Entwicklung datenbasierter Produkt-Service Systeme: Ein Ansatz zur Realisierung verfügbarkeitsorientierter Geschäftsmodelle

Neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und zu realisieren wird eine immer wichtigere Fähigkeit für Unternehmen unterschiedlicher Branchen. Bei verfügbarkeitsorientierten Geschäftsmodellen in der Investitionsgüterindustrie garantiert der Anbieter seinen Kunden eine definierte Verfügbarkeit des Investitionsguts. Der Kunde zahlt demnach nur noch für die Verfügbarkeit seiner Maschine. Neben einem adäquaten Ansatz zur Entwicklung verfügbarkeitsorientierter Geschäftsmodelle bilden innovative Sach- und Serviceprodukte, die auf intelligenter, kommunikationsfähiger Sensorik und einem durchgängigen, intelligenten Informationsmanagement basieren, die Grundlage zu deren Realisierung. 

Dieses Buch beschreibt die Ergebnisse des BMBF-Verbundforschungsprojekts "Innovative Serviceprodukte für individualisierte, verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle für Investitionsgüter - InnoServPro". InnoServPro hat das Ziel, verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle in der Investitionsgüterindustriezu realisieren. Die Erkenntnisse des Projektes werden dabei an drei Anwendungsfällen aus Landtechnik und Intralogistik demonstriert.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Springer Vieweg
• Erscheinungsdatum: 18. Nov. 2019
• ISBN: 9783662596432

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© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019

J. C. Aurich et al. (Hrsg.)Entwicklung datenbasierter Produkt-Service Systemehttps://doi.org/10.1007/978-3-662-59643-2_1

1. Innovative Serviceprodukte für individualisierte, verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle

Patrick Kölsch¹   und Jan C. Aurich¹  

(1)

Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation, Technische Universität Kaiserslautern, Kaiserslautern, Deutschland

Patrick Kölsch (Korrespondenzautor)

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Jan C. Aurich

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Zusammenfassung

In diesem Kapitel wird in die Thematik des Buches eingeleitet. Es wird die Wichtigkeit des Themas mit aktuellen Beispielen erläutert und den Lesern die Motivation des BMBF-Forschungsprojekts „Innovative Serviceprodukte für individualisierte, verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle für Investitionsgüter – InnoServPro" nähergebracht. Weiterhin findet sich im Kapitel eine Beschreibung der Teilziele des Projekts, die sich auch in der Kapitelstruktur des Buches widerspiegeln. Die Teilziele werden anhand zweier Use-Cases in der Landmaschinenbranche sowie eines Use-Cases in der Intralogistikbranche demonstriert. Die Projektergebnisse zeigen, dass verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle im Rahmen datenbasierter Produkt-Service Systeme gerade vor dem Hintergrund neuer Technologien und neuer Möglichkeiten durch Industrie 4.0 eine Chance für Unternehmen darstellen, sich von der Konkurrenz zu differenzieren und damit Wettbewerbsvorteile zu generieren.

Geschäftsmodelle wie „Power-by-the-Hour von Rolls Royce oder Carsharing sind aktuell populäre Beispiele einer wahren Welle an neuen Geschäftsmodellen. Jedoch stellt sich die Frage, warum gerade solche Geschäftsmodelle so populär sind, bei denen sich das eigentliche Produkt nicht oder nur teilweise im Besitz des Kunden befindet. In vielen Bereichen bevorzugen die Kunden mittlerweile nicht mehr nur das alleinige Produkt, sondern verlangen individuelle Lösungen zur Erfüllung ihrer Aufgaben. Aktuelle Trends und neue Technologien beschleunigen diese Transformation und ermöglichen den Anbietern der Investitionsgüterindustrie, innovative Lösungen zu entwickeln. Zahlreiche Unternehmen bieten heute solche Systeme aus Produkten und Dienstleistungen an, die durch ein ganzes Netzwerk an Partnerunternehmen und unter Einsatz neuer Technologien entwickelt und realisiert werden. Die Gestaltung und Realisierung dieser sogenannten Produkt-Service Systeme (PSS) ist allerdings keine triviale Aufgabe, denn Kunden verlangen Flexibilität hinsichtlich Investitionen und Sicherheit hinsichtlich Maschinennutzung und Produktionsergebnissen. Das Entwickeln solcher PSS und das Anbieten im Rahmen verfügbarkeitsorientierter Geschäftsmodelle, bei denen der Kunde nur noch für die Einsatzfähigkeit des Produkts zahlt, ist eine durch viele Unsicherheiten geprägte Aufgabe. Eine der größten Hürden und wichtigstes Merkmal ist hierbei die Tatsache, dass die Initiierung fast aller Serviceprozesse in den Verantwortungsbereich des Anbieters übergeht, was insbesondere Prozesse wie Wartung und Instandhaltung betrifft. Um vor diesem Hintergrund eine Verfügbarkeit zu garantieren, muss der Anbieter die Zustände der im Sachprodukt verbauten Komponenten sowie die aktuelle Produktkonfiguration bei jedem Kunden genau kennen. Selbst wenn in manchen Fällen die erforderlichen Daten vorhanden sind, werden sie selten zielgerichtet verwertet. Aus diesem Grund kann eine Verfügbarkeit auf Basis von Daten kaum in ausreichendem Maße garantiert werden. Eine weitere Hürde ist die Gestaltung eines adäquaten Geschäftsmodells. Zwar existieren in der Literatur zahlreiche Ansätze zur Geschäftsmodellentwicklung, wie ein verfügbarkeitsorientiertes Geschäftsmodell im Rahmen eines datenbasierten PSS unter Einbezug zahlreicher Netzwerkpartner erarbeitet werden kann, wird bislang nur unzureichend adressiert. Ebenfalls wird der Verbindung zwischen Geschäftsmodellentwicklung und technischer Entwicklung wenig Beachtung geschenkt. Eine Unterscheidung zwischen technologie- und marktbasierter Induktion des Geschäftsmodellentwicklungsansatzes findet sich in der Literatur ebenfalls nur unzureichend. Hier bietet das Projekt „Innovative Serviceprodukte für individualisierte, verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle für Investitionsgüter – InnoServPro Lösungsansätze an, wie solche datenbasierten PSS gestaltet werden können, um sie mithilfe eines verfügbarkeitsorientierten Geschäftsmodells Kunden in der Investitionsgüterbranche anbieten zu können. Eine so vielschichtige Aufgabe zu lösen, erfordert die Unterteilung in mehrere Teilziele. In InnoServPro ist das Gesamtziel die Entwicklung und Realisierung verfügbarkeitsorientierter Geschäftsmodelle. Dieses wurde in drei Teilziele unterteilt:

Teilziel 1: Konzeption von individualisierten, verfügbarkeitsorientierten Geschäftsmodellen

In diesem Teilziel wird ein Konzept entwickelt, welches es Unternehmen ermöglicht, verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle durchgängig von der Planung bis zur Realisierung zu entwickeln. Dabei werden mögliche Partner aus dem erweiterten Wertschöpfungsnetzwerk des PSS-Anbieters berücksichtigt und einbezogen. Ebenso wird das Konzept zur markt- und technologiegetriebenen Induktion gestaltet.

Teilziel 2: Entwicklung und Integration intelligenter, kommunikationsfähiger Komponenten

Zur Garantie einer Verfügbarkeit müssen die Zustände relevanter Komponenten offengelegt und visualisiert werden. Im Zuge dessen werden die Komponenten einzelner Sachprodukte derart weiterentwickelt, dass bei der Nutzung des Sachprodukts Daten über dessen Zustand generiert und analysiert werden, um somit Handlungsempfehlungen für den PSS-Anbieter und dessen Kunden ableiten zu können. Dazu werden Überwachungskonzepte auf Basis experimenteller Untersuchungen entwickelt und realisiert.

Teilziel 3: Gestaltung des Informationsmanagements für individualisierte, verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle

Für die Übertragung der Felddaten muss eine Kommunikationsplattform entwickelt und Datenanalysemethoden zur Prognose von Ausfällen implementiert werden. Um eine hohe Verfügbarkeit garantieren zu können, müssen auch zufällig auftretende Fehler und ihre schnelle Instandsetzung betrachtet werden. Für solche Instandsetzungsmaßnahmen muss die Konfiguration des Sachprodukts bekannt sein, weshalb im Projekt ein digitaler Zwilling entwickelt wird. Die Gestaltung der Schnittstellen zwischen der Kommunikationsplattform sowie der Subsysteme (Back-End, Front-End, etc.) muss ebenfalls berücksichtigt werden.

Die Teilziele wurden mithilfe dreier Anwendungsfälle (Use-Cases) validiert. Zwei der Use-Cases sind in der Landmaschinenbranche verankert und wurden mit der GRIMME Landmaschinenfabrik GmbH & Co. KG sowie mit der John Deere GmbH & Co. KG durchgeführt. Ein weiterer Use-Case zeigt die branchenübergreifende Übertragbarkeit und ist im Bereich der Intralogistik verankert. Dieser Use-Case wurde in Kooperation mit der BHN Dienstleistungs GmbH & Co KG., der Lenze SE sowie der Schaeffler AG durchgeführt.

Die Projektergebnisse zeigen, dass verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle im Rahmen datenbasierter PSS gerade vor dem Hintergrund neuer Technologien und neuer Möglichkeiten durch Industrie 4.0 eine Chance für Unternehmen darstellen, sich von der Konkurrenz zu differenzieren. Für die Kunden der Investitionsgüterindustrie bedeutet dies gleichzeitig, dass durch die Akzeptanz solcher Geschäftsmodelle eine hohe Verfügbarkeit in Verbindung mit niedrigeren Investitionsausgaben resultiert. Für die Flexibilität und Produktionssicherheit müssen die Kunden eine strategische Partnerschaft mit dem PSS-Anbieter und den Partnern des erweiterten Wertschöpfungsnetzwerks aufbauen. Datensicherheit und Vertrauen zwischen den Vertragspartnern sind weitere wichtige Aspekte, die bei der Realisierung verfügbarkeitsorientierter Geschäftsmodelle beachtet werden müssen.

Der Aufbau des Buches orientiert sich an den oben genannten Teilzielen. Im ersten Teil werden Grundlagen sowie die im Projekt entwickelte, generische Vorgehensweisen zur Entwicklung von vGM präsentiert. Im zweiten Teil werden diese Inhalte genutzt, um spezifische Lösungen anhand der drei Use-Cases zu erarbeiten und die technische Realisierung zu präsentieren. Im dritten Teil werden Use-Case-übergreifende Ergebnisse präsentiert, welche aus der Geschäftsmodellentwicklung der drei Use-Cases resultieren.

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019

J. C. Aurich et al. (Hrsg.)Entwicklung datenbasierter Produkt-Service Systemehttps://doi.org/10.1007/978-3-662-59643-2_2

2. Grundlagen zu Produkt-Service Systemen

Patrick Kölsch¹  , Jan C. Aurich¹   und Christoph F. Herder¹  

(1)

Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation, Technische Universität Kaiserslautern, Kaiserslautern, Deutschland

Patrick Kölsch (Korrespondenzautor)

Email: [e-mail]

Jan C. Aurich

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Christoph F. Herder

Email: [e-mail]

Zusammenfassung

In diesem Kapitel werden die Grundlagen zu der Buchthematik gelegt. Dabei werden im ersten Teil des Kapitels Produkt-Service Systeme als Betrachtungsgegenstand genau analysiert und die Charakteristika der Systemelemente Sachprodukt, Serviceprodukt, Netzwerke von Akteuren und unterstützende Infrastruktur herausgestellt. Zudem werden datenbasierte Produkt-Service Systeme näher erläutert. Im zweiten Teil des Kapitels werden die verschiedenen Formen von Geschäftsmodellen unterschieden und die im Projekt genutzte Beschreibungssystematik für Geschäftsmodelle vorgestellt. Für die zu entwickelnden verfügbarkeitsorientierten Geschäftsmodelle wird der Terminus Verfügbarkeit unter technischen Gesichtspunkten definiert. Darunter fällt auch die Unterscheidung zwischen Fehlerarten, die bei der Verfügbarkeitsbetrachtung überwacht werden müssen. Eine erste Einordnung der Anwendungsfälle zu den beiden Teilen der Verfügbarkeit erfolgt am Ende des Kapitels.

2.1 Definition eines Produkt-Service Systems

In der Literatur existieren viele verschiedene Definitionen und Betrachtungsweisen eines Produkt-Service Systems. Diese unterscheiden sich im Wesentlichen hinsichtlich des integrierten Gestaltungsansatzes zur Planung und Entwicklung von PSS sowie in Bezug auf die Systemsicht und die Definition der Systemelemente. Auch wenn bereits in den 40er-Jahren ähnliche Konzepte existierten, erlangten PSS erst in den späten 80er-Jahren an Relevanz. Eine der ersten Definitionen wurde von Goedkoop et al. im Jahr 1999 aufgestellt [1]. In der Literatur existieren zudem verschiedene weitestgehend synonym verwendbare Begriffe, wie beispielsweise hybride Leistungsbündel [2], hybride Produkte [3] oder Industrial Product-Service Systems [4].

Im Folgenden wird die Definition nach Mont genutzt [5]. Demnach ist ein PSS ein Netzwerk aus Sachprodukten, Serviceprodukten, Netzwerken von Akteuren und unterstützender Infrastruktur zur Erfüllung von Kundenwünschen, was in Abb. 2.1 visualisiert wird. Im Nachfolgenden werden die einzelnen Elemente des PSS genauer analysiert und der Systemgedanke näher erläutert.

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Abb. 2.1

Produkt-Service System nach Mont [5]

2.1.1 System und soziotechnisches System

Ein System wird nach Ropohl definiert als „[…] das Modell einer Ganzheit, die (a) Beziehungen zwischen Attributen (Inputs, Outputs, Zustände etc.) aufweist, die (b) aus miteinander verknüpften Teilen bzw. Subsystemen besteht, und die (c) von ihrer Umgebung bzw. von einem Supersystem abgegrenzt wird" [6]. Diese Definition beinhaltet somit drei Betrachtungsweisen eines Systems. Zum einen die funktionale Betrachtungsweise, bei der das System an sich eine Blackbox darstellt. Es werden also die Inputs und Outputs näher betrachtet, die Struktur des Systems bleibt allerdings ungeklärt. Die Funktion des Systems zur Transformation von Inputs in Outputs durch Zustandsänderungen wird bei dieser Betrachtungsweise fokussiert. Die strukturale Betrachtungsweise repräsentiert die Auffassung, das System als eine Ganzheit der durch Relationen verknüpften Systemelemente zu betrachten. Es werden sowohl die Beschaffenheit der Systemelemente als auch die Beziehungsgeflechte untereinander näher betrachtet. Die hierarchische Betrachtungsweise stellt Über- und Unterordnungsbeziehungen zwischen existierenden Systemen und Systemelementen her. Bei übergeordneten Systemen wird dabei von Supersystemen bei untergeordneten Systemen von Subsystemen gesprochen. Die nachfolgende Abb. 2.2 zeigt die ganzheitliche Sicht aller drei Betrachtungsweisen auf ein System.

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Abb. 2.2

Aufbau eines Systems nach Rophol [6]

Nach Laurischkat besteht ein sozio-technisches System aus einem oder mehreren technischen Systemen, besitzt definierte betriebliche Prozesse und berücksichtigt den Bediener des technischen Systems [7]. Ein PSS repräsentiert somit ein sozio-technisches System, wobei soziale und technische Teilsysteme stark vernetzt sind [8] und bei der Realisierung von PSS zum einen zwischenmenschliche Interaktionen als auch Interaktionen zwischen Menschen und technischen Systemen stattfinden [9].

2.1.2 Sachprodukt

Sachprodukte bilden nach Ehrlenspiel und Meerkam eine Teilmenge technischer Systeme [10]. Der Sachproduktbegriff umfasst dabei alle gebrauchs- und verbrauchsfertigen Erzeugnisse, die als Ergebnisse industrieller Produktionsprozesse entstehen [11]. Im Folgenden entsprechen Sachprodukte Investitionsgütern. Als Investitionsgüter werden Güter bezeichnet, die ein Unternehmen beschafft, um weitere Erzeugnisse zu erstellen, die nicht an den Endkunden verkauft werden [13]. Dies entspricht einer Business-to-Business-Geschäftsbeziehung zwischen dem Produktanbieter und dem Kunden. Ein Sachprodukt ist somit ein investives Gebrauchsprodukt, dessen Charakteristika eine lange Lebensdauer und eine hohe technische Komplexität sind.

2.1.3 Serviceprodukt

Serviceprodukte sind eine Teilmenge von Dienstleistungen. Für den Dienstleistungsbegriff existieren in der Literatur verschiedene Definitionsansätze. An dieser Stelle wird die Definition auf Basis konstitutiver Merkmale, also für eine Dienstleistung typische bzw. begriffsbildende Merkmale, herangezogen. Für eine Dienstleistung typische Merkmale sind beispielsweise die Immaterialität von In- und Output oder die Integration des externen Faktors (Kunde) in den Erbringungsprozess [12]. Dienstleistungen weisen zudem drei unterschiedliche Dimensionen auf, denen die konstitutiven Merkmale zugeordnet werden können [14]:

Potenzialdimension: Fähigkeit und Bereitschaft zur Erbringung der Dienstleistung

Prozessdimension: Initiierung und Begleitung der Dienstleistungserbringung

Ergebnisdimension: Dienstleistungsergebnis

Eine Zuordnung der Merkmale zu den Dimensionen ergibt Immaterialität auf der Potenzial- und Ergebnisdimension sowie Simultanität von Produktion und Konsum auf Prozessdimension. Dabei müssen nicht alle Merkmale vorliegen, damit eine Dienstleistung als solche charakterisiert wird [9].

Als Serviceprodukte werden industrielle Dienstleistungen bezeichnet, deren Anbieter produzierende Unternehmen sind. Serviceprodukte sind eine Teilmenge investiver Dienstleistungen, deren Nachfrager andere Organisationen oder Unternehmen sind [15]. Aus dieser Definition resultiert eine ausschließliche Business-to-Business-Geschäftsbeziehung zwischen Anbieter und Nachfrager. Der Terminus Serviceprodukt resultiert aus der Ähnlichkeit zu Sachprodukten hinsichtlich Entwicklung, Produktion und Vertrieb [9].

2.1.4 Netzwerke von Akteuren

Damit Unternehmen PSS anbieten können, müssen sie zwingend mit weiteren Unternehmen kooperieren [16]. Durch diese Kooperation können fehlende Kapazitäten und Ressourcen kompensiert werden [4]. Die kooperierenden Unternehmen bilden ein Netzwerk, welches von Aurich et al. als erweitertes Wertschöpfungsnetzwerk bezeichnet wird [17]. Dabei werden bei der Zusammenstellung des erweiterten Wertschöpfungsnetzwerks je nach Anwendungsfall Zulieferer, externe Servicedienstleister, Vertriebsniederlassungen, Entwicklungs- und Produktionsdienstleister berücksichtigt. Eine Integration mehrerer Unternehmenspartner ermöglicht also erst die Planung, Entwicklung und Realisierung von PSS [18].

2.1.5 Unterstützende Infrastruktur

Nach Mont besteht zwischen den Sachprodukten eines PSS und der unterstützenden Infrastruktur eine gegenseitige Abhängigkeit. Die unterstützende Infrastruktur setzt sich zusammen aus gemeinschaftlichen Systemen, z. B. aus der Straße beim Autofahren, Unterstützungstechnologien und der räumlichen Gestaltung [5]. Nach Müller, Schulz und Stark ist die Infrastruktur eines PSS ein Teil des PSS-Kontexts. Dieser setzt sich aus der technischen Peripherie, wie Werkzeuge, Anlagen, Infrastruktur sowie Unterstützungs- und Ausführungssystemen zusammen [19]. Eine einheitliche Definition des Begriffs der unterstützenden Infrastruktur findet sich in der Literatur nicht. Im weiteren Verlauf werden unter dem Begriff Infrastruktur alle Systemelemente verstanden, die das Zusammenspiel zwischen den restlichen PSS-Elementen ermöglichen. Zur Anzeige eines Komponentenzustands einer Maschine an einem mobilen Endgerät müssen beispielsweise Sensoren, Steuerungsgeräte, Router, Cloudplattform, Auswertungssoftware und Schnittstellen zwischen den Systemelementen entwickelt und aufeinander abgestimmt werden. In diesem Fall wären diese Systemelemente die PSS-Infrastruktur.

2.1.6 Datenbasierte Produkt-Service Systeme

Datenbasierte PSS (PSS 4.0 [20]) bestehen aus smarten Sach- und Serviceprodukten. Als smartes Produkt werden cyber-physische Systeme bezeichnet, die mit anderen Produkten z. B. über das Internet kommunizieren können [21]. Diese smarten Produkte sind mit Sensorik ausgestattet und werden über Software gesteuert. Durch die sensorische Ausstattung und die Kommunikationsfähigkeit werden große Mengen an Daten generiert. Werden die Daten spezifisch analysiert und interpretiert, ist es möglich, spezielle datenbasierte Serviceprodukte, sogenannte smarte Serviceprodukte für den Kunden anzubieten [22].

2.2 Geschäftsmodelle für Produkt-Service Systeme

Damit die Potenziale der Serviceprodukte beim Anbieten von PSS ausgeschöpft werden können, müssen passende Geschäftsmodelle entwickelt werden [23]. Eine einheitliche Definition eines Geschäftsmodells existiert nicht. Im weiteren Verlauf wird sich an der Definition von Osterwalder und Pigneur orientiert. Diese besagt, dass ein Geschäftsmodell das Grundprinzip widerspiegelt, nach dem eine Organisation Wert generiert, vermittelt und erfasst [24]. Es existieren drei unterschiedliche Formen von Geschäftsmodellen, die zum Angebot von PSS eingesetzt werden können [2]:

Funktionsorientierte Geschäftsmodelle : Bei funktionsorientierten Geschäftsmodellen werden die Sach- und Serviceprodukte integriert geplant und entwickelt. Der Kunde kann beim Kauf des Sachprodukts verschiedene Serviceprodukte in Eigenverantwortung beauftragen. Für die Initiierung der Serviceerbringung ist der Kunde verantwortlich. Dementsprechend trägt der Kunde auch die volle Verantwortung hinsichtlich seiner Produktion.

Verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle(vGM): Bei vGM wird dem Kunden die Einsatzfähigkeit des Sachprodukts garantiert. Dies bedeutet, dass der PSS-Anbieter einzelne Prozesse wie Wartung oder Instandhaltung in Eigenverantwortung initiieren muss. Durch diese Verfügbarkeitsgarantie trägt der PSS-Anbieter ein erhöhtes Risiko im Hinblick auf die Produktion des Kunden.

Ergebnisorientierte Geschäftsmodelle: Bei ergebnisorientierten Geschäftsmodellen geht die Verantwortung des PSS und damit für das Produktionsergebnis komplett auf den PSS-Anbieter über. Der Kunde zahlt nur noch für die zugesicherten Ergebnisse, z. B. fehlerfrei produzierte Teile.

Eine Übersicht über die verschiedenen Geschäftsmodelle und ein Vergleich verschiedener Charakteristika findet sich in Abb. 2.3.

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Abb. 2.3

Vergleich verschiedener Geschäftsmodelle nach Meier und Uhlmann [2]

Für die Entwicklung von Geschäftsmodellen bieten verschiedene Autoren unterschiedliche Methoden und Techniken. Zur Beschreibung von Geschäftsmodellen eignet sich beispielsweise der Business Model Canvas (BMC) von Osterwalder und Pigneur [24]. Dabei wird ein Geschäftsmodell anhand von neun Elementen beschrieben. Die Art und Anzahl der Elemente variieren in der Literatur je nach Autor und Beschreibungsrahmenwerk. Der BMC von Osterwalder und Pigneur beinhaltet die folgenden neun Elemente, die von Köster in vier Partialmodelle aufgeteilt wurden [25]:

a.

Angebotsmodell: Das Angebotsmodell setzt sich aus drei Elementen zusammen, den Kundensegmenten, dem Nutzenversprechen und der Marktleistung. Mit den Kundensegmenten werden jene Kunden beschrieben, die mit dem Geschäftsmodell adressiert werden [26]. Das Nutzenversprechen repräsentiert den Marktangebotsvorteil für den Kunden und die involvierten Partner des erweiterten Wertschöpfungsnetzwerks [27]. Die Marktleistung ist das dritte Element und beschreibt die Umwandlung der Geschäftsidee in marktfähige Produkte und Lösungen zur Erfüllung der Kundenwünsche.

b.

Kundenmodell: Das Kundenmodell besteht aus den Marketingkanälen, den Kundenbeziehungen und dem Erlöskonzept. Die Gestaltung der Marketingkanäle legt beispielsweise fest, wie die Kunden des festgelegten Kundensegments über die Marktleistung und das damit verbundene Nutzenversprechen informiert werden [28]. Die Gestaltung der Kundenbeziehungen legt die Art und Intensität fest, mit der der PSS-Anbieter mit seinen Kunden interagieren möchte [24]. Das Erlöskonzept definiert die Art und Weise, wie der Anbieter das Nutzenversprechen in Erträge umwandelt [29].

c.

Wertschöpfungsmodell: Das Wertschöpfungsmodell setzt sich aus vier Elementen zusammen. Dabei repräsentieren die Schlüsselaktivitäten jene Aktivitäten, die zur Realisierung des Nutzenversprechens durchgeführt werden müssen [30]. Zur Durchführung der Schlüsselaktivitäten sind einige Ressourcen unerlässlich und werden daher als Schlüsselressourcen zusammengefasst [31]. Einige wichtige Ressourcen sind beispielsweise nur bei externen Partnerunternehmen vorhanden, sodass zur Realisierung des Nutzenversprechens die wichtigsten Partner als Schlüsselpartner deklariert werden [32]. Wie diese Partner in der Wertschöpfungskette positioniert sind und wie deren Beziehung zueinander gestaltet ist, beschreibt das Element Organisationsform [33].

d.

Finanzmodell: Das Finanzmodell setzt sich aus der Kostenstruktur zusammen, welche die wichtigsten Kostentreiber zur Realisierung des Geschäftsmodells aufschlüsselt [34].

Der weiterentwickelte BMC von Köster wurde von Echterhoff et al. um die Elemente Vorteile für Anwender, Anreize für Partner und Risiken erweitert [35]. Die Partner werden somit nicht nur in den Elementen Schlüsselpartner und Organisationsform adressiert, sondern deren Vorteile an einer Kooperation und Realisierung eines vGM hervorgehoben. Im Projekt wurde somit zur Dokumentation von Geschäftsmodellen der BMC nach Echterhoff et al. eingesetzt. Diese ist in der nachfolgenden Abb. 2.4 dargestellt.

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Abb. 2.4

Erweiterte Business Model Canvas nach Echterhoff et al. [32]

Im Projekt wurden nur vGM betrachtet, sodass im Folgenden auf die technische Verfügbarkeit eingegangen wird. Die vGM werden durch datenbasierte Produkt-Service Systeme realisiert. Im weiteren Verlauf wird stellvertretend für datenbasierte Produkt-Service Systeme lediglich der Begriff Produkt-Service Systeme verwendet.

2.3 Verfügbarkeit

Für die Entwicklung von vGM ist die Definition der Verfügbarkeit essenziell. In der Literatur existiert neben dem Begriff der Verfügbarkeit auch der Terminus Zuverlässigkeit, welcher bezogen auf den Betrachtungsgegenstand sehr ähnlich zur Verfügbarkeit ist. Aus diesem Grund muss die Verfügbarkeit zuerst von der Zuverlässigkeit abgegrenzt werden.

Nach Eberlin und Hock wird Zuverlässigkeit als Fähigkeit eines Objektes definiert, unter gegebenen Bedingungen für eine bestimmte Zeit eine geforderte Funktion auszuüben [36]. Bei Zuverlässigkeitsuntersuchungen ist es wichtig, dass fehlerhafte Objekte nicht ausgetauscht werden. Falls fehlerhafte Komponenten ausgetauscht werden, wird die Verfügbarkeit betrachtet.

Unter Verfügbarkeit wird im Allgemeinen die Wahrscheinlichkeit verstanden, in der sich ein System zu einem beliebigen Zeitpunkt in einem Zustand befindet, in dem es seine definierte Funktion erfüllen kann [36]. Das System ist also zu einem beliebigen Zeitpunkt in einem fehlerfreien Zustand. Die binäre Betrachtungsweise der Komponenten (fehlerfrei oder fehlerbehaftet) schließt allerdings eine Funktionseinschränkung einzelner Komponenten aus. Aus diesem Grund muss die Definition der Verfügbarkeit im Projekt derart angepasst werden, dass auch funktionseingeschränkte Bauteile zu einem bestimmten Anteil die definierte Funktion ausüben können und somit nur zu einem Teil fehlerbehaftet sind. Diese Mehrwertigkeit ist für die Berechnung der Verfügbarkeit und Umsetzung vGM essenziell.

Die Verfügbarkeit berechnet sich durch den Quotienten aus prognostizierter Einsatzzeit und der Summe aus prognostizierter Einsatzzeit und mittlerer Ausfallzeit. Aus der Definition ergeben sich zwei Ansatzpunkte zur Beeinflussung der Verfügbarkeit – die Einsatzzeit und die Ausfallzeit. Ein Ziel des Projekts ist es, die Verfügbarkeit für den Kunden prognostizieren zu können. Aus diesem Grund wird die Einsatzzeit durch die entwickelte Lösung nicht über mehrere Szenarien gemittelt, sondern möglichst genau prognostiziert. Allerdings hängt die Ausfallzeit des Systems von mehreren Faktoren ab, die weder der Kunde noch der Servicetechniker beeinflussen kann. Beispiele hierfür sind die unterschiedlichen Zeiten zur Anreise des Servicetechnikers bzw. die Verkehrssituation. Somit muss die Ausfallzeit gemittelt werden, um auf eine aussagekräftige Kennzahl zu kommen.

Ein fehlerbehafteter Zustand liegt dann vor, wenn eine oder mehrere Haupt- oder Nebenfunktionen, Baugruppen- oder Bauteilefunktionen nicht mehr erfüllt werden [36]. Um die Mehrwertigkeit auch bei der Definition eines Fehlers zu beachten, wird die Definition folgendermaßen angepasst: Ein fehlerbehafteter Zustand liegt vor, wenn eine oder mehrere Haupt- oder Nebenfunktionen, Baugruppen- oder Bauteilefunktionen nicht im erforderlichen Maße erfüllt werden. Es liegt somit eine Leistungseinschränkung oder ein Totalausfall vor. Damit werden bei den betroffenen Bauteilen/Baugruppen Grenzwerte überschritten. Für deren Überschreitung und somit zur Prognose der verbleibenden Einsatzzeit müssen folglich Überwachungskonzepte entwickelt werden. Es