Digitalisierung im Mittelstand: Mit Design Thinking zum neuen Business Modell

Der Maschinenhersteller Piller Blowers & Compressors zeigt, wie es mittelständischen Unternehmen gelingen kann, konkreten Mehrwert aus neuen, digitalen Geschäftsmodellen zu ziehen: Mit einer IoT-Lösung auf Basis der SAP Cloud Platform bietet Piller Blowers seinen Kunden jetzt auch digitale Dienstleistungen an. Die Grundlagen für die umfassende Lösung wurden mit einem Design Thinking Workshop gelegt.

Piller ist Hersteller von Gebläsen und Kompressoren und gehört in diesem Segment zu den Weltmarktführern. Der Maschinenhersteller mit Stammsitz in Moringen in Niedersachsen liefert keine Standardgeräte, sondern jede einzelne Maschine wird speziell für den jeweiligen Kunden und Einsatzzweck konstruiert. Der Gerätehersteller ist mit Niederlassungen in Brasilien, Indien, Korea, Singapur und den USA sowie einem zweiten Produktionswerk in China unterdessen global aufgestellt. Mehr als drei Viertel der Maschinen werden an ausländische Kunden geliefert.

Dabei sind die Piller-Produkte typischerweise in großen Anlagen verbaut – entsprechend kritisch ist die Wartung und Ausfallsicherheit. Wenn das Gebläse ausfällt, sind oft große Teile oder gleich die ganze Produktionsanlage betroffen. Um die Wartung und Ausfallsicherheit seiner weltweit eingesetzten Anlagen zu erhöhen, hat Piller ein Projekt in Angriff genommen, das mit Hilfe von Sensoren schon frühzeitig kritische Betriebszustände erkennt. Im besten Fall schlägt es schon Alarm, lange bevor es zu einem Anlagenstillstand kommt.

Ursprünglich hatten die Verantwortlichen bei Piller dabei eher an eine „kleine Lösung“ gedacht: „Eigentlich wollten wir nur einen Mechanismus installieren, der unsere Kunden automatisch informiert, wenn sich beim Betrieb der Geräte kritische Werte ergeben, so dass sie entsprechende Maßnahmen ergreifen können“, sagt Thomas Henzler, CIO bei Piller Blowers & Compressors.

Und tatsächlich wird die besagte Nachricht bei kritischen Betriebszuständen jetzt automatisch per E-Mail an den Anlagenbetreiber verschickt. Sie macht allerdings nur einen kleinen Teil der sehr viel umfassenderen Lösung aus, die Piller implementiert hat. Dass entgegen der ursprünglichen Intention letztlich eine innovative IoT-Anwendung entstanden ist, die zur Basis eines digitalen Geschäftsmodells wurde und gleichsam ein Musterbeispiel für die Digitalisierung in der Fertigungsbranche liefert, liegt vor allem daran, dass Piller schon bei der Planung vollkommen neue Wege beschritten hat.

Design Thinking statt Pflichtenheft

Denn Eckdaten und Leistungsumfang der Lösung wurden nicht, wie bei IT-Projekten üblich, von IT- und Fachabteilung in einem Pflichtenheft festgelegt und gemäß der traditionellen Wasserfall-Methode umgesetzt. Stattdessen hat CIO Henzler alle Beteiligten in einem Workshop bei SAP in Potsdam versammelt, um nach den Methoden des Design Thinking die neue Lösung zu erarbeiten.

Design Thinking ist ein Ansatz, den immer mehr Unternehmen zum Lösen von Problemen und zur Entwicklung neuer Ideen einsetzen. Im Kern geht es darum, alle am Projekt Beteiligten zusammenzubringen, Projektziele zu formulieren und Ideen zu sammeln. In einem formalisierten Verfahren, das aus wiederholten Phasen von Team- und Gruppenarbeit und dem Zusammentragen und der Diskussion der Ergebnisse im Plenum besteht – so genannten Sprints – werden iterativ Eckpunkte und Leistungsanforderungen erarbeitet. Dabei nehmen die verschiedenen Teams unterschiedliche Sichten auf das Projekt ein – etwa die Sicht des Kunden, des Vertriebs, der Wartung, des Anlagenführers, der Forschung und Entwicklung, verschiedener Fachabteilungen oder der IT.

Aus der Summe der Erkenntnisse entsteht nach mehreren Sprints ein erster Prototyp, der zumindest theoretisch alle Anforderungen an das Projekt umfasst. „Vor dem Workshop hatte ich Bedenken, ob auch wirklich alle Leute mitmachen würden“, blickt CIO Henzler zurück. Schließlich war der Design Thinking Ansatz vollkommen neu und für viele Mitarbeiter ein deutlicher Bruch mit der herkömmlichen Herangehensweise. „Bei einigen Kollegen hätte ich vermutet, dass sie sagen, das ist doch alles Quatsch“. Trotz der vermuteten Widerstände hat sich Henzler für den Workshop entschieden „Wir sind offen da rein gegangen, aber ob wir auf einen Nenner kommen würden, war vorher überhaupt nicht absehbar.“

IoT-Lösung unter realen Bedingungen in China getestet

Insofern war es eine sehr heterogene Gruppe, die im Workshop zusammen kam: Mitarbeiter aus IT, Vertrieb, Qualitätswesen, F&E, Fachabteilungen und der kaufmännische Geschäftsführer. „Wir haben etwa zu gleichen Teilen Leute zusammen gebracht, die daran glaubten und solche, die sehr skeptisch waren“, sagt der CIO heute. „Aber der Workshop hat dann viel besser funktioniert, als wir erwartet hatten.“ Das führt er auch darauf zurück, dass tatsächlich alle Beteiligten ihre Vorstellungen und Anforderungen einbringen konnten und ihre Belange in die Konzeption der Lösung eingeflossen sind. Gleich im Anschluss wurde mit der Realisierung des Prototypen begonnen. Im Produktionswerk in China installierte Piller eigens eine Testanlage und ein Trainingscenter, wo die Lösung mehrere Monate unter realen Bedingungen getestet wurde.

Entstanden ist eine digitale IoT-Lösung, die in der eher konservativen Fertigungsindustrie Maßstäbe setzt. Auf Basis des SAP IoT-Stacks werden mit Hilfe leistungsstarker, selbst entwickelter Sensoren in Echtzeit die Anlagendaten auf die SAP Cloud Platform (SCP) übertragen. Dabei ist das System so ausgelegt, dass für jede einzelne Anlage spezifische Parameter und Regeln festgelegt werden können, die den Spielraum der Messwerte bestimmen. Auf der Cloud Plattform fließen alle diese Daten zusammen und können mit Sollwerten sowie Daten anderer Anlagen verglichen werden. Mit komplexen Analyse-Tool, die auch Erfahrungswerte einbeziehen, lassen sich so kritische Zustände erkennen, lange bevor es tatsächlich zum Leistungsabfall oder zum Stillstand der Anlage kommt. „Die IoT Lösung verbindet die Echtzeitdaten aus den Geräten mit unserer langjährigen Erfahrung aus der Entwicklung und dem Anlagenbetrieb, analysiert sie und stellt das Ergebnis für die Kunden bereit“, sagt CIO Henzler.

Für die Anlagenbetreiber bringt das eine ganze Reihe von Vorteilen: Nicht nur vermindert es das Risiko eines Betriebsausfalls signifikant, sondern statt der Wartung und dem Austausch von Verschleißteilen nach festen Intervallen, ist er jetzt in der Lage, nur dann Teile zu ersetzen, wenn das auch tatsächlich nötig ist. Das bedeutet auch, dass er nicht unnötig einen großen Vorrat teurer Verschleißteile ins Lager legen muss, weil er die Laufzeiten nun viel besser absehen kann.

Nahtlose Integration in die SAP-basierte Anwendungslandschaft

Nicht zufällig hat Piller sich für den IoT-Stack und die Cloud-Plattform von SAP entschieden. Denn schon vor einiger Zeit hatte das Unternehmen das ERP-System auf SAP S/4HANA umgestellt, später dann auch die CX-Lösung SAP C/4/HANA eingeführt. Von der durchgehenden Integration in die vorhandene Anwendungslandschaft profitiert auch die neue, cloud-basierte Lösung. Eine einzige Sensormeldung reicht aus, um alle Prozesse auszulösen, die für die Abwicklung eines Vorgangs nötig sind: von der Fehlermeldung an den Anlagenbetreiber, dem Versand von Handlungsempfehlungen, der Beschaffung von Ersatzteilen für eine Reparatur bis hin zum Entsenden eines Service-Technikers.

Die Kunden können Service-Tickets in der SAP Service Cloud automatisiert generieren. „Von der Sensormeldung bis zur Abrechnung, wird komplett durchgebucht. Für den Kunden bringt das natürlich mehr Transparenz und einen merklichen Mehrwert“, sagt der Piller-CIO. Dabei kann der Kunde das System separat nutzen oder aber in seinen Leitstand für die gesamte Anlage einbinden. Denn Piller-Produkte sind in aller Regel Teile von größeren Anlagen, etwa in der Fertigungsindustrie oder in der Energiebranche. Allerdings weiß Henzler, dass noch eine Menge Überzeugungsaufwand nötig ist. „Wir müssen dem Kunden klar aufzeigen, welche Mehrwerte sich aus der Anwendung ergeben.“ Vielerorts trifft er noch auf Vorbehalte. So gäbe es auch Kunden, die fragten, warum sie sich durch die Online-Anbindung freiwillig überwachen lassen sollten. Hinzu käme die Problematik, dass in größeren Gesamtanlagen die Lieferanten der unterschiedlichen Komponenten oft eigene IoT Lösungen anböten.

Nicht zuletzt sei es eine Herausforderung, den eigenen Vertrieb, der traditionell auf den Verkauf von Lüftern und Kompressoren spezialisiert ist, für den Verkauf einer IT-Lösung fit zu machen – und zu begeistern: „Für unsere Vertriebler, die sich exzellent mit unseren Produkten auskennen, ist es schon fast ein Kulturwechsel, neben Blech nun auch IT zu verkaufen“, sagt der CIO.

Dennoch hat Henzler keine Zweifel, dass er mit der neuen IoT-Lösung auf dem richtigen Weg ist. Er erhält dabei umfassende Unterstützung von der Unternehmensleitung. „Innovation bedeutet heute ja mehr als nur die permanente Weiterentwicklung unserer Produkte“, sagt Nils Englund, geschäftsführender Gesellschafter Piller Blowers & Compressors. „Wenn wir unsere Position als Marktführer behaupten wollen, sind wir gefordert, unseren Kunden auch die Mehrwerte bereit zu stellen, die sich mit digitalen Technologien erschließen lassen.“