Der Forschungsansatz des ZESS
Forschungsansatz
Motivation
Der Fortschritt der Informations- und Kommunikationstechnologien wandelt traditionelle Produkte mehr und mehr zu smarten Produkten. Diese sind in der Lage, intelligent mit anderen smarten Produkten zu interagieren und autonom auf Veränderungen ihrer Umgebung zu reagieren. Bereits heute sind smarte Produkte im gesellschaftlichen und industriellen Alltag allgegenwärtig, z. B. in den Bereichen mobiler Kommunikationstechnik (z. B. Smartphones) und Mobilität (z. B. car-2-car communication). Durch die Integration von internetbasierten Diensten und Dienstleistungen werden smarte Produkte zu Smarten Produkt-Service Systemen (Smarten PSS) erweitert. Die damit einhergehenden Veränderungen - angefangen bei neu zu systematisierenden Arbeitsabläufen, über neuartige Ingenieursqualifikationen bis hin zur Etablierung zuvor undenkbarer Kooperationsformen in räumlich verteilten Unternehmensnetzwerken - sind bis heute nicht abgeschlossen. Dementsprechend kann die umfassende Erschließung der Potentiale Smarter PSS nur in einem systematischen, interdisziplinären Engineering-Ansatz gelingen.
Forschungsansatz
Um die wirtschaftlichen und auch gesellschaftlichen Potentiale umfassend zu erschließen, wird mit dem Forschungszentrum für das Engineering Smarter Produkt-Service Systeme (ZESS) daher ein grundlegender Strategiewechsel im Engineering Smarter PSS verfolgt. Durch die konsequente Verknüpfung der anbieter- und kundendominierten Logik wird eine lebenszyklusübergreifende Sichtweise eingenommen. So werden die Phasen der Entwicklung und Produktion, über den Vertrieb, die Produktnutzung und Serviceerbringung, bis hin zur Rekonfiguration und zum End-of-Life integrativ betrachtet. Das mit dem ZESS verfolgte Ziel ist es daher, Smarte PSS, deren charakteristische Eigenschaften und die aus diesen Eigenschaften resultierenden Veränderungen in einem ganzheitlichen Wirkzusammenhang und domänenübergreifend zu verstehen, die gewonnenen Erkenntnisse in geeignete Methoden, Technologien und Systeme zu überführen, um letztendlich den Transfer eines völlig neuartigen Engineering-Ansatzes in industrielle Anwendungen zu ermöglichen.
Smarte PSS
Smarte Produkt-Service Systeme
Smarte PSS besitzen in besonderer Weise das Potential, die Effizienz traditioneller Geschäftsmodelle zu steigern. Mit Hilfe von Augmented Reality Brillen wird etwa versucht, Instandhaltungsprozesse durch gezielte visuelle Handlungsanweisungen zu optimieren. In der Medizintechnik erfassen zukünftig individuell auf den Patienten abgestimmte Orthesen in der Nutzungsphase Daten über den Therapieverlauf, vernetzen Patienten, Ärzte und Therapeuten miteinander und melden eigenständig den Bedarf für eine individuelle Anpassung des Therapieplans. Neben der Optimierung traditioneller Geschäftsmodelle entstehen durch Smarte PSS aber auch vollkommen neuartige Geschäftsmodelle, in denen z. B. die Erlöse nicht an den Eigentumsübergang des Produktes, sondern an dessen Nutzung gekoppelt sind. Viele branchenübergreifende Anwendungsmöglichkeiten verdeutlichen, dass mit Smarten PSS umfassende technologische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Potentiale erschlossen werden, die im Rahmen bestehender sowie neuartiger Geschäftsmodelle eine bisher ungekannte Fokussierung auf den Mehrwert des Kunden möglich machen. Um die Potentiale von Smarten PSS zu erschließen, werden sich jedoch sowohl die Entstehungsprozesse als auch das unternehmerische Handeln im Allgemeinen umfassend verändern müssen.
Engineering Smarter PSS
Engineering Smarter PSS
Hierfür müssen Smarte PSS unter realitätsnahen Bedingungen, d. h. in unternehmens- und marktähnlichen Strukturen, über den gesamten Lebenszyklus abgebildet und analysiert werden, um darauf aufbauend neue Lösungsansätze gestalten oder bestehende optimieren zu können. Für die Erreichung der definierten Ziele ist es daher zwingend erforderlich, das Phänomen Smarter PSS in unterschiedlichen empirischen Untersuchungen zu erforschen. Im Rahmen von Laborversuchen im ZESS werden Erkenntnisse an realen Objekten gewonnen, z. B. die Nutzerinteraktion mit Smarten PSS.
Forschungszentrum für das Engineering Smarter PSS
Forschungszentrum für das Engineering Smarter PSS
Aufgrund der Komplexität und Langfristigkeit der vorliegenden Zusammenhänge nimmt darüber hinaus das Experimentieren am Modell, und damit die Simulation als Forschungsmethode, einen besonderen Stellenwert ein. Um definierte Problemausschnitte im Lebenszyklus Smarter PSS bewusst herbeizuführen, werden im ZESS Simulationen sowohl rechnergestützt und somit virtuell als auch physisch mit realen Objekten und Personen (z. B. Simulation von Verkaufssituationen mit Hilfe von Testpersonen und Produktmodellen) durchgeführt. Um die besondere Eigenschaft der durchgängigen Vernetzung realer und virtueller Bestandteile Smarter PSS sowie die sich daraus ergebenden Potentiale und Herausforderungen zu untersuchen, sind letztendlich hybride Experimente notwendig, in denen entweder virtuelle Abbilder in einer realen Umgebung oder aber physische Objekte und Modelle in virtuellen Umgebungen erprobt werden können.