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Industrie

Von Produkten zu Cyber Physikalischen Systemen: Wie Sie in einer vernetzen Welt bestehen

Qualität und Leistung der Hardware – darauf beruhte der Erfolg industrieller Spitzenunternehmen seit Jahrzehnten. Autos überzeugten durch mechanische Zuverlässigkeit, Haushaltsgeräte durch Langlebigkeit und Roboter durch konstante Präzision. Aber: Der Markt hat sich verändert. Spielregeln wurden neu definiert. Wie können Unternehmen ihre Zukunft sichern?

24. September 20253 Minuten Lesezeit
Industrial Engineer Works on the Personal Computer Designing Tool part in 3D,
Mit Insights von
Reka Leisztner, Lead Business Consultant, Zühlke

Réka Leisztner

Senior Consulting Managerreka.leisztner@zuehlke.com

Vom Hardware-Mindest zum Systemdenken

Der Mehrwert für Ihre Kunden liegt heute in Cyber Physikalischen Systemen (CPS), in denen Hardware, Software, Daten und Services eng miteinander verknüpft sind.

Die Herausforderung: Unternehmen mit jahrzehntelangem Erfolg im Hardware-Geschäft sind oft durch ihre eigenen traditionellen Stärken gehemmt. Prozesse, Strukturen und Geschäftsmodelle wurden rund um ihre mechanische Expertise aufgebaut.

Hardware war schon immer das Produkt, das verkauft wurde. Software war lediglich ein nachträgliches Hilfsmittel – eine Steuerung, eine Schnittstelle oder ein digitaler Knopf.

“Ein Produkthersteller wird immer ein Hardware-Anbieter bleiben. Das Ziel besteht nicht darin, seine Identität zu verlieren, sondern den neuen Ansatz der Wertschöpfung zu verstehen. Es geht darum zu erkennen, dass Mehrwert in Zukunft durch Systemfunktionen und nicht durch Hardwarefunktionen geschaffen wird. ” “Ein Produkthersteller wird immer ein Hardware-Anbieter bleiben. Das Ziel besteht nicht darin, seine Identität zu verlieren, sondern den neuen Ansatz der Wertschöpfung zu verstehen. Es geht darum zu erkennen, dass Mehrwert in Zukunft durch Systemfunktionen und nicht durch Hardwarefunktionen geschaffen wird. ”

A smiling woman portrait in an office setting
Reka Leisztner

Senior Consulting Manager, Zühlke Group

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Unternehmen heute neue Denkweisen und neue Dynamiken annehmen:

  • Software ist zum Werttreiber geworden, ermöglicht Anpassungsfähigkeit, Intelligenz und neue Kundenerlebnisse.
  • Integration definiert die Wettbewerbsfähigkeit, da Kunden nahtlose Interaktion zwischen Hardware, Software, Daten und Konnektivität erwarten.
  • Time-to-Market ist entscheidend, da Geschwindigkeit wichtiger ist denn je, die Kundenerwartungen steigen und Marktfenster sich verkürzen.
  • Neue Umsatzströme entstehen durch servicebasierte, abonnementbasierte und plattformbasierte Modelle, die auf Produkten beruhen, die von Anfang an als Systeme konzipiert wurden.

Unsere Erfahrung zeigt: Die Gewinner sind nicht mehr die Unternehmen, die die stärksten Maschinen bauen, sondern diejenigen, die die effektivsten Systeme realisieren.

smart robot in manufacturing industry

Die Falle „digital aufgerüsteter“ Produkte

Um den Unterschied zwischen Cyber Physikalischen Systemen und digital aufgerüsteten Produkten zu verdeutlichen, betrachten wir einige Beispiele aus der Praxis, wie traditionelle Unternehmen ihre Produkte „digitalisieren“:

  • Ein Roboterarm mit einem Remote-Dashboard.
  • Eine Waschmaschine mit einer Smartphone-App, die Knöpfe imitiert.
  • Ein Traktor mit Online-Handbuch und GPS-Navigation.

Dies sind keine Cyber Physikalischen Systeme. Es handelt sich um digital aufgerüstete Produkte, bei denen die Hardware weiterhin die Hauptrolle spielt und die Software nachträglich hinzugefügt wird.

Welche Vorteile bietet ein Systems-First-Ansatz gegenüber einer Hardware-First-Entwicklung?

Der klassische Ansatz fängt Unternehmen oft in einem Kreislauf inkrementeller Innovationen – nützlich, aber selten transformativ. Kunden erhalten digitale Bequemlichkeit, aber nicht den entscheidenden Sprung in Funktionalität, Benutzerfreundlichkeit oder Ökosystemintegration, der echte Cyber Physikalische Systeme ausmacht.

Nehmen wir einen „digital aufgerüsteten“ Roboterarm: Er mag die Überwachung verbessern, verändert den Betrieb jedoch kaum. Im Gegensatz dazu integriert ein echtes Cyber Physikalisches Robotic System adaptive Programmierung, KI-gestützte prädiktive Wartung, cloudbasierte Flottenkoordination und nahtlose Mensch-Maschine-Zusammenarbeit. Diese Synergie reduziert nicht nur die Betriebskosten, sondern ermöglicht auch skalierbares Wachstum.

Der klassische Ansatz liefert lediglich eine bessere Maschine. Mit einem neuen Ansatz entsteht ein System, das wiederkehrenden Kundennutzen generiert.

Drei Hürden, an denen etablierte Organisationen scheitern

Unsere Erfahrung zeigt: Auch wenn Führungskräfte die Dringlichkeit zur Transformation erkennen, halten drei tief verwurzelte Hürden Unternehmen typischerweise zurück:
  • Organisatorische Trägheit

    Die meisten Organisationen optimieren weiterhin für hardwarezentrierte Lebenszyklen. Industrial DevOps – schnelle, integrierte Iterationen, bei denen sich Hardwareprototypen parallel zur Software weiterentwickeln – sind die Ausnahme, nicht die Regel.

  • Strategische Lücken

    Produktdefinitionen bleiben in mechanischen Begriffen verhaftet. Zu oft fehlt ein systemorientiertes Produktmanagement, das digitale und Service-Ebenen nicht als Zusatz, sondern als integralen Bestandteil des Wertversprechens betrachtet.

  • Kulturelle Hürden

    Ingenieure sind typerischerweise und zu Recht stolz auf ihre technische Expertise.. Die Akzeptanz von Software, Daten und funktionsübergreifender Zusammenarbeit stellt tief verwurzelte Identitäten und siloartige Arbeitsweisen infrage. Aber ohne diesen Wandel gibt es keine Innovation.

Engineer testing a robotic production simulator

Diese Hürden bremsen die Entwicklung von Systemen vom ersten Moment an.

Beginnt die Ideenfindung und Konzeptentwicklung mit einem hardwarezentrierten Ansatz, hinkt die digitale Integration hinterher. Dies beschränkt Software-Funktionalitäten, führt zu fehlender Ausrichtung auf Kundenbedürfnisse und zwingt zu kostspieligen Nachrüstungen, die Produkteinführungen verzögern.

Ohne einen grundlegenden Perspektivwechsel kann kein nachhaltiges Geschäftsmodell entstehen.

Sind Ihre Produkte „digital-native“ oder nur digital aufgerüstet?

Hier ist eine einfache Möglichkeit, den digitalen Reifegrad Ihres Unternehmens einzuschätzen. Beantworten Sie diese Fragen, um Ihren Ausgangspunkt auf dem Weg zu cyber physischen Systemen zu bestimmen.

1. Wie definieren Sie Ihr Produkt?

  • A) Unsere Hardwareeigenschaften sind unsere USP, geprägt von unserer mechanischen Expertise (Drehmoment, Präzision, Langlebigkeit)
  • B) Wir fokussieren uns auf Hardware, ergänzen diese aber mit digitalen Add-ons (App, Dashboard, Monitoring)
  • C) Wir konzentrieren uns auf die Ergebnisse, die das gesamte System liefert (Predictive Maintenance, Autonomous Operation, Ecosystem Integration)

2. Welche Rolle spielt Software in Ihrem Entwicklungsprozess?

  • A) Wir entwickeln die Hardware zuerst und fügen die Software später hinzu, hauptsächlich zur Steuerung oder Unterstützung der Maschine/des Produkts
  • B) Wir betrachten Hardware und Software parallel, aber Software bleibt zweitrangig und oft isoliert
  • C) Software ist Kern der Produktdefinition und wird von Anfang an gemeinsam mit Hardware und Services konzipiert

3. Welches Geschäftsmodell nutzen Sie hauptsächlich?

  • A) Einmaliger Hardwareverkauf, Service beschränkt auf After-Sales oder Garantie.
  • B) Hardware plus einige digitale Services wie Datendashboards oder Premium-Add-ons.
  • C) Mehrere Recurring-Revenue-Modelle wie Abonnements, Plattformen oder outcome-based Services. 

Ihr Ergebnis

Unabhängig von Ihrer Einstufung ist die Chance klar: Wer frühzeitig Systems Thinking verankert, beschleunigt die Transformation und schafft nachhaltiges Wachstum.
  • Basis

    Schnell zu einem Cyber-Physical-Systems-Ansatz wechseln.

    Sie stehen am Anfang der Transformationsreise. Ihr Mehrwert generiert sich hauptsächlich aus der Hardware, während digitale Features nur eine unterstützende Rolle spielen.

  • Fortgeschrittener Einsteiger

    Diese beiden Welten effektiv verbinden.

    Sie sind auf dem richtigen Weg. Sie haben begonnen, digitale Elemente hinzuzufügen, aber echte ergebnisorientierte Innovation liegt noch vor Ihnen.

  • Fortgeschritten

    Sie agieren an der Spitze der digitalen Welt.

    Ihre Produkte sind nicht länger nur Hardware. Es sind integrierte Systeme, die Ergebnisse liefern, neue Geschäftsmodelle skalieren und nachhaltigen Kundennutzen schaffen.

  • Im Wandel

    Die Vision ist da, jetzt braucht es den Mindset-Wechsel.

    Ihre Initiativen zeigen, dass Sie den Wert integrierter Systeme erkennen, aber Ihr Unternehmen hat das Systemdenken noch nicht vollständig angenommen. Richten Sie Teams und Prozesse so aus, dass digitale und physische Innovation gemeinsam voranschreiten.

Systemdenken als Schlüsselfaktor

Produkte werden zunehmender komplexer, daher können wir sie nicht mehr aus nur einer Perspektive betrachten. Wir müssen in Systemen denken und den Fokus von einzelnen Komponenten auf Gesamtergebnisse verlagern.

Prinzipien:

  • Hardware, Software und Services werden gemeinsam konzipiert.
  • Funktionsübergreifende Teams arbeiten mit End-to-End-Perspektive zusammen.
  • Die Customer Journey definiert die Anforderungen, nicht interne technische Silos.
  • Der Mehrwert wird an Performance und Business Impact gemessen, nicht an Spezifikationen.

Vorteile:

  • Schnellere Entwicklung durch integrierte Teams und modulare Architekturen.
  • Höhere Produktqualität durch frühe Abstimmung von Hardware und Software.
  • Steigende Kundentreue durch ergebnisorientierte Innovation.
  • Nachhaltiges Wachstum durch digitale Services und plattformbasierte Modelle.

Anstatt zu fragen: Welche Funktionen können wir der Waschmaschine hinzufügen?, sollten Sie fragen: Welche Ergebnisse brauchen Haushalte vom „System Waschmaschine“? Dieses Denken lässt digitale Vorreiter florieren. Sie gestalten Produkte ganzheitlich und formen erst danach Hardware, Software, Daten und Konnektivität, um diese Ergebnisse zu liefern.

Vom Feature zum Outcome

Die Vorteile von Cyber Physikalischen Systemen sind sofort spürbar, doch eine echte Systemperspektive zu entwickeln, ist oft eine Herausforderung. In allen Branchen ist der Wandel klar erkennbar – hier einige Beispiele, bei denen früher das Feature und heute der Nutzen im Vordergrund steht:

Staubsauger

  • Früher: Starke Saugleistung und feine Staubfilterung.
  • Heute: Das Zuhause wird autonom gereinigt. Sauberkeit wird zu einem Hintergrundservice, während Nutzende kochen, arbeiten oder nicht einmal zu Hause sind. 

Auto

  • Früher: PS, Drehmoment und Kraftstoffverbrauch.
  • Heute: Kontinuierlicher Mobilitätsservice. Das Auto aktualisiert sich over-the-air, integriert sich in Smart-City-Verkehrssysteme und bietet personalisierte Infotainment- und Fahrassistenzfunktionen. 

Aufzug

  • Früher: Schnelle und sanfte Fahrt, hohe Verfügbarkeit.
  • Heute: Optimierter Gebäudefluss. Aufzüge prognostizieren Verkehrsströme, gruppieren Passagiere intelligent und integrieren sich in Energiemanagementsysteme, um Kosten zu senken. 

MRT-Scanner

  • Früher: Hohe Auflösung und Bildschärfe.
  • Heute: Ein End-to-End-Diagnoseprozess mit KI-gestützter Bildanalyse, automatischem Vergleich der Patientenhistorie und nahtloser Übertragung der Ergebnisse in die elektronische Gesundheitsakten. 

Industrielle Pumpe

  • Früher: Langlebigkeit und maximale Förderleistung.
  • Heute: Garantierte Betriebszeit und niedrigste Kosten pro Liter. Das System überwacht sich selbst, prognostiziert Ausfälle und optimiert den Energieverbrauch über die gesamte Produktionslinie. 

Wo liegt der Business Case für Führungskräfte?

Keine Frage, Hardware-getriebener Erfolg bleibt wichtig, reicht jedoch nicht mehr aus. Der wahre Differenzierungsfaktor ist das Systemergebnis: intelligenter, schneller, sauberer und nachhaltiger. Das ist sowohl die Herausforderung als auch das Versprechen der cyber-physikalischen Zukunft.

Für Traditionsunternehmen ist der Auftrag klar: Um bestehen zu können, resilienter zu werden, Kundennutzen zu liefern und gesunde Renditen zu sichern, müssen sie lernen, in Systemen zu denken. Dieses Mindset ermöglicht:

  • Neue Geschäftsmodelle wie Abonnement- und Plattformangebote.
  • Den integrierten Einsatz neuer Technologien wie KI und Machine Learning.
  • Ergebnisorientierte Entwicklung, die Silos aufbricht und Innovation beschleunigt.
  • Innovative, vollständig integrierte Produkte, die schneller und mit minimalen Ausfällen geliefert werden.

Systemdenken ist nicht mehr optional. Es ist der einzige Weg zu künftiger Wettbewerbsfähigkeit.

Möchten Sie die Ergebnisse des kleines Selbsttests diskutieren oder haben eine ganz andere Perspektive?

Sprechen Sie mich an. Ich freue mich auf neue Perspektiven.

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