform neuartige Potenziale (Dremel und Herterich 2016).

Die Potenziale digitaler Plattformen für den Maschinen- und Anlagenbau sind vielfältig. Beispielsweise können durch den Einsatz digitaler Plattformen erweiterte Funktionen und zusätzliche Services angeboten werden. Konzepte wie die zustandsbasierte Wartung profitieren von der Anbindung der Maschinen. Die Bereitstellung von aktuellen Zustandsinformationen und detaillierten Fehlerdiagnosen ermöglicht einerseits die situationsgerechte Behebung sowie andererseits die Chance, möglichen Betriebsausfällen vorzubeugen (Predictive Maintainance) (Mobley 2002). Die gezielte Erweiterung des Geschäftsmodells ist im Maschinen- und Anlagenbau ein Interesse vieler Anbieter (Demont und Paulus-Rohmer 2017; Kampker et al. 2017; Pflaum und Schulz 2018).

Wenngleich der Einsatz digitaler Plattformen umfangreiche Potenziale bietet, ist ihre Bereitstellung für Unternehmen mit zahlreichen Herausforderungen verbunden (VDMA 2018). Dies gilt für KMU im Besonderen (Bender et al. 2020; Bollhöfer et al. 2016). Unter anderem sind spezialisiertes Know-how sowie entsprechende Engineering- und Entwicklungskapazitäten erforderlich. Aufgrund der Vielzahl an verfügbaren Plattformen ist von einer langfristigen Konsolidierung auszugehen (VDMA 2018). Aufgrund des Wettbewerbsdrucks sind Anbieter von Maschinen und Anlagen gefordert, Plattformen mit ausreichender Differenzierung anzubieten, um entsprechende Wettbewerbsvorteile realisieren zu können. Für die Bereitstellung einer digitalen Plattform existieren unterschiedliche Möglichkeiten. Unternehmen sollten die für ihre individuelle Konstellation geeignete Variante systematisch identifizieren, um die angestrebten Ziele zu erreichen. Die ideale Form der Bereitstellung einer digitalen Plattform ist von einer Vielzahl an Faktoren abhängig. Als Grundlage für die Identifikation der geeigneten Strategie bietet dieser Beitrag eine systematische Untersuchung der möglichen Bereitstellungsstrategien für Unternehmen. Neben der theoretischen Systematisierung sollen die gegenwärtig genutzten Strategien systematisch am Beispiel des Maschinen- und Anlagenbaus erhoben werden. Es wird dementsprechend untersucht:

Die Ermittlung von Einflussfaktoren auf die Auswahl der unterschiedlichen Bereitstellungsstrategien wird als Grundlage für den Strategieformulierungsprozess untersucht. Am Beispiel des Maschinen- und Anlagenbaus wird daher untersucht:

Der Fokus des Beitrags liegt dabei auf der Bereitstellung einer digitalen Plattform für Kunden des Unternehmens. Davon zu differenzieren ist die Nutzung einer digitalen Plattform durch Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus (z. B. zur Überwachung der eigenen Fertigungsprozesse). Während sich die Nutzung vorwiegend auf interne Prozesse des Unternehmens fokussiert, so bezieht sich die Bereitstellung einer Plattform auf das Angebot des Unternehmens an Kunden.

Während das Angebot und die Potenziale digitaler Plattformen bereits Berücksichtigung in unterschiedlichen Untersuchungen gefunden haben (Dremel und Herterich 2016; Oberländer et al. 2019; Pflaum und Schulz 2018), so bleiben die strategischen Möglichkeiten für die Bereitstellung einer Plattform durch Unternehmen weitestgehend unberücksichtigt. Insbesondere für Unternehmen ergeben sich weitreichende Unterschiede je nach Strategie der Bereitstellung. Während Unternehmen beispielsweise bei einer eigenen Plattform vollständige Freiheit in der Gestaltung und Realisierung haben, so sind diese bei der Anbindung und Nutzung von externen Plattformen weitestgehend an die gegebenen Funktionen gebunden (Bender et al. 2020). Insbesondere für die Engineering-fokussierten Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus stellt die vollständige Eigenentwicklung einer digitalen Plattform als komplexes IT-Projekt eine große Herausforderung dar.

Die Systematisierung unterschiedlicher Bereitstellungsstrategien ermöglicht die Bewertung der Alternativen für Unternehmen und der sich daraus ergebenden Implikationen. Die Systematisierung stellt somit eine wesentliche Grundlage für die gezielte Festlegung der geeigneten Strategie und die Erreichung der damit angestrebten Ziele dar.

Dieser Beitrag adressiert die bisherige Forschungslücke im Hinblick auf die fehlende Systematisierung, indem mögliche Bereitstellungsstrategien aufgezeigt werden. Die Erarbeitung der Systematisierung basiert auf der Analyse einer Vielzahl von Referenzfällen sowie der zur Realisierung verfügbaren technischen Möglichkeiten für eine Plattform. Der folgende Abschnitt differenziert mögliche Bereitstellungsstrategien und ergänzt diese durch Realbeispiele. Die Systematisierung bildet damit das erste Ergebnis des Beitrags sowie die Grundlage für die Analyse im Hinblick auf die erste Forschungsfrage.

Abb. 1 bietet eine Systematisierung möglicher Bereitstellungstrategien für digitale Plattformen durch Unternehmen. Wesentliches Differenzierungskriterium ist der Grad an Eigenständigkeit und den damit verbundenen Gestaltungsmöglichkeiten des anbietenden Unternehmens, welches die Grundlage für die Gestaltung von Angeboten für die Kunden beeinflusst. Unternehmen haben die Möglichkeit eine Plattform selbst bereitzustellen (Strategien 1, 2, 3), diese zusammen mit weiteren Unternehmen anzubieten (Strategie 4) oder vollständig durch Dritte bereitstellen zu lassen (Strategie 5). Das Angebot einer eigenen Plattform kann auf unterschiedliche Weisen erfolgen.

Dieser Abschnitt stellt die für die Beantwortung der Forschungsfragen und dem damit verbundenen Erkenntnisinteresse angewendeten Methodik dar. Zur Ermittlung der eingesetzten Strategien (Forschungsfrage 1) sowie entsprechenden Differenzierungsmerkmalen (Forschungsfrage 2) ist eine systematische Erhebung notwendig. Im Rahmen der Recherche konnten keine Forschungsarbeiten identifiziert werden, die die Formen der Bereitstellungsstrategien systematisch erhoben haben. Dieser Beitrag strebt an, diese Forschungslücke durch eine repräsentative Erhebung zu schließen. Die Systematisierung von Bereitstellungsstrategien kann als Framework für die Analyse sowie Bewertung des gegenwärtigen Standes im Hinblick auf die genutzten Bereitstellungsstrategien genutzt werden.

Die Analyse stellt die Auswertung der Informationen aus der Referenzdatenbank dar. Zur Einschätzung der Ergebnisse erfolgt vorab eine deskriptive Charakterisierung der Referenzfälle. Die berücksichtigten Fälle repräsentieren überwiegend Fälle von Großunternehmen (79 %). Obwohl im Rahmen der Recherche die Gruppe der KMU gezielt fokussiert wurde, bilden diese mit 21 % einen vergleichsweisen geringen Anteil. Im Hinblick auf die Domäne innerhalb des Maschinen- und Anlagenbaus stellt die Abb. 3 die Verteilung der Referenzfälle dar.

Die Analyse der Referenzfälle gibt unterschiedliche Ansatzpunkte für Theorie und Praxis. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass sich die Mehrzahl (84 %) der Unternehmen für die Strategie der eigenen Plattform entscheidet. 9 % der Unternehmen nutzen eine fremde Plattform, wohingegen der Rest die Verbundstrategie nutzt, um Kunden eine Plattform anzubieten. Der insgesamt hohe Anteil an eigenen Plattformen im Maschinen- und Anlagenbau ist bemerkenswert. Gegebenenfalls sind hier die hohe Spezialisierung der Produkte im Vergleich zu anderen Branchen sowie die damit verbundenen individuelle Funktionen ausschlaggebend. Hierzu trägt beispielsweise auch die diffizile Segmentierung des Maschinen- und Anlagenbaus bei. Diese These stützt auch die Berücksichtigung des angebotenen Produktspektrums. Während hochspezifische Branchen (z. B. Bergbau und Baumaschinen) vollständig auf eigene Plattformen setzen, so nutzen insbesondere Mischkonzerne auch verstärkt externe Plattformen und Verbünde. Insgesamt scheint das Produktportfolio einen Einfluss auf die gewählte Strategie zu haben. Ein Vergleich mit anderen Branchen, die sich z. B. durch weniger individuelle Produkte (z. B. Smart Home) auszeichnen, könnte über den Einfluss der Branche Aufschluss geben. Zusammenfassend kann im Hinblick auf die Forschungsfrage 1 die Strategie der eigenen Plattform als vorherrschende, gefolgt von der Anbindung an externe Plattformen und abschließend die Verbundstrategie identifiziert werden.

Die detaillierte Betrachtung der Referenzfälle gibt Aufschluss über Merkmale, die die genutzten Strategien differenzieren. Beim Vergleich nach Größen zeigt sich, dass kleine Unternehmen häufiger externe Plattformen nutzen als große Unternehmen. Aus Ressourcen- und Know-How-Perspektive erscheint dies nachvollziehbar. Während Großunternehmen zumeist über umfangreichere Kapazitäten als KMU verfügen, können diese Plattformen, welche selbst umfangreiche Aufwände in Entwicklung, Betrieb und Pflege erfordern, eher bereitstellen als KMU. Dies zeigt sich insbesondere in Kombination mit der Berücksichtigung der vorhanden IT-Kompetenz in den Unternehmen. Unternehmen mit IT-Kompetenz bieten deutlich eher eigene Plattformen an als Unternehmen ohne. Umgekehrt kann das Vorhandensein von IT-Kompetenz als wesentliche Voraussetzung für das Angebot einer Plattform gesehen werden, dies gilt insbesondere für die Strategien 1 (vollständige Eigenentwicklung) und 2 (Nutzung Technologiebausteine), in denen die Unternehmen aktiv an der Konzeption und Entwicklung beteiligt sind. Hierbei bietet die spezifischere Analyse der Bereitstellungsstrategien die Möglichkeit, zusätzliche Zusammenhänge zu identifizieren. In Bezug auf die Forschungsfrage 2 konnte gezeigt werden, dass die gewählte Strategie sich nach unterschiedlichen Merkmalen unterscheidet (u. a. Größe, Produktspektrum, Kompetenzen). Dies bietet einen Ansatzpunkt für zukünftige Forschung. Hierbei sollte evaluiert werden, inwiefern es sich dabei um bewusste Entscheidungen der Unternehmen handelt.