Die sieben grössten Herausforderungen für den Maschinenbau

Um genau zu sein: Es sind natürlich mehr als sieben grosse Herausforderungen, denen sich der Maschinenbau stellen muss. Aber diese Trends sind es, bei denen Maschinenbauer die grössten strategischen Defizite aufweisen.

Diese sieben Herausforderungen wurden für den deutschen Maschinenbau ausgesucht. Doch der Schweizer Maschinenbau steht exakt vor denselben Herausforderungen. Ersetzen Sie also im Text die Wörter wie «Deutschland» und «deutsche» durch «Schweiz» und «schweizerische», und sie sehen die Herausforderungen des Schweizer Maschinenbaus vor sich.

Karsten Schulze, Partner und Maschinenbau-Experte bei der Unternehmensberatung FTI-Andersch, und Professorin Dr.-Ing. Gisela Lanza, Institutsleiterin des Bereichs Produktionssysteme am wbk Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) beschreiben die wichtigsten Trends der Industrie aus heutiger Perspektive. Und zeigen auf, was Maschinenbauer jetzt tun müssen, um strategische Defizite aufzuholen.

Herausforderung 1: Geschäftsmodelle und Produkte müssen neu erfunden werden – sonst macht es die Konkurrenz

Die Ausgangslage: Die Konstruktion, der Bau und der Verkauf von Maschinen stellen das bis heute funktionale Geschäftsmodell deutscher Maschinenbauer dar. Andere Geschäftsmodelle wie Leasing, Abo oder additive Services gibt es bisher eher selten», sagt Karsten Schulze von FTI-Andersch. Zusatz-Dienstleistungen machen durchschnittlich ein Fünftel des Umsatzes aus. «Dabei handelt es sich nahezu ausschliesslich um Wartungsverträge für die verkauften Maschinen.»

Das Problem: Im Endverbraucher-Bereich setzen sich zunehmend Modelle abseits des klassischen Kaufs durch: ob bei Autos, Handys oder mittlerweile sogar Heizungsanlagen. Karsten Schulze sagt: «Die Erfahrung zeigt: Was im Konsumenten-Bereich als Trend beginnt und sich durchsetzt, findet mit Zeitversatz auch im Business-2-Business-Kontext statt. Obwohl es dazu bereits seit über zehn Jahren Ideen gibt, haben sich viele Maschinenbauer in der Realität mit den dazu benötigten neuen Geschäftsmodellen aber bisher kaum beschäftigt. Dazu gehört es auch, zum Beispiel Daten-getriebene Zusatz-Services zu entwickeln, um sich gegenüber günstigeren Wettbewerbern abzusetzen. Mit dem gestiegenen Kostendruck, gerade der letzten 24 Monate, wird eine Neudefinition von Vertriebs- und Entwicklungsmodellen nicht einfacher.»

Was jetzt zu tun ist: »Anstatt jede Schraube weiter zu optimieren, müssen deutsche Maschinenbauer ans grosse Ganze heran», sagt Karsten Schulze. «Der Preiswettbewerb gerade mit Asien ist nicht zu gewinnen. Es gilt jetzt zu prüfen, durch welche neuen Geschäftsmodelle und zusätzlichen Services Differenzierungsmöglichkeiten jenseits der Maschinenqualität und des Preises möglich sind. In diesem Kontext kann es auch sinnvoll sein, sich mit hiesigen komplementären Anbietern in Digitalisierungs- und Transformationsallianzen zusammenzuschliessen. Nicht jeder Mittelständler muss eigene Plattformen und Modelle entwickeln – so lassen sich Effizienzen nutzen.»

Herausforderung 2: Ohne Kooperationen geht es nicht mehr – stets mit dem Risiko, dass der bisherige Freund zum Wettbewerber wird

Die Ausgangslage: Die Zusammenarbeit mit Unternehmen im IT- und Technologie-Sektor in den USA wie auch in Asien wird auch für deutsche Maschinenbauer unerlässlich, insbesondere im Zuge der Digitalisierung ihrer Maschinen und der hier dargelegten Notwendigkeit zur Neudefinition ihrer Geschäftsmodelle und Entwicklung von neuen, digitalen Dienstleistungen. Karsten Schulze sagt: «Internes Know-how heute noch eigenständig aufzubauen – dafür ist es zu spät. Weltweite Kooperationen sind notwendig, um nicht den Anschluss zu verlieren.»

Das Problem: Die neuen Kooperationspartner lernen schnell und viel. Sie sind oft agiler aufgebaut als klassische Industrieunternehmen. Karsten Schulze erläutert: «Die Wahrscheinlichkeit, dass es einem Software-Unternehmen gelingt, morgen auch die notwendige Hardware zu entwickeln, ist deutlich grösser als andersrum. Aufgrund der agilen Denk- und Organisationsstrukturen dieser Unternehmen fällt es ihnen zudem leichter, neue Geschäftsmodelle zu entwickeln und sehr schnell in die Umsetzung zu bringen. So können aus Freunden schnell Feinde werden – modern auch als ‹Frenemies› bezeichnet.» Der deutsche Maschinenbau hat bisher keine Linie gefunden, mit dieser neuen Form von Zusammenarbeit adäquat umzugehen.

Was jetzt zu tun ist: Karsten Schulze sagt: «Man muss der Wahrheit ins Auge sehen. Deutsche Maschinenbauer sind auf diese Zusammenarbeit angewiesen. Sie können allein kaum etwas gegen dieses Ungleichgewicht tun. Dass ihre neuen Kooperationspartner international deutlich weniger reguliert sind, kommt erschwerend hinzu. Es würde einer konzertierten Industrie-Initiative, national oder sogar auf europäischer Ebene bedürfen, um klare, juristische verbindliche Regeln einzuziehen. Da dies nicht sehr wahrscheinlich erscheint, müssen deutsche Maschinenbauer mit dem Risiko leben und im Gegenzug viel von Ihrem Gegenüber lernen: wenn es ihnen gelingt, die dort eingesetzte Agilität zu verstehen und zu verinnerlichen, können sie damit auch ihre eigenen Organisationen verändern.»

Herausforderung 3: Daten müssen integraler Bestandteil der Wertschöpfung werden – neue Anbieter sind der tradierten Industrie oft voraus

Die Ausgangslage: Entlang der Wertschöpfungskette wird eine Vielzahl an Daten generiert. Diese bilden eine strategische Ressource für Unternehmen, die von Preisoptimierungen bis hin zu tiefergehendem Kundenverständnis viele Potenziale bieten. «Das Thema ‹Big Data› ist seit mehr als zehn Jahren bekannt», sagt Professorin Gisela Lanza vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).

Das Problem: »Doch gerade unseren Maschinenbauern ist es bisher nur selten gelungen, daraus wirklich etwas zu machen», sagt Lanza. «Daten werden falsch oder gar nicht erhoben, nicht systematisiert ausgewertet und aufbereitet. Darum werden keine relevanten Schlüsse daraus gezogen, geschweige denn eigene Geschäftsmodelle auf der Basis entwickelt. Die Wahrheit ist: Trotz des immensen Wettbewerbs und Preisdrucks ist die letzte Dekade im deutschen Maschinenbau sehr gut verlaufen. Da hat man auch in diesem Kontext Investitionen eher hintenangestellt und sich stattdessen auf eine Erhöhung des Outputs in bekanntem Terrain konzentriert. Das rächt sich jetzt, denn jetzt fehlt das Know-how.»

Was jetzt zu tun ist: »Zur Investition genau jetzt gibt es keine Alternative», sagt Gisela Lanza. «Allein schon deshalb, weil der neue Wettbewerb aus Asien gerade erst in den letzten Jahren neue Werke und Produktionsstrassen gebaut hat, Produkte unmittelbar digital entwickelt hat – und jetzt über die technologischen Voraussetzungen verfügt, die Daten für die eigene Prozessoptimierung aber auch für die Entwicklung datengetriebener Geschäftsmodelle zu entwickeln.» Die hiesigen Maschinenbauer müssen jetzt zum einen die technologischen Voraussetzungen schaffen, zum anderen rasch das notwendige Know-how aufbauen. Lanza rät: «Entwickeln Sie eine Strategie. Aber fangen Sie auch ganz pragmatisch einfach schon mal an. Definieren Sie die wichtigsten Datenpunkte, werten Sie diese aus, experimentieren Sie damit. Jetzt.»

Herausforderung 4: Produktentwicklung muss neu gedacht werden – ganz fokussiert auf den Kunden-Nutzen

Die Ausgangslage: Deutsche Maschinenbauer entwickeln die technische beste Lösung, die sich bisher häufig selbst einen Nachfrage-Markt gesucht hat. «Dabei waren und sind viele Maschinen qualitativ auf einer Wertigkeitsstufe gebaut, die vom Kunden eigentlich gar nicht benötigt wird», sagt Karsten Schulze. «Da gibt es noch die selbst entwickelte Schraube, die vor allem teuer, aber nicht effizient ist. Und da sind Sortimente in einer Breite verfügbar, die zu einer viel zu hohen Komplexität führen – und damit die Marge signifikant verringern.»

Das Problem: Industrie-übergreifend ist die Idee, vom Kunden her die eigenen Produkte zu denken, in einer Frühphase. «Vorreiter sind erneut die Hersteller von Konsumgütern», sagt Schulze. «Die schauen sich an: Was will der Kunde? Was braucht er dazu? Und wie lässt sich das effizient herstellen? Maschinenbauer gehen oft von einem abstrakten Problem aus, dass sie versuchen bestmöglich zu lösen – und machen dies zur Grundlage von Entwicklung. Bei steigendem Preisdruck bietet aber nur eine Fokussierung die Möglichkeit, Margen zu halten oder sogar zeitweilig auszubauen. Da braucht man dann nicht die Spezialschraube, sondern normierte Zulieferung.»

Was jetzt zu tun ist: Maschinenbauer müssen den Entwicklungsprozess neu denken. «Anstatt ins Abstrakte hinein zu entwickeln, sollten sie mit ihren Kunden in einem ständigen Dialog stehen und spezifisch auf dessen Bedürfnisse hin entwickeln», sagt Karsten Schulze. «Das bedeutet übrigens nicht, anstatt zehn künftig zwanzig Varianten anzubieten. Im Gegenteil: Oft benötigen Kunden gar nicht den Grad der Detaillierung. Neue Management-Konzepte wie ‚Design Thinking‘ können nicht nur Anbietern von Unterhaltungselektronik, sondern auch Maschinenbauern dabei helfen, Entwicklung neu zu denken.»

Herausforderung 5: ‹Green Tech› muss als Stärke ausgespielt und langfristig besetzt werden – Wettbewerber rücken schon längst nach

Die Ausgangslage: Ökologische und ökonomische Nachhaltigkeit ist einer der weltweiten Megatrends, der auch die nächsten Dekaden begleiten wird. Aufgrund der internationalen Wahrnehmung, Deutschland sei ein sehr ‹grün› orientiertes Land, haben gerade hiesige Maschinenbauer die Chance, zu profitieren.

Das Problem: Gisela Lanza sagt: «Aber auch weltweit werden Umweltauflagen weiter verschärft, was internationale Anbieter dazu zwingt nachhaltiger zu werden. Heutige Wettbewerbsvorteile könnten schnell abschmelzen.»

Was jetzt zu tun ist: Die Forscherin und Expertin empfiehlt den Unternehmen, eine explizite Strategie wie nachhaltige Produkte und nachhaltige Prozesse zu entwickeln. «Kontinuierliche Investments in grüne Technologien und ein selbst gewähltes, permanentes Unterbieten bestehender Grenzwerte können den nachhaltigen Wettbewerbsvorteil sichern», sagt Gisela Lanza. «Unternehmen zum Beispiel aus der Automobilindustrie machen es vor: da verpflichten sich einige Hersteller freiwillig, in zehn Jahren ausschliesslich auf Elektro-Technologie zu setzen. Eine solch visionäre Haltung könnte auch für deutsche Maschinenbauer ein wichtiges Differenzierungskriterium hin zum internationalen Wettbewerb sein und werden.»

Herausforderung 6: Know-how-Aufbau in Blockchain wird unverzichtbar sein – auch wenn die Anwendungsfelder zunächst limitiert sind

Die Ausgangslage: Blockchain-basierte Technologien verändern viele Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle. Im deutschen Maschinenbau spielt Blockchain heute in der Praxis jedoch so gut wie keine Rolle. «Viele Maschinen arbeiten heute zwar digital, sind aber nicht ‚smart‘. Darum fehlt vielfach bisher der Anwendungsfall», sagt Karsten Schulze.

Das Problem: Smarte Maschinen befinden sich in der Entwicklung. Mithilfe der Blockchain-Technologie liesse sich ihre Tätigkeit zukünftig manipulationsresistent protokollieren. Dies wird insbesondere im Falle der Überlassung oder des Leasings einer Maschine beziehungsweise des Beziehens einer Dienstleistung der Fall sein. Karsten Schulze sagt: «Aktuell dominiert jedoch nach wie vor das Modell des Maschinenkaufs.» Weil die aktuellen Anwendungsfälle in der Breite fehlen, gibt es bisher gleichzeitig wenig relevante Anwendungen auf dem Markt.

Was jetzt zu tun ist: Bei einer Veränderung des Geschäftsmodells wird Blockchain automatisch eine Rolle spielen. Wenn jetzt die ‚smarte‘ Maschine und das neue Modell ohne diese neue technologische Möglichkeit erdacht wird, fehlt zum einen eine wichtige technologische Zukunftskompetenz. Zum anderen wird eine spätere Einbindung komplex, kompliziert und damit auch teurer sein. Maschinebauer sollten darum schon jetzt überprüfen, an welcher Stelle sie in Know-how-Aufbau und ganz konkret in Blockchain-Prototypen, angedockt an das eigene Maschinensortiment und Geschäftsmodell investieren kann. Diejenigen, die sich für diese zusätzliche Investition entscheiden, erwerben einen wichtigen Wettbewerbsvorteil. «Blockchain ist über den Hype-Status längst hinaus», sagt Karsten Schulze. «Sie wird für alle Industrien relevant sein, auch wenn die Anwendungstiefe und die jeweiligen Zeitpunkte noch nicht deutlich sind.»

Herausforderung 7: Der Aufbau von resilienten Produktionsnetzwerken bedarf Investition – unverzichtbar, trotz keinem direkten ROI

Die Ausgangslage: »Ob die laufende Pandemie, zuvor aber auch schon Umweltkatastrophen, Rohstoffengpässe oder politische Verwerfungen – die internationalen Lieferketten sind störungsanfällig wie nie», sagt Gisela Lanza. «Das liegt auch daran, dass sie noch nie so komplex und wirklich international arbeitsteilig waren, wie heute. Gibt es Störungen, geht dies mit erheblichen Kosten für alle Beteiligten in diesen Ketten einher.»

Das Problem: Der Aufbau von neuen Lieferanten, Notfallpläne, ein neues Logistikkonzept, eine automatisierte Supply Chain – das alles geht mit nicht unerheblichen Investitionen einher. Lanza: «Alle hier dargelegten Trends vereint, dass sie kurzfristig hohe Kosten verursachen, die sich erst langfristig amortisieren. Und das zu einer Zeit, in der vielen Firmen nicht nur aufgrund der Pandemie, sondern auch schon im Jahr zuvor wichtige Liquidität abhandengekommen ist. So mancher macht lieber beide Augen zu. Bis es zu spät ist und der eine wichtige Zulieferer nicht mehr liefern kann oder will.»

Was jetzt zu tun ist: Deutsche Maschinenbauer müssen bei hoher Abhängigkeit eine intensive Prävention betreiben. Gisela Lanza sagt: «Es gilt zu identifizieren: Wo sind die wichtigsten Flaschenhälse? Was sind die grössten Abhängigkeiten? Wo gibt es Alternativen? Wie können diese aufgebaut werden? Auch wenn es Zeit und Geld erfordert: Wer keine strategischen Redundanzen und flexible Konzepte zur Kapazitätsverlagerung aufbaut, der hat heute eine realistische Chance, dafür einmal sehr teuer zu bezahlen. Grundvoraussetzungen dafür sind zunehmende Fabrikstandardisierung und optimierte Werkstromanalysen.»

Die vollständige Studie kann hier im PDF-Format heruntergeladen werden (externer Link zu FTI Andersch Consulting): Studie Herausforderungen Maschinenbauer