{"id":380,"date":"2020-11-24T18:37:00","date_gmt":"2020-11-24T17:37:00","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.zhaw.ch\/industrie4null\/?p=380"},"modified":"2020-11-24T18:37:01","modified_gmt":"2020-11-24T17:37:01","slug":"value-creation-with-digital-twins-a-conceptual-framework-dimension-der-internen-wertgenerierung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.zhaw.ch\/industrie4null\/2020\/11\/24\/value-creation-with-digital-twins-a-conceptual-framework-dimension-der-internen-wertgenerierung\/","title":{"rendered":"Value Creation with Digital Twins \u2013 a Conceptual Framework: Dimension der internen Wertgenerierung"},"content":{"rendered":"\n

Blog-Autoren: Barth, Linard<\/a> & Ehrat, Matthias<\/a><\/p>\n\n\n\n

Im ersten Blogbeitrag zum Digital Twin Conceptual Framework<\/a> der Fachstelle f\u00fcr Produktmanagement<\/a> des Instituts f\u00fcr Marketing Management<\/a> wurde das Rahmenmodell im \u00dcberblick vorgestellt und m\u00f6gliche Anwendungen erl\u00e4utert.<\/p>\n\n\n\n

Um die Wertgenerierung mit digitalen Zwillingen ganzheitlich zu erfassen, werden im Rahmenmodell die drei Dimensionen\u00a0\u00abexterne Wertgenerierung\u00bb<\/a>\u00a0(im Markt, bei den Kunden, in der Anwendung und Nutzung), \u00abinterne Wertgenerierung\u00bb (innerhalb des Unternehmens) und die daf\u00fcr ben\u00f6tigten \u00abDatenressourcen\u00bb unterschieden. In diesem Beitrag beleuchten wir die zweite Dimension \u00abinterne Wertgenerierung\u00bb. Wir erl\u00e4utern dazu die drei Achsen und deren Spezifikationen.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Interne Wertgenerierung<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Bei Innovationsprojekten f\u00fcr digitale Zwillinge wird das Potenzial, interne Werte zu generieren, oft vernachl\u00e4ssigt. Zu sehr liegt der Fokus auf der Innovation der Value Proposition f\u00fcr die Kunden. Dabei gibt es eine Vielzahl an internen Akteuren und Prozessen, f\u00fcr die ebenfalls Wert entstehen kann. Diese Werte in Form von effizienteren und effektiveren Prozessen und Entscheidungen sind i.d.R. nicht nur unmittelbarer zu realisieren, sondern auch einfacher zu prognostizieren und zu quantifizieren als in der Dimension der externen Wertgenerierung. Nicht zuletzt deshalb m\u00fcssen bei Investitionsentscheiden f\u00fcr digitale Zwillinge die Potenziale zur Wertgenerierung in der internen und externen Dimension ber\u00fccksichtigt werden. Oft summieren sich erst in der ganzheitlichen Betrachtung gen\u00fcgend Mehrwerte, um einen positiven Return-on-Investment in Aussicht zu stellen.<\/p>\n\n\n\n

Dabei stellen sich in jedem Fall die Fragen, auf welcher Wertebene des Produktmanagements (Value Creation Hierarchy) Wert entstehen soll, welche Prozesse des Lebenszyklus (Lifecycle) verbessert werden k\u00f6nnen und wie das optimale Management der Produkt- und Prozess-Generationen (Generations \/ Time) durch digitale Zwillinge unterst\u00fctzt werden kann.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Value Creation Hierarchy<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Welche Stufen des Produktmanagements sind betroffen oder k\u00f6nnen verbessert werden?<\/em><\/p>\n\n\n\n

Das Leistungsangebots sollte hinsichtlich des Managements der Komplexit\u00e4t und Variet\u00e4t eine hierarchische Grundstruktur aufweisen. Herausfordernd scheint dabei in der Praxis der Umstand, dass das Management der Instanzen, der Typen und des Masters in unterschiedliche Verantwortungsbereiche innerhalb des Unternehmens fallen. W\u00e4hrend die Verantwortung Instanzen zu managen von der Produktion zum Service \u00fcbergeht, k\u00fcmmert sich das Engineering um das Typenmanagement. Die Entscheide auf Master-Stufe liegen oft in der Verantwortung eines Business Unit Leiters, welcher sich stark an den Bed\u00fcrfnissen der Verkaufs- und Marketingabteilung orientiert. H\u00e4ufig ist es die Aufgabe eines Produktmanagers, die Br\u00fccke zwischen den oft isoliert operierenden Bereichen zu schlagen und brach liegende Potenziale zu heben.<\/p>\n\n\n\n

Ebene der Instanzen<\/em><\/p>\n\n\n\n

Eine Instanz ist ein \u00abExemplar aus einer Menge gleichartiger Dinge\u00bb, d.h. eine konkrete, zweifelsfrei identifizierbare (z.B. \u00fcber Seriennummer) und abgegrenzte Einheit. Dieser k\u00f6nnen Prozesse, Akteure, Attribute usw. zugeordnet werden. Eine Instanz kann dabei ein einzelnes vernetztes Produkt, ein System oder ein System of Systems sein. Ein Beispiel w\u00e4re Ihr pers\u00f6nliches E-Bike \u00abSummit Climber\u00bb, welches bei Ihnen zu Hause vor der T\u00fcr oder in der Garage steht.<\/p>\n\n\n\n

Ebene der Typen<\/em><\/p>\n\n\n\n

Diese Ebene enth\u00e4lt die Blaupause, aus der die Instanzen abgeleitet werden. Oft wird dabei von der sogenannten \u00ab150% Bill of Material\/St\u00fcckliste\u00bb gesprochen, welche alle m\u00f6glichen Auspr\u00e4gungen f\u00fcr davon abgeleitete Instanzen enth\u00e4lt. Diese f\u00fcr Auftr\u00e4ge konfigurierten Instanzen werden in der Folge als \u00ab100% Bill of Material\/St\u00fcckliste\u00bb bezeichnet. Neben den Konfigurationsm\u00f6glichkeiten der Instanzen werden auf der Ebene der Typen auch alle weiteren Instanzen-\u00fcbergreifenden Informationen verwaltet, wie z.B. Normwerte, Produktanforderungen, Operationspl\u00e4ne, Herstellungsverfahren oder Recycling-Anweisungen. Der f\u00fcr Kunden sichtbare Teil w\u00e4re beim E-Bike der Produkt-Konfigurator f\u00fcr den \u00abSummit Climber\u00bb, in dem Sie zum Beispiel die Akkugr\u00f6sse, Farbe, Rahmen, R\u00e4der sowie weitere Optionen wie R\u00fcckspiegel, Handyhalterung usw. f\u00fcr Ihre Instanz ausgew\u00e4hlt haben.<\/p>\n\n\n\n

 Master Ebene<\/em><\/p>\n\n\n\n

Die Master Ebene umfasst nun alle Typen eines Unternehmens oder einer Produktlinie und enth\u00e4lt weiterf\u00fchrende Informationen, die f\u00fcr Typen-\u00fcbergreifende Prozesse und Entscheide relevant sind. Weit verbreitet ist z.B. das Plattformmanagement, bei dem sich mehrere Typen gleiche Merkmale und Auspr\u00e4gungen teilen. Beim E-Bike werden z.B dieselben Akkus und R\u00e4der nicht nur beim \u00abSummit Climber\u00bb, sondern auch bei anderen Typen verwendet und angeboten. Eine weitere Aufgabe, welche auf der Master Ebene wahrgenommen wird, ist das Portfoliomanagement \u2013 also wie f\u00fcgt sich der Typ \u00abSummit Climber\u00bb in das gesamte Angebotsportfolio ein? Das gesamte Portfolio sollte dabei die definierten Kundensegmente widerspiegeln und sie mit einem optimalen Differenzierungsgrad der einzelnen Typen hinsichtlich Funktionsumfang, Positionierung und Preisgestaltung bedienen.<\/p>\n\n\n\n

Lifecycle<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Welche innerbetrieblichen Prozesse des Lebenszyklusmanagements sind betroffen oder k\u00f6nnen verbessert werden?<\/em><\/p>\n\n\n\n

Da der Fokus bei vielen Projekten zur Wertgenerierung mit digitalen Zwillingen auf der externen Dimension liegt, werden in der internen Dimension oft nur die After-Sales Prozesse in der Middle of Life (MoL) Phase betrachtet. Durch die Daten, welche f\u00fcr und durch digitale Zwillinge gewonnen werden, k\u00f6nnen jedoch auch vielf\u00e4ltige Werte f\u00fcr die vor- und nachgelagerten Prozesse der Lebenszyklen von Instanzen, Typen und Master generiert werden.<\/p>\n\n\n\n

Beginning of Life<\/em><\/p>\n\n\n\n

Die Beginning of Life (BoL) Phase umfasst s\u00e4mtliche Prozesse, welche durchgef\u00fchrt werden, bevor eine Instanz, ein Typ oder ein Master mit ihrem digitalen Zwilling in die Nutzungsphase und somit in die Middle of Life (MoL) Phase \u00fcbergeht. Dazu geh\u00f6ren u.A. Prozesse hinsichtlich Kundenbedarfsanalyse, Value Proposition Design, Produkt Design, Engineering, Shop-floor Design, Supply Chain Management, Produktion, sowie Marketing- und Verkaufsprozesse. <\/p>\n\n\n\n

Middle of Life<\/em><\/p>\n\n\n\n

Die Middle of Life (MoL) Phase umfasst s\u00e4mtliche Prozesse zur Nutzung im erweiterten Sinne, u.A. auch Installation, Schulung, Wartung, Updates, Ersatzteilmanagement, sowie Upgrades und Retrofitting. Durch den Einsatz von digitalen Zwillingen werden Werte in dieser Phase meist im Zusammenspiel von Anbieter und Kunde gemeinsam geschaffen, wodurch z.B. auch vielseitige M\u00f6glichkeiten f\u00fcr das Customer Lifecycle Management geschaffen werden. Deshalb sollten bei der Betrachtung der MoL Phase nicht nur die Prozesse in den Service-Abteilungen betrachtet werden.<\/p>\n\n\n\n

End of Life<\/em><\/p>\n\n\n\n

Nachdem die Nutzungsphase sich gegen Ende neigt, sollten die End of Life (EoL) Prozesse nahtlos an die vorangegangenen Prozesse ankn\u00fcpfen. Dazu geh\u00f6ren s\u00e4mtliche \u00abClose the Loop\u00bb Prozesse, u.A. R\u00fcckkauf-, Weiterverkauf- und Ersatzprozesse, sowie Verwertung und Archivierung der Instanzen, Typen, Master und deren digitalen Zwillingen.<\/p>\n\n\n\n

Generations \/ Time<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Was m\u00fcssen wir \u00fcber die Vergangenheit<\/strong> wissen? <\/em><\/p>\n\n\n\n

Was m\u00fcssen wir \u00fcber IST-Zust\u00e4nde<\/strong> wissen?<\/em><\/p>\n\n\n\n

Was wollen wir f\u00fcr die Zukunft<\/strong> ber\u00fccksichtigen?<\/em><\/p>\n\n\n\n

Das Denken in Generationen bez\u00fcglich der Instanzen, Typen und Master, sowie s\u00e4mtlicher Prozesse des Lifecycles ist unabdingbar, um die Potenziale der Wertgenerierung mit digitalen Zwillingen auszusch\u00f6pfen. Durch digitale Zwillinge k\u00f6nnen historische Daten aus der Vergangenheit gespeichert, aufbereitet und analysiert werden, um die aktuellen IST-Zust\u00e4nde zu verbessern. Damit IST-Zust\u00e4nde nicht nur reaktiv, sondern proaktiv verbessert werden k\u00f6nnen, ist ein vorausschauender Blick in die Zukunft notwendig.<\/p>\n\n\n\n

Past \/ History<\/em><\/p>\n\n\n\n

Diese Kategorie umfasst alle Informationen, Massnahmen, Entscheidungen, Prozesse usw., welche in der Vergangenheit ein- und umgesetzt wurden. Hinsichtlich der Instanzen wurde dabei der Begriff \u00abas-built\u00bb gepr\u00e4gt, der festh\u00e4lt, wie eine Instanz kreiert wurde und in welcher Form sie in die MoL-Phase eingetreten ist. Dieselbe Logik kann auch auf die Lebenszyklen von Typen und Master angewendet werden: Die im Software Bereich g\u00e4ngige Methode zur \u00abVersionierung\u00bb hilft Ver\u00e4nderungen auch \u00fcber mehrere Generationen (Versionen) zu jeder Zeit nachzuverfolgen und R\u00fcckschl\u00fcsse f\u00fcr aktuelle und zuk\u00fcnftige Generation ziehen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Present \/ Actual<\/em><\/p>\n\n\n\n

Viele Unternehmen legen den Fokus ihrer Digitalisierungsbem\u00fchungen darauf, laufende Prozesse digital abbilden und optimieren zu k\u00f6nnen, um Mehrwerte im operativen Betrieb der Instanzen, Typen und Master in allen Phasen des Lebenszyklus m\u00f6glichst effizient zu gestalten. Diese Perspektive umfasst somit alle aktuell g\u00fcltigen Informationen, Massnahmen, Entscheidungen, Prozesse usw., welche aktuell ein- und umgesetzt werden. In Bezug auf die Instanzen wurde dabei der Begriff \u00abas-maintained\u00bb gepr\u00e4gt. Neben der effizienten Abwicklung der Aufgaben der Gegenwart m\u00fcssen dabei aber auch die f\u00fcr die Zukunft notwendigen Daten und Informationen gewonnen werden. Diese k\u00f6nnen entweder in Zukunft als historische Informationen dienen oder f\u00fcr den vorausschauenden Blick in die Zukunft, zur proaktiven Antizipation und Gestaltung zuk\u00fcnftiger IST-Zust\u00e4nde der Instanzen, Typen und Master, sowie s\u00e4mtlichen dazugeh\u00f6rigen Prozessen des Lebenszyklus Managements genutzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Future \/ Innovation<\/em><\/p>\n\n\n\n

Diese Perspektive \u00f6ffnet nun den Blick in die Zukunft. Sie umfasst alle pr\u00e4diktiven und pr\u00e4skriptiven Informationen, Massnahmen, Entscheidungen, Prozesse usw., zu denen bereits Daten und Informationen vorliegen, die aber noch nicht umgesetzt wurden. In der Praxis scheint sich daf\u00fcr auch f\u00fcr Instanzen noch kein Begriff durchgesetzt zu haben, analog zu \u00abas-built\u00bb und \u00abas-maintained\u00bb k\u00f6nnten die zuk\u00fcnftig erwarteten Zust\u00e4nde als \u00abas-anticipated\u00bb bezeichnet werden.<\/p>\n\n\n\n

Ausblick<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die M\u00f6glichkeiten zur Wertgenerierung mit digitalen Zwillingen sind sehr umfangreich und k\u00f6nnen je nach Unternehmen und Anwendung sehr unterschiedlich ausfallen. Nachdem wir nun die interne und externe Dimension der Wertgenerierung in separaten Beitr\u00e4gen erl\u00e4utert haben, folgt als n\u00e4chstes noch die Dimension der Datenressourcen.<\/p>\n\n\n\n

Das in diesem Beitrag vorgestellte Rahmenmodell wurde im April 2020 im Rahmen der \u00abInternational Conference on Information Science and Systems\u00bb publiziert<\/a> und wird auf Anfrage<\/a> gerne zugesendet.<\/p>\n\n\n\n

Das Modell wird zudem kontinuierlich f\u00fcr den Einsatz in der Praxis optimiert, wir freuen uns daher \u00fcber jegliches Feedback oder gar die Kontaktaufnahme zwecks Gedankenaustauschs hinsichtlich konkreter Anwendungen und deren praktischen Umsetzung.<\/p>\n\n\n\n

Autoren & Kontakt<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"Dieses<\/figure>\n\n\n\n

Linard Barth ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Projekt- und Studiengangleiter am\u00a0Product Management Center<\/a>\u00a0der ZHAW. Seine Interessen gelten in erster Linie dem Zusammenspiel einzelner Elemente in gr\u00f6sseren Systemen und wie diese konsistent nachhaltig funktionierend ausgerichtet werden k\u00f6nnen. Dazu erforscht er den Einfluss von Internet of Things, Smart Connected Products und Digitalen Zwillingen auf Business Modelle und Value Propositions. Als ehemaliger Gr\u00fcnder schl\u00e4gt sein Herz insbesondere f\u00fcr Start-Ups, Entrepreneure und innovative Firmen, welche die genannten Konzepte in der realen Welt umsetzen und ber\u00e4t diese in unterschiedlichen Projekten. Nebenbei leitet er den Studiengang\u00a0CAS Pricing & Sales<\/a>, ein Weiterbildungsangebot des Instituts f\u00fcr Marketing Management der ZHAW.<\/p>\n\n\n\n

Linard.barth@zhaw.ch<\/a>\u00a0\/ Telefon +41 58 934 68 67<\/p>\n\n\n\n

\"Dieses<\/figure>\n\n\n\n

Dr. Matthias Ehrat ist Dozent, Projektleiter und Start-up Coach am\u00a0Product Management Center<\/a>\u00a0der ZHAW. Bereits seit seiner Ausbildung an der Eidgen\u00f6ssischen Technischen Hochschule (ETH) und der Universit\u00e4t St. Gallen (HSG) faszinieren ihn technologiegetriebene Innovationen. Durch langj\u00e4hrige Erfahrungen in verschiedenen Positionen in der Anlagenbau-Industrie konnte er sich ein breites Wissen im Betriebsmanagement aneignen. Er h\u00e4lt selbst mehrere Patente und ber\u00e4t Start-ups bez\u00fcglich den Schutzm\u00f6glichkeiten und der Anmeldungsverfahren ihrer technologischen Entwicklungen. Nebenbei leitet er den Studiengang\u00a0CAS Industrial Product Management<\/a>, ein Weiterbildungsangebot des Instituts f\u00fcr Marketing Management der ZHAW.<\/p>\n\n\n\n

Matthias.ehrat@zhaw.ch<\/a>\u00a0\/ Telefon +41 58 934 66 31<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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