Das Internet of Things als Grundlage für innovative Services

Szenarien auf Basis des Internet of Things (IoT) sind heute in nahezu jeder Branche und für fast alle Arten von Produkten umsetzbar. Sie bieten Unternehmen die Chance, lukrative Umsatz- und Wachstumspotenziale zu erschließen. Ein wesentlicher Treiber dafür, dass Unternehmen ihr Portfolio um zusätzliche Leistungen und Produkte erweitern, sind die steigenden Erwartungen und die sich wandelnden Bedürfnisse der Kunden.

Bieten Sie Ihren Kunden mit IoT-Szenarien echte Mehrwerte

Maschinen kümmern sich selbst um die Wartung

Langwierige Support-Prozesse und zyklische, halbjährliche Besuche eines Kundenbetreuers sind schon lange nicht mehr das, was sich Kunden wünschen. Stattdessen sollen Maschinen und Geräte die erforderlichen Wartungs- oder Support-Prozesse am besten selbstständig anstoßen und dabei alle relevanten Informationen gleich mitliefern: In welchem Zustand befindet sich die Maschine? Welche Arbeiten müssen ausgeführt werden? Wo befindet sich die Maschine überhaupt?

Wenn Maschinen und Geräte solche Daten liefern, hat das nicht nur positive Auswirkungen auf den Kundenservice. Vielmehr bieten diese Informationen auch die Möglichkeit, das Asset Management zu optimieren und die Total Cost of Ownership (TCO) zu senken. Hinzu kommt: Die gestiegenen Erwartungen hören nicht beim Service auf. Den Funktionsumfang eines Geräts aus der Ferne und während der Nutzung anzupassen, wird immer mehr von der Ausnahme zur Regel. Zugleich reduziert sich die zu produzierende Maschinenvielfalt. Dazu gehört neben der Schaffung neuer Funktionalitäten auch das nachträgliche Verändern und Verbessern bestehender Features: eine Maschine, viele Feature-Flags per Software.

Mit IoT zu neuen Geschäftsmodellen

Das Ziel, neue Geschäftsmodelle zu etablieren, kann ebenfalls innovative, IoT-gestützte Lösungen erforderlich machen. Damit lassen sich beispielsweise nutzungsbasierte Tarifmodelle auf ganz neue Arten von Anwendungen übertragen. So können Unternehmen zu ihren Maschinen passende Verbrauchsmaterialien verkaufen, diese auf Basis des Bestands und der aktuellen Nutzung automatisch nachliefern, Maschinen ihre Wartung selbst planen lassen oder Container und ähnliche mobile Objekte jederzeit im Blick behalten. Für Unternehmen bietet das Internet of Things lukrative Gelegenheiten, auf der Basis von gesammelten Daten neue Services anzubieten.

Neben vielen neuen Ideen profitieren auch bestehende Prozesse in der Logistik enorm von einer zunehmenden Vernetzung. Routen lassen sich anhand von Massendaten optimiert planen und Lagergrößen können durch jederzeit exakt bestimmbare Mengen verringert werden. Eine solche permanent stattfindende Inventur schafft erhebliche Einsparpotenziale.

Digitaler Zwilling als virtuelles Abbild

Ein Kernelement jeder IoT-Lösung ist der digitale Zwilling – die Abbildung eines Geräts, einer Maschine oder einer Anlage in der Cloud. Dieses virtuelle Abbild wird von seiner Entsprechung in der realen Welt stets aktuell gehalten und mit Daten versorgt. Auf Grundlage des digitalen Zwillings werden Analysemodelle gespeist, Prozesse angestoßen oder Dashboards befüllt.

Mithilfe von Kundenportalen rücken Unternehmen näher an ihre Kunden und deren Maschinen heran. Bei den Kunden steigt das Vertrauen in die Wartungs- und Support-Fähigkeiten des Herstellers, gleichzeitig sinken die damit verbundenen Aufwände. Auch neue Vertriebskanäle lassen sich mit solchen Portalen etablieren. Zahlreiche nützliche Informationen fließen hin und her.

Maschinenhersteller erhalten dank dem Internet of Things Langzeitdaten über Maschinenzustände, Nutzerverhalten und Prozessinformationen. Dieser Datenpool bietet viele Ansätze, um Produkte zu verbessern und wertvolle Einblicke zu gewinnen, aus denen neue Produkte entstehen können. Ebenso sind innovative Leistungen und Services wie telemetriebasierte Versicherungen oder Leasing denkbar. Darüber hinaus lassen sich Wartungsstrategien und der Maschinenverschleiß auf diesem Weg optimieren.

Herausforderungen für eine stringente IoT-Strategie

Die beschriebenen Möglichkeiten für sich nutzen zu können, setzt eine durchdachte IoT-Strategie voraus. Dabei gilt es, eine Reihe von Herausforderungen zu meistern. Der digitale Zwilling stellt nämlich einige Anforderungen an die Produktentwicklung, die IT und die Verwaltung.

Das volle Potenzial des Internet of Things erschließen Unternehmen, wenn sie es schaffen, sich von der konkreten Maschine als physischem Gerät zu lösen und den digitalen Zwilling als eine Sammlung von Eigenschaften zu betrachten. Es muss eine Abstraktion der Funktionen und Gegebenheiten der einzelnen Maschine erfolgen. Erst dieser Schritt macht es möglich, beispielweise auch über Baugruppenänderungen und ähnliche Abweichungen hinweg konsistente Modelle aufrechtzuerhalten. Der digitale Zwilling ist also vornehmlich ein vereinheitlichtes virtuelles Modell aus verschiedenen Eigenschaften und Merkmalen, die sich in anderen Produkten ebenfalls wiederfinden.

Kommunikation ist das A und O

Weiterhin müssen der Kommunikationsweg und die Konnektivität der Geräte, Maschinen oder Produktionsstraßen etabliert und vereinheitlicht werden. Jedes Gerät sollte bestenfalls unabhängig von den Netzwerken des Unternehmens erreichbar sein. Alle Geräte gleichförmig zu verwalten und die Kommunikation zu sichern, erfordert einen logischen Weg der Kommunikation. Das heißt, die gesamte Flotte an Maschinen – von kleinen Geräten über große Maschinen bis hin zu Fertigungsanlagen – sendet ihre Daten möglichst auf die gleiche Weise an den identischen logischen Endpunkt. So kann der Transportweg in jedes Gerät standardisiert eingebaut werden. Dadurch vereinfacht sich die Verwaltung der vernetzten Geräte und Maschinen erheblich.

Der Endpunkt und seine nachgelagerten Systeme müssen in der Lage sein, sehr große Datenmengen zu empfangen und zu verarbeiten. Der Datenstrom muss auf Basis jeder einzelnen Meldung Aktionen auslösen können. Aber auch direkte Auswertungen auf Aggregate-Basis eines bestimmten Zeitfensters sind hilfreich. Zudem sollten die Daten gespeichert werden und für spätere Abfragen leicht zugänglich sein. Idealerweise beruht diese Zugänglichkeit auf APIs, die Standardprotokolle verwenden, sodass jegliche Form von Client darauf zugreifen kann. Auf diese Weise kann ein Ökosystem aus Apps und Services unterstützt werden.

Letztlich ist ein IoT-System nur sinnvoll, wenn es in ein ERP-System integriert wird. Unternehmen müssen also sicherstellen, dass sie auf einer Plattform arbeiten, die nicht nur eine nahtlose Integration, sondern auch Erweiterungen und Veränderungen unterstützt. Denn Geschäftsprozesse unterliegen einer kontinuierlichen Entwicklung, die im Software-System abgebildet werden muss.

SAP bietet passende IoT-Lösungen

Dank SAP Internet of Things lassen sich viele der genannten Herausforderungen mithilfe von Standardsoftware abdecken, sodass sich Unternehmen voll und ganz auf den geschäftlichen Mehrwert ihrer IoT-Szenarien konzentrieren können. Die Grundlage bildet die SAP Business Technology Platform, über die der Service SAP Internet of Things (SAP IoT) abonniert und in die jeweilige Lösung eingebunden wird.

Der SAP IoT-Service stellt den Endpunkt für die Maschinendaten dar und bietet entsprechende Onboarding- und Management-Möglichkeiten. Über die Ingestion Pipeline lassen sich Regeln und Aktionen auf unterschiedliche Art und Weise definieren, die es ermöglichen, auf den Datenstrom zu reagieren und direkt integrative Maßnahmen zu starten. Das Modellieren der Maschinenabstraktion funktioniert über Gruppen von Eigenschaften, die zu „Thing“-Typen zusammengefasst werden. Ein Gerät oder eine Maschine ist demnach die Instanz eines oder mehrerer solcher Typen. Wichtig ist zu beachten, dass ein „Thing“ die Business-Einheit darstellt und nicht etwa den technischen Part, der die Daten liefert.

Analyse-Tools, Erweiterungen und Integration

SAP IoT stellt eine ganze Reihe von OData-basierten APIs zur Verfügung, mit denen sich Momentandaten, aber auch Zeitreihen auswerten lassen. Eine erweiterte analytische Komponente kann über die SAP Analytics Cloud realisiert werden. Dieses Standard-BI-Tool wird sowohl für die Visualisierung als auch für statistische Auswertungen verwendet.

SAP Cloud SDK bietet zusammen mit dem SAP Cloud Application Programming Model ideale Bedingungen, um im SAP Business Application Studio maßgeschneiderte Fiori-Apps und Microservices zu erstellen, die auf der SAP Business Technology Platform gehostet werden. Eine nahtlose Erweiterung von SAP S4/HANA in der Cloud ist damit möglich.

Durch die Verwendung des Portal-Service können Fiori Launchpads erstellt werden, die dem Anwender über Rollen und Gruppen genau die Use Cases zugänglich machen, die er benötigt. Maßgeschneiderte Apps und Umgebungen sind der Schlüssel für einfache Bedienung und hohe Nutzerakzeptanz.

Damit ist das Ende der Integration aber noch nicht erreicht: SAP Customer Experience, SAP Qualtrics, SAP Field Service Management und viele weitere Systeme lassen sich ebenfalls spielend in das Ökosystem integrieren. Die gesamte Landschaft der SAP Business Technology Platform steht hierfür zur Verfügung. Damit sind der Ausgestaltung von innovativen IoT-Szenarien praktisch keine Grenzen mehr gesetzt.