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Industrie 4.0 - Standortvorteile für die

deutsche Wirtschaft?

Auswirkungen von Smart Products und Smart Production auf die

Kosten- und Erlösstrukturen von Unternehmen des Maschinen-

und Anlagenbaus

© IPRI – International Performance Research Institute gGmbH

Stuttgart, 2016

Mit freundlicher Unterstützung der:

Auswirkungen von Smart Products und Smart Production auf die Kosten-

und Erlösstrukturen von Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus

1. Erläuterungen zur Studie

Bisherige Studien zu Industrie 4.0 suggerieren einen erheblichen Wettbewerbsvorteil für deutsche

Unternehmen, der sich durch Smarte Produkte und eine Smarte Produktion ergibt. Es fehlen jedoch

fundierte betriebswirtschaftliche Aussagen zu den tatsächlichen Auswirkungen von Industrie 4.0 auf

die Kosten- und Erlösstrukturen von Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus. Ziel der

Studie ist es daher, die Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Kosten- und Erlösstruktur von

Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus zu untersuchen. Damit verknüpft soll auch die

Frage beantwortet werden, ob durch Industrie 4.0 für deutsche Unternehmen wieder

Standortvorteile in Deutschland entstehen können.

Im ersten Teil der Studie geht es um die Kosten, konkret um:

Materialkosten, beinhalten: Rohstoffe und sonstige fremdbezogene Vorprodukte, Hilfs- und

Betriebsstoffe einschließlich Fremdbauteile.

Personalkosten, beinhalten: Bruttolohn und Sozialkosten

Fremdleistungskosten, beinhalten: Energieverbrauch, Einsatz an Handelsware, Kosten für

Lohnarbeiten, Kosten für Leiharbeitnehmer

Kapitalkosten, beinhalten: Abschreibungen und Fremdkapitalzinsen

Wie ist Ihre Einschätzung der jeweiligen Kostenentwicklung von heute bis 2025.

Im zweiten Teil der Studie geht es um die Erlösstruktur, konkret aus den Umsätzen mit:

Produkten, beinhalten: Maschinenumsätze, Umsätze mit Ersatzteilen

Dienstleistungen, beinhalten Umsätze mit Ersatzteildienstleistungen, Instandhaltungs-

dienstleistungen, Finanzierung und Beratungsdienstleistungen,

digitalen Geschäftsmodellen, beinhalten Umsätze mit Smarten Produkten und Dienstleistungen.

Wie ist Ihre Einschätzung der jeweiligen Erlöswicklung von heute bis 2025.



Auswirkungen von Industrie 4.0 auf die Kosten

Bitte schätzen Sie die Wirkung der Industrie 4.0 Hebel auf die jeweilige Kostenkategorie. Geben Sie

bitte wenn möglich einen Minimalwert, den wahrscheinlichsten Wert, sowie einen Maximalwert in %

an.

Industrie 4.0 Hebel: Digitalisierung der Produktentwicklung

Beispiel: Einsatz von 3D-Modellen/3D-Druckern/Aufbau von datenbasierten Produktmodellen für

nachgelagerte Wertschöpfungsstufen

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Anschaffung der Software, Schulung von Mitarbeitern; Schaffung

von Schnittstellen, Umbau der Organisation (↓) Effizientere Produktion (geringerer Ausschuss),

Reduzierung der Rüstzeiten, kostengünstige Einzelteilanfertigung, insbesondere im Vergleich zur

manuellen Erstellung der Prototypen, geringere Entwicklungskosten

Ihre Schätzung:

Wie verändern sich die …?

Minimalwert (%)

Wahrscheinlichster Wert (%)

Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten

Beispiel: Wie verändern sich die …?

Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

Keine

Veränderung

Materialkosten -10 -5 -3

Personalkosten X



Industrie 4.0 Hebel: Digitalisierung der Fabrik-/Prozessplanung

Beispiel: Planungsmodelle/ Versuchsmodelle/ Simulationsmodelle/ Übergabe der Daten in

nachgelagerte Wertschöpfungsstufen

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Anschaffung der Software, Schulung der Mitarbeiter (↓) optimierte

Auftragsplanung, bedarfsorientierte Steuerung (z.B. Reduzierung der Logistikkosten), Reduzierung

der Energiekosten durch gesteigerte Flexibilität, Reduzierung der Planungs- und

Inbetriebnahmezeiten, Reduzierung der Investitionskosten für Fabrikneuplanungen

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten

Industrie 4.0 Hebel: Digitalisierung der Kundenschnittstelle

Beispiel: Einsatz von webbasierten-Produktkonfiguratoren/Übergabe der Produktdaten in die

Fertigungssteuerung; Automatisierte, standardisierte Kommunikation bspw. zwischen

Auftragsannahme, Auftragsbearbeitung, Produktion und Vertrieb gewährleistet eine einfache,

flexible, selbststeuernde und schnelle Bearbeitung von Kundenbestellungen. Zudem versetzt sie

Unternehmen in die Lage, einfach und schnell auf individuelle Kundenwünsche zu reagieren.

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Entwicklung der Konfiguratoren; (↓) Losgröße 1 wird konfigurierbar,

Reduzierung der Vertriebskosten, Automatisierung der Fertigungsplanung, Wissen über den

Kunden (Kundendaten, Bedarfe, Bindung) für zukünftige Kontakte

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten



Industrie 4.0 Hebel: Digitalisierung der Lieferantenschnittstelle

Beispiel: Einsatz von Cloudbasierten-Lieferantenplattformen

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Programmierung der Plattform, Schulung der Mitarbeiter, Update-

und Hostinggebühren; (↓) Automatisierung der Beschaffung, bessere Verhandlungsmacht bei

Preisverhandlungen, bessere Lagerbewirtschaftung, sinkende Lagerhaltungskosten

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten

Industrie 4.0 Hebel: Einführung von Hardware-Standards

Beispiel: Standardisierte Fertigungszellen, Standardisierte Schnittstellen, Modularisierung der

gesamten Produktion

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Anschaffung der Hardware, Kosten für die Änderung des

Produktionsablaufs, Schulung der Mitarbeiter; (↓) effizientere Produktion

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten



Industrie 4.0 Hebel: Fertigungsoptimierung auf Basis von Eingangs- und Prozessdaten

Beispiel: Integration von Messtechnik in die Fertigung, Markierung der Werkstücke durch

RFID/Matrixcodes, Laufende Erfassung von Prozessdaten, Monitoring von Energie- und

Materialverbräuchen, automatische Maschinen-/ Prozessoptimierung

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Anschaffung der Hardware, Schulung der Mitarbeiter, hohe

notwendige Speicherkapazität, Server (↓) stetige Optimierung (Reduzierung des

Materialverbrauchs), Dokumentation einzelner Chargen (Rückverfolgung bei Überschreitung der

Toleranzen vereinfacht)

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten

Industrie 4.0 Hebel: Prozessautomatisierung durch Einsatz von Robotern

Beispiel: Fahrerlose Transporte, kollaborative Mensch-Roboter Kooperationen, Automatisierung

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Anschaffung der Hardware; Umstellung der Arbeitsplätze, Wartung,

Instandhaltung, neue Wege schaffen (↓) Reduzierung der Mitarbeiter, Reduzierung von Fehlern,

Minimierung krankheitsbedingter Ausfälle, Wegfall von Pausen, optimierte Prozesse, Qualität

steigt, Sicherheit steigt

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten



Industrie 4.0 Hebel: Unterstützung der Mitarbeiter durch Assistenzsysteme

Beispiel: Einsatz von Smart Glasses/ Pick-by-Technologien

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Anschaffung der Hard-, u. Software, Schulung der Mitarbeiter;

Anpassung der Prozesse (↓) Qualifikationsniveau der Mitarbeiter sinkt, geringere Fehlerquote,

Dokumentation (z.B. fehlerhafte Chargen) wird gewährleistet, Einlernzeiten sinken, Prozesszeiten

sinken

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten

Industrie 4.0 Hebel: Integration von IT-Systemen

Beispiel: Integration von MES und ERP-Systemen

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Anschaffung und Implementierung der Software;

Prozessanpassungen (↓) gesteigerte Flexibilität mit kurzen Reaktionszeiten, leistungsfähige

Infrastruktur (Verfügbarkeit von Informationen, z.B. freie Kapazitäten)

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten



Industrie 4.0 Hebel: Vereinheitlichung von IT-Systemen sowie dem Datenmanagement

Beispiel: Umstellung auf SAP S4/HANA

Mögliche Kostenwirkung: (↑) Anschaffung der Hard- u. Software, Schulung der Mitarbeiter,

Integration des alten Systems; (↓) keine doppelten Datenbestände, weltweiter Zugriff,

automatisiertes Datenmanagement, Kostenreduktion (Synergien bei Betrieb, Lizenzen, Wartung,

Weiterentwicklung)

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Materialkosten

Personalkosten

Fremdkosten

Kapitalkosten



Bitte gewichten Sie die jeweiligen Hebel anhand des Anteils an den Gesamtkosten Ihres

Unternehmens:

Kein Einfluss auf

die Gesamtkosten

Hoher Einfluss auf

die Gesamtkosten

1 2 3 4 5

Digitalisierung der Produktentwicklung

Digitalisierung der Fabrik-

/Prozessplanung

Digitalisierung der Kundenschnittstelle

Digitalisierung der

Lieferantenschnittstelle

Einführung von Hardware-Standards

Fertigungsoptimierung auf Basis von

Eingangs- und Prozessdaten

Prozessautomatisierung durch Einsatz

von Robotern

Unterstützung der Mitarbeiter durch

Assistenzsysteme

Integration von IT-Systemen

Vereinheitlichung von IT-Systemen

sowie dem Datenmanagement



2. Erlösstruktur

Bitte schätzen Sie die Wirkung der Industrie 4.0 Hebel auf den Erlös. Geben Sie bitte wenn möglich

einen Minimalwert, den wahrscheinlichsten Wert, sowie einen Maximalwert in % an.

Industrie 4.0 Hebel: Digitaler Zusatzservice

Beispiel: Es wird zusätzlich zum physischen Gut ein kostenfreier digitaler Service verkauft, wie

z.B. der Abruf des Produkthandbuchs mittels QR-Code auf der Maschine.

Mögliche Erlöswirkung: (↑) Abgrenzung vom Wettbewerb, Enabler für zukünftige Erlöse (↓)

hoher Personalaufwand, Entwicklungsaufwand für Service

Ihre Schätzung:

Wie verändert sich der Erlös mit …?

Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Produkten

Dienstleistungen

digitalen Geschäfts-modellen

Industrie 4.0 Hebel: Auslastungsgradoptimierung/-steigerung

Beispiel: Anbieten von Leistungen mithilfe des Produkts, z.B. Basislösung = 80% Auslastung der

Maschine, Zusatzfunktion App steigert die Auslastung auf 90%.

Mögliche Erlöswirkung: (↑) Verkauf digitaler Produkte nimmt zu, Abgrenzung vom Wettbewerb;

(↓) Kunden werden verprellt

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Produkten

Dienstleistungen




Industrie 4.0 Hebel: Sensordaten

Beispiel: Mithilfe von Sensoren werden Maschinen- und Bedienungsdaten gesammelt, welche

dann zur Auswertung verkauft werden.

Mögliche Erlöswirkung: (↑) Entwicklung verbesserter Produkte auf Basis der Sensordaten (↓)

steigende Datenschutzanforderungen (Kunden werden zum Eigentümer der Daten)

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Produkten

Dienstleistungen


Industrie 4.0 Hebel: Echtzeit-Zustandsüberwachung der Maschine (Condition Monitoring)

Beispiel: „Smarte“ Maschinen können Daten über ihren eigenen Zustand bzw. ihrer Umwelt in

Echtzeit übertragen, Möglichkeit predictive maintenance als Dienstleistung anzubieten.

Mögliche Erlöswirkung: (↑) neue zusätzliche Kunden, in Zukunft auch für gering wertige Güter

anwendbar (↓) Datenauswertung und Programmierung funktionsfähiger Algorithmen,

Kundenbereitschaft für Service zu zahlen ist generell gering

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Produkten

Dienstleistungen




Industrie 4.0 Hebel: Digitale Lock‐in Effekte

Beispiel: Produkte müssen vom Kunden erstmalig freigeschaltet werden, damit wird die

Kompatibilität zu Wettbewerbersystemen eingeschränkt, es können auch spezielle Anschlüsse zu

einem digitalen Lock-In führen (wie z.B. Apple Produkte funktionieren nur mit Apple zertifizierten

Ersatzteilen)

Mögliche Erlöswirkung: (↑) Höhere Umsätze im Ersatzteilgeschäft, Absicherung des

Geschäftsmodells; (↓) geringere Produktumsätze, Barriere für den Kunden, geringe

Wechselneigung

Ihre Schätzung:


Minimalwert (%)


Maximalwert (%)

keine

Veränderung

Produkten

Dienstleistungen


Bitte gewichten Sie die jeweiligen Hebel anhand des Anteils an den Gesamtunternehmens-

erlösen:

kein Einfluss auf die

Gesamterlöse

Hoher Einfluss auf die

Gesamterlöse

1 2 3 4 5

Digitale Funktionserweiterung

Auslastungsgradoptimierung/-steigerung

Sensordaten-Wert

Condition Monitoring

Digitale Lock‐in Effekte

Anbieten von Lösungen

Anbieten von Betreibermodellen



3. Industrie 4.0 und Ihr Unternehmen

Geringe Relevanz Hohe Relevanz

1 2 3 4 5

Das Thema Industrie 4.0 hat für uns

generell eine …

Die Umsetzung von Industrie 4.0

speziell in der Fertigung (Smart

Production) hat für uns eine …

Die Umsetzung von Industrie 4.0

speziell in unseren Produkten (Smart

Products) hat für uns eine …

keine

Agenda

(nicht

geplant).

keine

Agenda

(aber

geplant).

eine grobe

Agenda.

eine

detaillierte

Agenda.

Für unsere Industrie 4.0 haben wir …

Weniger weit

fortgeschritten

Weit

fortgeschritten

1 2 3 4 5

Gegenüber unseren Wettbewerb sind

unsere Industrie 4.0-Initativen …

In der Erreichung unserer Industrie 4.0-

Ziele sind wir …

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