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KI-gestütztes Supply Chain Management – dank digitaler Durchgängigkeit

01_das projekt.

Blinkender Pfeil • Leistungen digital transformation office • dto • Digitaler Transformationsprozess • Beratung • Begleitung • Digitale Transformation in im Unternehmen • Durchführung • Digitalisierung

KI-gestütztes Supply Chain Management - dank digitaler Durchgängigkeit

02_die ausgangssituation.

digital transformation office

Ausgangssituation und Herausforderung

Produzierende Unternehmen agieren in einem zunehmend komplexen Umfeld, bestehend aus globalen Wertschöpfungsnetzwerken, welche sich durch eine hohe Dynamik und Volatilität auszeichnen. Zusätzlich wirken ein erhöhter Kostendruck, gestiegene Anforderungen an die Termintreue sowie aktuelle Trends wie Individualisierung und kürzere Produktlebenszyklen als komplexitätssteigernde Faktoren. Hierdurch entstehen für Unternehmen zahlreiche Herausforderungen, u.a. eine zuverlässige Prognose von Kundenbedarfen und Lieferzeiten. Zudem werden mögliche Unsicherheiten häufig mit Materialreserven kompensiert, was beispielsweise zum Bullwhip-Effekt oder auch zu einem vermehrten Materialtransport zwischen Standorten führen kann.
Gleichzeitig erzeugt die digitale Transformation von Prozessen in Wertschöpfungsnetzwerken große Datenmengen, deren Analyse mittels künstlicher Intelligenz ein transparentes und optimiertes Supply Chain Management ermöglicht.

03_die vorgehensweise und lösung.

digital transformation office

Vorgehensweise und Lösung

Diese Herausforderungen werden seit Juli 2020 im Verbundforschungsvorhaben MOVE adressiert. Ziel ist die Befähigung von Unternehmen zum Einsatz von KI-Verfahren zur Analyse und Optimierung ihrer Supply Chain. Dazu werden im Rahmen des Projektes MOVE übertragbare und branchenübergreifende Vorgehensmodelle und wiederkehrende Lösungsmuster entwickelt.

© Fraunhofer IEM
Icon Points schwarz • dto • digital transformation office • Digitale Technologien für Unternehmen • KI Künstliche Intelligenz • Mehrwerte aus digitalen Daten

Aufbauend auf einer domänenübergreifenden Spezifikationstechnik können Zusammenhänge in Wertschöpfungsnetzwerken beschrieben und analysiert werden, und mit den zugrundeliegenden IT-Systeme und Datenquellen verknüpft werden. Die im Rahmen des Projektes weiterentwickelten KI-Verfahren ermöglichen den Unternehmen die automatisierte Analyse und Optimierung ihrer Wertschöpfungsnetzwerken durch gezielte Integration von Expertenwissen.

04_kundennutzen.

dto • digital transformation office • Referenzen und Beispiele der Digitalisierung • Digitalisierungshighlights • Beispielprojekte digitale Transformation

digital transformation office

kundennutzen.

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Transparenz entlang der Wertschöpfungskette

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Optimierte Steuerung der Supply Chain

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Realistische Absatz- und Lieferterminprognosen

06_die methode.

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Eingesetzte Methoden
und Werkzeuge

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Simulation und Visualisierung

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KI-Verfahren (z.B. Prädiktionsverfahren)

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Dateninventur

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Prozess-Analysen

07_der autor.

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Julia Woesthoff

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Umsetzungsbegleitung bei der Mediaprint Smart Factory

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Umsetzungsbegleitung bei der Mediaprint Smart Factory

02_die ausgangssituation.

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Ausgangssituation und Herausforderung

Die Druckbranche steht vor einem massiven Umbruch. Kunden fordern immer seltener standardisierte Printmedien. Gleichzeitig steigt der Bedarf an individuellen Produkten, wie bspw. personalisierte Kalender. Für Druckereien führt das u.a. zu geringeren Losgrößen in der Produktion.
Mediaprint hat sich entschlossen dieser Entwicklung nicht tatenlos zuzuschauen. Mit der Mediaprint Smart Factory will das Unternehmen kleine Losgrößen wirtschaftlich drucken und so von dem Trend profitieren.

03_die vorgehensweise und lösung.

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Vorgehensweise und Lösung

Neben den klassischen Modellen der Fabrikplanung, eignet sich insbesondere das 4-Ebenen-Modell zur zukunftsorientierten Unternehmensgestaltung zur Strukturierung des Vorhabens. Das Bild zeigt das Modell nach [GP14].

4-Ebenen-Modell zur zukunftsorientierten Unternehmensgestaltung
4-Ebenen-Modell zur zukunftsorientierten Unternehmensgestaltung nach [GP14]. © Fraunhofer IEM
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Ausgangspunkt der Geschäftstätigkeiten ist eine Vorausschau, in der u.a. Märkte und Technologien antizipiert werden um die Chancen und Bedrohungen von morgen frühzeitig zu erkennen. Mediaprint hat hier den Trend zu immer kleineren Losgrößen erkannt. Dies stellte die Grundlage für die Erarbeitung der Strategie dar. Das zentrale Ergebnis war die Mediaprint Smart Factory mit ihren Handlungsfeldern. Sie ermöglicht es von dem Trend der immer kleineren Losgrößen zu profitieren. Um das Planungsobjekt zu konkretisieren wurden die Prozesse der Smart Factory geplant. Sie definieren u.a. die Abläufe, die Anforderungen an IT- und Produktionsressourcen sowie die Schnittstellen zu Kunden und Lieferanten. Der letzte Schritt in der Handlungskette sind die Systeme. Auf Grundlage der zuvor genannten Arbeiten wurden die IT-Systeme, Datenbanken und deren Interaktionen mit Hilfe einer Datenlandkarte geplant und visualisiert. Das Dokument war die Grundlage um ein Lastenheft zu erstellen und mit Softwareanbietern ins Gespräch zu kommen. 

Literaturverzeichnis
[GP14] GAUSEMEIER, J.; PLASS, C.: Zukunftsorientierte Unternehmensgestaltung – Strategien, Geschäftsprozesse und IT-Systeme für die Produktion von morgen. 2. Auflage, Carl Hanser Verlag, München, 2014

04_kundennutzen.

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digital transformation office

kundennutzen.

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Einheitliches Verständnis über das Planungsobjekt Smart Factory

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Strukturierung des Planungsobjekts

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Grundlage für ein Lastenheft zur Ausschreibung von (IT-) Ressourcen

05_das sagt der kunde.

„Mit der Mediaprint Smart Factory haben wir ein sehr vielversprechendes und zukunftsweisendes Projekt vor uns. Die Herausforderung besteht darin das sowohl organisatorisch als auch technisch anspruchsvolle Projekt zu strukturieren und greifbar zu machen. Die Umsetzungsbegleitung durch das Fraunhofer IEM hat uns dabei sehr gut geholfen.“

Dominik Haacke

Geschäftsführer

mediaprint solutions GmbH

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Eingesetzte Methoden
und Werkzeuge

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Workshops

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Prozessmodellierung mit OMEGA

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Spezifikation der IT-Systemlandschaft mit einer Datenlandkarte

07_der autor.

Robert Joppen • dto Speaker für die Digitale Transformation • Fraunhofer IEM • Organisationsentwicklung

Robert Joppen

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Digitale Transformation der Auftragsabwicklung – Potentiale systematisch erschließen

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Digitale Transformation der Auftragsabwicklung – Potentiale systematisch erschließen

Potentialanalyse und Zielbildentwicklung für den Auftragsabwicklungsprozess

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Ausgangssituation und Herausforderung

Die Luckey GmbH hat die Potentiale der Digitalisierung für sich erkannt und bereits erste Schritte im Bereich der Produktion eingeleitet. Für die Einleitung der digitalen Transformation des Auftragsabwicklungsprozesses fehlte jedoch eine Übersicht über die aktuelle Prozess- und IT-Systemlandschaft. Eine Bestandsaufnahme wurde zwar bereits intern angestoßen, jedoch stellten die komplexen Methoden der formalen Prozessmodellierung und die hohe Auslastung der Mitarbeiter im operativen Geschäft das Unternehmen vor eine Herausforderung. Semiformale Prozessmodelle sollen bei der Bestandsaufnahme eine Abhilfe für die gesamte Belegschaft sowie zugleich eine Basis für die Identifikation und Planung von Digitalisierungsmaßnahmen in der Auftragsabwicklung schaffen. Die Einbindung der beteiligten Mitarbeitenden in das Projekt soll zur Sensibilisierung der Belegschaft und zur Nachhaltigkeit der Projektergebnisse beitragen.

03_die vorgehensweise und lösung.

digital transformation office

Vorgehensweise und Lösung

Die digitale Transformation des Auftragsabwicklungsprozesses erfordert eine Bestandsaufnahe und Potentialidentifikation mit allen Mitarbeitenden, die an dem Prozess beteiligt sind. Durch die Einbindung der Belegschaft werden konkrete Herausforderungen der Mitarbeitenden in den Prozessen erfasst und zugleich eine Sensibilisierung der Mitarbeitenden für anstehende Veränderungen durchgeführt.

Grafik Digitale Transformation der Auftragsabwicklung – Potentiale systematisch erschließen
© Fraunhofer IEM
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Nachdem die aktuelle Situation in Form eines Ist-Prozess-Modells und einer Datenlandkarte erfasst wurde, erfolgt die Entwicklung einer Vision und eines konsistenten Zielbilds für die Auftragsabwicklung mit dem gesamten Projektteam. Dabei gilt es die Frage zu beantworten: „Wo wollen wir in drei Jahren stehen?“. Die anschließende Planung des Entwicklungspfads von der heutigen Situation zum Zielbild bedarf noch der Definition von strategischen Leitplanken. In Form von digitalen Fokusthemen legen diese einen Schwerpunkt bei der Selektion von Digitalisierungsmaßnahmen fest. Ferner wird die Umsetzungsplanung von einer Priorisierung auf Basis eines Kosten-Nutzen-Bewertung unterstützt. Diese soll eine zielorientierte Einteilung von verfügbaren Ressourcen sicherstellen. Im Anschluss werden die identifizierten Potentiale konkretisiert. Die resultierenden Maßnahmen werden auf einer Roadmap terminiert und in einem Maßnahmenkatalog festgehalten. Das Ergebnis stellt ein Soll-Prozess der Auftragsabwicklung und ein Maßnahmenplan mit terminierten Aktivitäten für die digitale Transformation des Ist-Prozesses dar.

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digital transformation office

kundennutzen.

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Digitalisierungsstrategie

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Optimierte Geschäftsprozesse

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Sensibilisierte Belegschaft

05_das sagt der kunde.

"Die digitale Transformation der Geschäftsprozesse ist ein komplexes Vorhaben, das insbesondere die Einbindung der Belegschaft verlangt. Aus meiner Sicht hat die Luckey GmbH und das Fraunhofer IEM diesen Spagat hervorragend gemeistert."

Arno Scharfen

Digital Transformation Officer

Luckey GmbH

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Eingesetzte Methoden
und Werkzeuge

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OMEGA-Prozessmodellierung

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Datenlandkarte

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Use-Case-Mapping

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Priorisierungsportfolio

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Roadmapping

07_der autor.

Arthur Wegel Autor dto

Arthur Wegel

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Digitale Vernetzung durch Remote Assistance

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Digitale Vernetzung durch Remote Assistance – Innovative Geschäftsmodelle für das Service-Geschäft

Expertenwissen ist in Unternehmen an einzelne Wissensträger gebunden und steht somit örtlich und zeitlich nur eingeschränkt zur Verfügung. Dies erweist sich insbesondere im Hinblick auf Aktivitäten im Service-Geschäft als nachteilig, die vielfach durch eine hohe Wissensintensität geprägt sind.

02_die ausgangssituation.

digital transformation office

Ausgangssituation und Herausforderung

Im Kontext der Digitalisierung zeichnet sich mit dem signifikanten Fortschritt von Informations- und Kommunikationstechnologien jedoch eine vielversprechende Lösung für dieses Problem ab: Remote Assistance ermöglicht es, Akteure mit Hilfe mobiler Endgeräte (z.B. Datenbrille) audiovisuell zu vernetzen und dadurch Expertenwissen orts- und organisationsübergreifend verfügbar zu machen.

Dadurch lässt sich die Zusammenarbeit zwischen global verteilten Standorten effizienter gestalten, Reisen werden eingespart und Wartezeiten minimiert. Durch die räumliche Entkopplung wird zudem die geographische Reichweite des Service-Geschäfts erhöht.


Mit dem Ziel, ihren Kundenservice weiter zu optimieren, untersuchte die Dürkopp Adler AG gemeinsam mit dem Fraunhofer IEM die Potenziale von Remote Assistance für die Weiterentwicklung des Service-Geschäfts.

03_die vorgehensweise und lösung.

digital transformation office

Vorgehensweise und Lösung

Im Rahmen der Zusammenarbeit wurden für Dürkopp Adler Use Cases für Remote Assistance identifiziert, Erfolg versprechende Geschäftsmodelle entwickelt und Business Cases für eine erste Erfolgsabschätzung berechnet.

Digitale Vernetzung durch Remote Assistance – Innovative Geschäftsmodelle
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Ein besonderes Augenmerk lag dabei auf der Berücksichtigung der breiten und vielfältigen Anwendbarkeit von Remote Assistance in unterschiedlichen Kontexten (z.B. Instandhaltung, Vertrieb, Qualitätsmanagement). Beispiele für untersuchte Use Cases sind die ortsübergreifende Unterstützung von Wartungs- und Reparaturtätigkeiten des Kunden durch Experten von Dürkopp Adler sowie die Vernetzung mit Zulieferern zur Durchführung von Qualitätsaudits.

Um frühzeitig Feedback von potentiellen Kunden einzuholen und die im Geschäftsmodell getroffenen Annahmen zu überprüfen, wurde im Projekt ein Use Case prototypisch umgesetzt. Mit Hilfe des entwickelten Demonstrators können Kunden anhand eines typischen Anwendungsfalls den Nutzen von Remote Assistance interaktiv erleben. Neben dem Einsatz zu Vertriebszwecken und auf Messen eignet sich der Demonstrator auch, um Mitarbeitern innerhalb des Unternehmens die neue Service-Idee zu vermitteln und im Umgang mit Remote Assistance zu schulen.

04_kundennutzen.

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Ortsübergreifende Verfügbarkeit von Wissen

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Einsparung von Reisekosten

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Erweiterung des Service-Geschäfts

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Eingesetzte Methoden
und Werkzeuge

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Workshops

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Value Proposition Canvas

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Business Model Canvas

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Geschäftsmodellkarten

07_der autor.

Daniel Reltgen • dto Experte und Speaker für die Digitale Transformation • Fraunhofer IEM • Experte Corporate Innovation

Daniel Röltgen

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Digitale Plattformen

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Digitale Plattformen – Erfolgspotentiale strategisch erschließen

Digitale Plattformen wie Amazon und Uber haben ihre Branchen im B2C-Bereich verändert. Dieser Wandel kommt zunehmend auch auf B2B-Märkte zu. Um wettbewerbsfähig zu bleiben und Erlöse über den reinen Produktverkauf hinaus zu erzielen, müssen produzierende Unternehmen auch digitale Geschäftsmodelle entwickeln.

02_die ausgangssituation.

digital transformation office

Ausgangssituation und Herausforderung

Digitale Plattformen sind eine Grundvoraussetzung, um digitale Geschäftsmodelle umsetzen zu können und müssen aus zwei Perspektiven betrachtet werden. 


Digitale Plattformen im Sinne von IoT-Plattformen sind Grundlage für viele digitale Geschäftsmodelle im industriellen Umfeld, da sie Daten von Maschinen und Anlagen akquirieren, verarbeiten und bereitstellen. Die Einführung dieser Plattformen ist häufig mit technischen Herausforderungen verbunden (z.B. Anbindung der Maschinen). Zudem muss die Auswahl eines geeigneten IoT-Plattform-Anbieter wohl überlegt sein, da die Einführung einer IoT-Plattform in der Regel mit Lock-In Effekten einhergeht.

Digitale Plattformen im Sinne von Plattform-Geschäftsmodellen bieten die Möglichkeit zusätzliche Erlöse durch das Management von Transaktionen zwischen Produzenten und Konsumenten zu generieren. Diese Geschäftsmodelle sind jedoch für viele Unternehmen Neuland und weit vom Kerngeschäft produzierender Unternehmen entfernt. Zudem ist häufig unklar, wo Potentiale für neue Geschäftsfelder liegen und wie diese erschlossen werden können.

Ziel des Projekts ist es, die Potentiale digitaler Plattformen für Unternehmen zu erschließen. Dabei wird ermittelt, welche Marktleistungen und Zielmärkte für das Plattformgeschäft geeignet sind, wie bestehende Plattformen genutzt werden können und welche Veränderungen in den Unternehmen erfolgen müssen.

03_die vorgehensweise und lösung.

digital transformation office

Vorgehensweise und Lösung

Das zentrale Werkzeug zur Entwicklung einer individuellen Plattformstrategie ist die DigiBus-Strategielandkarte. Diese gibt Unternehmen die Möglichkeit das Plattformgeschäft, ausgehend von einer ersten Orientierung bis zur Wirtschaftlichkeitsbewertung eines ausgearbeiteten Geschäftsmodells, zu planen.

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Der Weg durch die Strategielandkarte ergibt sich unternehmensindividuell. Je nachdem welche Art von Plattform für Unternehmen am vielversprechendsten ist, stehen andere Methoden und Hilfsmittel bereit.

Die Validierung dieser Methoden und Hilfsmittel in den Pilotprojekten WAGO und DENIOS hat gezeigt, dass das Plattformgeschäft sehr differenziert zu betrachten und zu planen ist. Für verschiedene Geschäftsfelder wurden spezifische Plattformstrategien (z.B. Aufbau oder Beitritt, IoT-Plattform oder Plattform-Geschäftsmodell) entwickelt. Insbesondere durch die Orientierungsphase und die differenzierte Typenbetrachtung konnten in den Piloten zielgerichtete Strategien für das digitale Geschäft erarbeitet werden, die den Unternehmen einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil verschaffen.

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digital transformation office

kundennutzen.

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Neue Geschäftsfelder

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Digitales Geschäft

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Wettbewerbsstärke

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Innovationskraft

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Eingesetzte Methoden
und Werkzeuge

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Plattform Radar

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DigiBus Quick Check (in Entwicklung)

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Platform Ideation Methode

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Platform Design Canvas

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Platform Business Case

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Workshops

07_der autor.

Fabio Wortmann dto

Fabio Wortmann