Integration von Smarten Produkten und Dienstleistungen im IoT-Zeitalter: Ein Graph-basierter Entwicklungsansatz

Zusammenfassung

Die derzeit in Wissenschaft und Praxis geführte Debatte um nachhaltige und nutzenstiftende IoT-basierte Geschäftsmodelle fokussiert häufig ausschließlich die technisch-physischen Komponenten des Leistungssystems. Ihrer Natur und dem Kundenbedürfnis entsprechend bestehen diese Leistungsbündel jedoch aus zwei Teilen: (Vernetzten) Produkten und (digitalen) Dienstleistungen, welche nur integriert Mehrwerte für Anbieter und Kunden stiften. Die Ausstattung von Sachgütern mit Sensorik und deren Vernetzung auf physischer Ebene ist dabei elementar, die reine Möglichkeit zur Aufnahme der Datensätze ist jedoch nicht direkt nutzenstiftend. Dies wird erst durch die Auswertung der Daten mittels geeigneter Analyseverfahren und dem daraus abgeleiteten Umgang mit der Situation erreicht, wie es derzeit unter dem Begriff „Predictive Maintenance“ häufig als Beispiel angeführt wird. Die Abbildung und Entwicklung solcher integrierten Angebote bringt aufgrund der zu integrierenden Disziplinen und der Vielzahl an unterschiedlichen Elementen umfangreiche Herausforderungen mit sich, für die bisher keine hinreichenden Integrationsansätze bestehen. Der vorliegende Beitrag adressiert die fehlende Verknüpfung der beiden Teile und konzipiert dafür einen auf Graphen beruhenden Ansatz zur Zusammenführung von vernetzten Produkten und Dienstleistungen und zeigt die Funktionsfähigkeit mit Hilfe eines Prototyps auf. Dieser erlaubt die Überführung von Produkten und Dienstleistungsprozessen in Graph-basierte Datenbanken und ermöglicht eine direkte Verknüpfung der Elemente, um integrierte Produkt-Dienstleistungs-Systeme ausführbar darzustellen. Im Ergebnis werden Handlungsstrategien für die integrierte Entwicklung nachhaltiger IoT-basierter Geschäftsmodelle vorgestellt und die Dimensionen einer Ausrichtung von Entwicklungs- und Integrationsaktivitäten aufgezeigt.

Abstract

The current debate in science and practice concerning sustainable and beneficial IoT-based business models often focuses solely on the technical-physical components of the offering. However, due to their nature and focus on customer needs, these bundles consist of two parts: (Networked) products and (digital) services, which create value for providers and customers only in an integrated way. Equipping tangible assets with sensors and linking them on a physical level is key, but the mere possibility of recording data records is not directly beneficial. This is only achieved by evaluating the data using suitable analysis procedures and the resulting handling opportunities of the situation, as it is currently often cited exemplarily under the term “predictive maintenance”. However, the mapping and development of such integrated offerings comes with extensive challenges due to the disciplines that have to be integrated and the large number of different elements for which no adequate integration approaches exist so far. The present contribution addresses this gap and promotes an approach based on graphs for the combination of networked products and services and shows its functionality with the help of a prototype. This allows the transfer of products and service processes into graph-based databases and enables a direct relations of the elements in order to present integrated product-service systems in an executable way. As a result, action strategies for the integrated development of sustainable IoT-based business models are presented and the dimensions of an orientation of development and integration activities are shown.