Diese vier Dinge muss der Maschinenbau in Angriff nehmen

Wir reden jetzt in Deutschland schon sehr lange und ausführlich über das Thema ‚Transformation im Maschinenbau‘. Trotz der Intensität dieses Diskurses könnten Beobachter zum Ergebnis kommen: So ganz weit ist die Branche in der Breite noch nicht. Wie sehen Sie das?

Jochen Bechtold: In den letzten Jahren bestand aufgrund der guten Auftragslage im Maschinenbau wenig Veränderungsdruck. Erst mit dem Rückgang der globalen Auftragseingänge macht sich die Branche Sorgen um die Zukunft.

Wer heute die anstehenden Herausforderungen wie Innovation im Produkt- und Service-Bereich, die Transformation bestehender Wertschöpfungsketten, den Fachkräftemangel, den zunehmend globalen Wettbewerb und Nachhaltigkeit meistern will, muss offen für große Veränderung sein.

Es gibt viele gute Ansätze, was fehlt, ist eine flächendeckende Skalierung und Vernetzung dieser Lösungen. Um beispielsweise Smart-Factory-Initiativen erfolgreich zu skalieren, müssen Unternehmen Technologien effizienter nutzen. Aktuell bremsen drei große Herausforderungen den Fortschritt: ein zu geringer Einsatz und Integration digitaler Plattformen und Technologien, die Bereitstellung von Daten, Unsicherheiten im Bereich der Cybersicherheit sowie mangelnde kollaborative Arbeitsweisen.

Die Welt um den Maschinenbau herum wandelt sich in teils atemberaubender Geschwindigkeit. Wie entwickeln sich die wichtigsten Kundenbranchen des Maschinen- und Anlagenbaus in dieser Hinsicht?

Lydia Aldejohann: Trends wie die Elektrifizierung verändern die Wertschöpfungsketten in Deutschland derzeit sehr stark. So holt beispielsweise der lokale Aufbau der Batteriezellfertigung über 30 Prozent der Wertschöpfung der hierzulande wichtigen Automobilindustrie zurück nach Deutschland und zeigt, wie sich die Wertschöpfungsketten verändern werden.

Integrative Wertschöpfungsketten sind besonders in einer globalisierten und stark vernetzten Geschäftswelt notwendig, um nachhaltig, innovativ und wettbewerbsfähig zu bleiben. Integration und Zusammenarbeit können dazu beitragen, die Herausforderungen und Chancen dieser komplexen Rahmenbedingungen zu bewältigen.

Können Sie einen Blueprint skizzieren? Wie sieht der Maschinenbauer der Zukunft aus, was zeichnet ihn aus?

Bechtold: Digitalisierung und Automatisierung bleiben der Schlüssel, um die Herausforderungen zu meistern und das Potenzial von Industrie 4.0 voll auszuschöpfen. Ein Mindset, das wir als ‚Digital by DNA‘ bezeichnen, schafft die Basis für eine digitale Kultur und eine flexible IT-Infrastruktur, die es ermöglicht, virtuelle und physische Prozesse in Echtzeit optimal zu integrieren.

Eine weitere Grundvoraussetzung ist eine KI-basierte, digitale und nachhaltige Produktentwicklung, vom ersten Designentwurf bis hin zum Recycling - also ‚Sustainability by Design‘. Darüber hinaus sollten Organisationen, Strukturen und Prozesse ‚Agile by Heart‘ sein, um schnell und flexibel auf veränderte innere und äußere Rahmenbedingungen reagieren zu können. Und natürlich sollten die Abläufe in der Fertigung komplett ‚Driven by Data‘- also datengesteuert ablaufen.

Lassen Sie uns die Diskussion auf eine noch höhere Ebene bringen: Der Maschinen- und Anlagenbau ist vielleicht das wichtigste Element in einem funktionierenden ‚Geschäftsmodell Deutschland‘. Auch dieses ändert sich. In welche Richtung muss sich die Branche bewegen?

Bechtold: Wir sehen hier vier Handlungsfelder, die deutsche Maschinen- und Anlagenbauer jetzt in Angriff nehmen müssen:

• Erstens “Digital First”, es reicht nicht mehr aus, bestehende Prozesse einfach zu digitalisieren, es geht jetzt darum, digitale Geschäftsmodelle von Anfang an mitzudenken und zu implementieren.
• Zweitens ist Nachhaltigkeit nicht nur eine moralische Verpflichtung, sondern zunehmend ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. ‚Sustainablity by Design‘ und Circular Economy, das Konzept des geschlossenen Kreislaufs von Produktion, Nutzung und Recycling, sollten die Grundlage jeder unternehmerischen Aktivität sein.
• Drittens ist es wichtig, noch stärker in die Personalentwicklung zu investieren, denn der Fachkräftemangel ist in Deutschland eine ernstzunehmende Herausforderung.
• Viertens kann im zunehmenden globalen Wettbewerb die Wertschöpfungstiefe ein Schlüssel zur Differenzierung sein. Unternehmen können eine starke Marktposition aufbauen, indem sie sich auf ihre Kernkompetenzen fokussieren und dort die höchste Wertschöpfung erzielen.

Und wie verändern sich dabei die Geschäftsmodelle des Maschinen- und Anlagenbaus?

Bechtold: Die Transformation der Geschäftsmodelle im Maschinen- und Anlagenbau ist entscheidend für die globale Wettbewerbsfähigkeit der Branche. In einer schnelllebigen Geschäftswelt gilt es, agil auf die veränderten Anforderungen der Kundenbranchen zu reagieren. Dabei vollzieht sich ein Paradigmenwechsel: Die Bedeutung von physischer Hardware tritt zugunsten von softwaredefinierten Lösungen und Serviceangeboten immer mehr in den Hintergrund.

So kommt man von Produkten zu Lösungen und verkauft neben den Maschinen und Anlagen auch Service, Wartung und Beratung. Durch den Einsatz von Sensoren, IoT und anderen datengenerierenden Technologien entwickeln sich neue datengetriebene Geschäftsmodelle, wie etwa ‚Predictive Maintenance‘ oder performancebasierte Abrechnungsmodelle.

Außerdem geht die Entwicklung in Richtung Plattform-Ökonomie. Das bedeutet, dass durch den Aufbau digitaler Plattformen ein zentraler Marktplatz für Maschinen, Ersatzteile, Dienstleistungen und sogar Daten geschaffen wird. Indem man Kunden, Lieferanten und andere Stakeholder hierüber vernetzt, können komplexe Ökosysteme entstehen, die eine höhere Effizienz und verbesserte Angebote ermöglichen.

Eine weitere Veränderung der Geschäftsmodelle ergibt sich aus der Möglichkeit, Maschinen und Anlagen stärker zu individualisieren und an spezifische Kundenanforderungen anzupassen.

Im Zentrum steht dabei ja doch eins: offene Standards und offene Plattformen. Zeichnen sich in dieser Hinsicht Lösungen ab?

Aldejohann: Die Zukunftschancen des Maschinenbaus liegen in einem kollaborativen, offenen und plattformbasierten Ökosystem, das eine nachhaltige Neuordnung der Wertschöpfungskette ermöglicht. Offene Standards sind ein Katalysator für die Zusammenarbeit und ermöglichen Innovation durch die Koexistenz verschiedener Tools und Ansätze. Schon jetzt konvergieren IT-Technologien wie Cloud Computing, KI, Containerisierung und Microservice-orientierte Architekturen mit operativer Produktionstechnik.

Initiativen wie Manufacturing-X tragen mit der Definition gemeinsamer Standards wie der Asset Administration Shell zur intelligenten Vernetzung produzierender Unternehmen bei. Einige Hersteller haben bereits begonnen, übergreifende Standards für ihre Komponenten zu entwickeln, aber dies ist nur der erste Schritt der Manufacturing-X Initiative, die eher mittelfristig angelegt ist.

Welche Technologien werden dem Maschinen- und Anlagenbau dabei helfen? Wie ist ihre Meinung dazu und ihr Ausblick für das industrial Metaverse und die K.I.?

Aldejohann: Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) hat in den letzten Jahren bereits stark zugenommen insbesondere um Predictive Maintenance zu ermöglichen, Produktionsprozesse zu optimieren und Qualitätskontrollen zu automatisieren. Gegenwärtig nutzen beispielsweise digitale Produkt- und Produktionszwillinge KI für Simulation und Prototyping. KI kann aber auch dazu beitragen, Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, insbesondere durch die Optimierung der Energieeffizienz.

Das Industrial Metaverse läutet die nächste Stufe der Simulation und Kollaboration ein erhöht die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen und ermöglicht Fortschritte bei der Erreichung von Nachhaltigkeitszielen. Durch physikalisch, realistische 3D-Simulationen, wird eine Umgebung geschaffen, die eine 360° Betrachtung und Optimierung von Prozessen, Produktion und Produkten ermöglicht.

Dabei können nicht nur Echtzeitdaten betrachtet, sondern auch historische Produktionszusammenhänge erforscht und sogar What-if-Szenarien für die Zukunft simuliert werden.

(Bearbeitet von Anja Ringel und Sabine Königl.)