Risikoverlagerung im Maschinenbau : So revolutionieren digitale Geschäftsmodelle den Maschinenbau

Manche Produktionsbereiche gelten auf den ersten Blick nicht als klassische Innovationsfelder für neue digitale Geschäftsmodelle. Ein Beispiel hierfür sind Schlitzwandfräsen - massive Spezialmaschinen für die Tiefbau, die bis zu 200 Meter tiefe und schmale Schächte in den Boden fräsen, wie sie beispielsweise beim Bau von U-Bahn-Stationen eingesetzt werden.

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Für den Maschinenbauer Liebherr bot gerade diese Nische Anlass, um über neue Geschäftsmodelle nachzudenken. 2019 kam Liebherr, bis dato in der Schlitzwandtechnik als renommierter Trägergerätehersteller bekannt, mit seiner eigenen SchSchlitzwandfräse auf den Markt, der von einem Marktführer dominiert wurde "Um den Markteintritt möglichst erfolgreich zu gestalten, suchten wir nach innovativen Ansätzen, nicht nur bei der Technik, sondern auch im Geschäftsmodell." erklärt Florian Gabriel von Liebherr Werk Nenzing.

Die Analyse der spezifischen Anforderungen und Herausforderungen potenzieller Kunden brachte aber eine zentrale Erkenntnis: "Fällt eine Fräse auf der Baustelle aus, steht das gesamte Projekt still. Die Kosten für solche Ausfälle können enorm sein." Da konnte man ansetzen. Denn auch Kunden spüren die Krise. Das Kostenbewusstsein steigt. Ein besonderes anfälliger Bestandteil der Maschinen sind die Getriebe, die unter den extremen Bedingungen häufig ausfallen. Um die Risiken zu minimieren, lagern viele Bauunternehmen mehrere Ersatzgetriebe vor Ort. Die getauschten Fräsradantriebe müssen dann kostenintensiv überholt oder ersetzt werden.

Liebherr Nenzing entwickelte daraufhin ein neues Geschäftsmodell, dass diese Problematik adressiert. Das Konzept: Das komplette Schlitzwandfräsensystem, das je nach Ausstattung mehrere Millionen Euro kostet, wird verkauft, während für die Fräsantriebe ein spezielles "Pay-per-Use"-Modell implementiert wurde. Der Getriebeeinsatz wird auf Stundenbasis abgerechnet und Service inklusive vorausschauender Wartung (Predictive Maintenance) gleich mitverkaut - eine Win-win-Situation: "Der Kunde hat weniger Ausfallzeiten und wir weniger Reparaturkosten." Zudem ist weniger Kapital gebunden. Vor allem im Krisenzeiten kann das Thema ein sein.

Pay-per-Use gilt als einer der vielversprechenden Ansätze für digitale Geschäftsmodelle im Maschinenbau. Dabei bleibt das Produkt im Eigentum der Herstellers - oder einer Leasingfirma, die als Finanzierungsintermediär auftritt - und wird dem Kunden zur Nutzung bereitgestellt, inklusive Service und Wartungsvertrag. Abgerechnet wird nach Nutzung - entweder in Betriebsstunden oder anderen Einheiten, wie Stückanzahl pro Stunden, die Maschinen produzieren.

Was einfach klingt, hat aber auch Haken und Ösen. Denn die alte Denke: Maschine bauen, verkaufen, Hakerl drunter, nächstes Geschäft, ist so nicht mehr möglich. Für die Maschinenbaubranche, die seit jeher gutes Geld mit physischen Produkten machte, sind digitale Geschäftsmodelle oft noch eine Herausforderung. Sie versprechen zwar mehr Umsätze, auch mit neuen Kunden. Statt dem glatten Verkauf, der mit einem Schlag oft eine Million Euro und mehr aufs Konto spülte, gilt es aber nun mit Service im Abosystem und Abrechnung im Pay-per-Use-Modus Geld zitzerlweise zu verdienen.

"Digitale Geschäftsmodelle sind eine Risikoverlagerung vom Kunden auf den Hersteller, das kann fordern", sagt Herbert Jodlbauer, der Leiter des Josef Ressel Zentrums für digitale Geschäftsmodelle and der Fachhochschule Oberösterreich in Steyr. Die Änderung kann Investitionsentscheidungen unter Umständen zwar positiv beeinflussen. "Die Umstellung auf digitale Geschäftsmodelle erfordert bei Maschinenbauern aber Changemanagement, da es Unternehmen bis hinein in Buchhaltung und Kostenrechnung fordert."

Diese Erfahrung machte auch Ingo Sawilla, Automatisierungs- und Digitalisierungsexperte beim Maschinenhersteller Trumpf: Der deutsche Werkzeugmaschinenbauer und Spezialist für Lasertechnologie mit Niederlassung in Pasching, Oberösterreich, hat bereits "Equipment as a Service" im Angebot. das heißt, das Einzige, was der Kunde braucht, ist ein Ort mit entsprechender Energieversorgung, an dem Trumpf seine Maschinen aufstellen kann - und Aufträge für die Maschine, sagt Sawilla. "Den Rest erledigen wir." Abgerechnet wird nach Stück pro Stunde plus einer Mindestmenge, Service und Predictive Maintenance inklusive. "In diesem Modell werden wir als Maschinenbauer zum Maschinenbetreiber. Wir sind dazu sozusagen unser eigener Kunde." Inklusive Ersatzteilservice, Fernwartung und Troubleshooting im Ernstfall.

Um das Modell "Equipment as a Service" im eigenen Unternehmen abbilden zu können, war freilich einiges an Aufwand notwendig. "Wir müssen viele Geschäftsprozesse ändern", sagt Sawilla. Auch bei Liebherr Nenzing brachte Pay-per-Use ähnlich Forderndes: "Plötzlich hatten wir alte und kaputte Getriebe in unserem Werk zum Reparieren. Das war bislang so unbekannt."

Ob es den Aufwand wert ist, darauf gibt es meist eine zweigeteilte Antwort. Meist heißt es: Nein, nicht wirklich. Zusatz aber: noch nicht.

Denn in der eher trägen Maschinenbaubranche herrscht noch eine gewisse Gleichzeitigkeit der Ungleichzeitigkeit. Das kommt nicht von ungefähr. Eine Umfrage eines führenden Maschinenbauers, der nicht gennant werden will, ergab, dass 60 Prozent seiner Kunden noch ,,Disjockeys" sind, also ihre Steuerungsprogramme für Maschinen noch via Floppy-Disks zum Laufen bringen. Maschinen funktionieren auch noch nach 30 bis 40 Jahren Betrieb. Warum da was ändern, fragen sich offensichtlich nicht wenige.

Maschinenbauer fragen sich daher, ob sich der Aufwand, in Richtung digitaler Geschäftsmodelle zu denken, überhaupt (schon) rentiert. Manche starten auch Projekte, entwickeln eigene Software für Predictive Maintenance oder Monitoring.,,Viele Projekte von Maschinenbauern sind auch wieder kommerziell gefloppt", weiß Michael Meisel von der Unternehmensgruppe STIWA, die als Anlagenbauer und Automatisierungsexperte schon seit drei Jahrzehnten Softwarelösungen entwickelt. Der Grund: ,,Softwareschmieden erfordern permanente Weiterentwicklung und generieren damit laufend Kosten. Das hat- ten Maschinenbauer lange Zeit nicht am Radar."

Schwung in die Branche und in Richtung digitale Geschäftsmodelle bringt auch nachhaltiges Wirtschaften. Digitalisierung und Predictive Maintenance sollen Abfall, Ausschuss und Stillstandzeiten reduzieren. Starlinger, führender Hersteller von Anlagen für die Kunststoffgewebesackproduktion sowie Kunststoff-Recycling und -Veredelung, bietet mittlerweile auf seinen Maschinen, so wie in Flugzeugen, eine Blackbox an. ,,Darauf werden alle Betriebsdaten gespeichert", sagt Anes Kapetanovic, Geschäftsführer von GRAFIT, dem 2018 gegründeten Anbieter von Software-Lösungen für Industrieanlagen und Mitglied in der Starlinger Gruppe. ,,Mit diesen Daten kann im Fall des Falles die Fehlersuche signifikant beschleunigt werden." Mit der Blackbox werden nun nicht nur neue Maschinen ausgerüstet, sondern auch alte nachgerüstet.,,Erklären müssen wir den Mehrwert oft schon", sagt Kapetanovic.

„Aber wenn wir zeigen können, dass die Daten Lösungen liefern, damit Maschinen übers Jahr drei Wochen länger laufen können oder nur durch die Änderung einer Rezeptur um ein halbes Prozent große Einsparungen möglich sind, dann leuchtet das Kosten-Nutzen-Verhältnis Betriebsleitern schnell ein."

Ähnliche Erfahrung macht auch Sebastian Schneider von DMG Mori: „Für Kunden wird die Energieeffizienz ein immer größeres Thema." Der Fräsmaschinenhersteller bietet mittlerweile Sensoren an, mit denen etwa Öldruck bei der Kühlflüssigkeit auf den tatsächlichen Betriebsbedarf variabel angepasst werden kann. Das Einsparungspotenzial liege da im zweistelligen Prozentbereich. Interessiert zeigen sich Kunden mittlerweile auch an Schnittstellen, an denen man den aktuellen Energieverbrauch einzelner Maschinen automatisch auslesen kann. Denn in Zukunft könnten neue kollaborative Geschäftsmodelle über die Sektorengrenzen hinweg interessant werden, sagt Schneider.

Da die Energieproduktion durch immer mehr Solar- und Windstrom auch immer volatiler wird, braucht das Stromnetz, um es stabil zu halten, auch viel mehr Flexibilität. Ein neues digitales Geschäftsmodell steht im Raum: Industrieunternehmen, Maschinen- und Anlagenbauer, könnten ihre Anlagen für die Austarierung der Netzspannung zur Verfügung stellen. Sie könnten prognostizierte Überschussströme für den nächsten Tag (,,redispatch") abnehmen oder ihre Produktionszeiten flexibel verschieben und dafür von den Netzbetreibern bezahlt bekommen. Für dieses Geschäftsmodell der Zukunft müssen aber noch Hausaufgaben gemacht werden: Viele Unternehmen, so zeigen Studien, haben auch heute noch oft nur einen Stromzähler pro Betriebshalle/ Standort installiert.

Teilnehmer am Fleximarkt müssen aber auf Knopfdruck und in der Sekunde wissen, wie viel Strom gerade von jedem Anlagenteil verbraucht wird. Derzeit beträgt der Redispatchmarkt in Österreich 150 Millionen Euro und wird sich durch den Ausbau erneuerbarer Energie in den nächsten Jahren wohl noch vervierfachen. Automatisierte Datenströme im Betrieb könnten so Millionen bringen.

Trumpf denkt mittlerweile bereits weiter. Denn die Digitalisierung hat mit dem Einsatz Künstlicher Intelligenz noch an Tempo zugenommen. "Wir wissen nicht, welche Neuerungen da noch anstehen werden, aber wir beobachten die Entwicklungen", sagt Sawilla. "Denn möglicherweise revolutioniert die KI auch unser Kerngeschäft von Grund auf." Ein Beispiel dafür sieht Sawilla im Propmt Engineering. Wer die Kunst und Wissenschaft versteht, für ChatGPT, CoPilot&Co. Eingaben (Prompts) präzise und effektiv zu formulieren, kann als Ausgabe oft schon heute überraschend gut funktionierende erhalten - innerhalb von Stunden: "Da wird sich in den nächsten Jahren noch gewaltig viel tun."