Konzept zur Digitalen Transformation für den Automotive Aftersales unter Fokussierung des Digitalen Zwillings und interaktiver Nutzerschnittstellen
Der rasche globale Wandel in der Politik, Umwelt und Gesellschaft, ein sich änderndes Kundenbild und die steigende technische Komplexität beim Umstieg von konventionellen Antriebskonzepten mit Verbrennungsmotoren auf elektrische Fahrzeuge und nicht zuletzt auch die Covid-19-Pandemie sind nur einige treibende externe Faktoren, welche direkte Auswirkungen auf die Automobilindustrie und deren Akteure haben. Dabei hat insbesondere der Automotive Aftersales mit einer gravierenden Veränderung bisheriger Geschäftsprozesse und einer starken Transformation umzugehen. Einerseits müssen die teils sehr geringen Margen im Endproduktgeschäft von produzierenden Unternehmen durch den After Sales Service kompensiert werden, andererseits müssen sich unabhängige Dienstleister auf dem Markt gegen neue Konkurrenten im Wettbewerb behaupten.
Ziel dieser Dissertation ist die Erarbeitung eines Konzeptes, unter dessen Verwendung sich die Akteure des Automotive Aftersales diesem Wandel entgegenstellen können, mit der Intention, auch zukünftig handlungsfähig zu sein und profitabel agieren zu können. Hierzu erfolgt die Konzepterstellung unter Einhaltung des übergeordneten Lösungsraumes der Digitalen Transformation. Vorgelagert werden Werkzeuge wie auch Nutzerschnittstellen, welche sich zur Umsetzung der Digitalen Transformation eignen, vorgestellt. Auch erfolgt ein Einblick in die Akteure des Automotive After Sales, dessen Umfeld und intern wie auch extern getriebene Entwicklungen. Unter Verwendung des Zwiebelprinzips erfolgt eine Verdichtung dieser Informationen unter der Beachtung von Dependenzen und Wechselwirkungen hin zur Ableitung eines Konzeptes. Dieses besteht dabei aus einem Kernbaustein, welcher einen unternehmensübergreifenden Digitalen Zwilling beschreibt, der in Kombination mit einem Serviceportal als Verwaltungsschale auftritt. Ebenso erfolgt im Konzept eine Anbindung an bereits bestehende Lösungsräume. Die innovativen Nutzerschnittstellen Extended Reality sowie die Generative Fertigung ergänzen das Konzept.
Zur Validierung des Konzeptes wird eine prototypische Umsetzung vorgenommen. Da eine komplette Realisierung den Rahmen dieser Arbeit sprengen würde, wird die Gültigkeit des Konzeptes durch die Realisierung ausgewählter Komponenten nachgewiesen. Dafür werden verschiedene Akteure des Aftersales hinsichtlich einer Implementierung eines Teilaspektes des Konzeptes näher betrachtet. Die Teilnehmer sind dabei so gewählt, dass sich Rückschlüsse auf die Sinnhaftigkeit des Gesamtkonzeptes ziehen und zudem auch Hürden bei der Konzeptumsetzung identifizieren lassen. Für die exemplarische Umsetzung des Konzeptes wird in einem ersten Schritt die Erstellung eines Digitalen Zwillings mit einem Serviceportal als Verwaltungsschale realisiert. Es erfolgt eine Anwendung dieser zur Optimierung des Prozesses einer Hauptuntersuchung unter Verwendung eines Mixed Reality Devices sowie zur Optimierung der Ersatzteileversorgung mit Fokus auf die Generative Fertigung.
Zusammenfassend liefert die Dissertation mit dem Konzept zur Digitalen Transformation einen Ansatz, welcher etablierte Akteure des Automotive Aftersales unterstützt, sich auf ein sich wandelndes Umfeld und damit verbundenen Herausforderungen einzustellen. Sinnvoll ist die schrittweise wie auch die bedarfsabhängige Umsetzung des Konzeptes. So können je nach Unternehmensgröße und Tätigkeitsbranche Teilaspekte des Konzeptes eingeführt und mit weiteren Anwendungsfällen oder unternehmensspezifischen Modulen sukzessive dem Gesamtsystem hinzugefügt werden.
Rapid global changes in politics, the environment and society, as well as ever-evolving customer habits and the increasing complexity caused by the transition from conventional drive concepts with internal combustion engines to electric vehicles present just some of the driving factors having a direct impact on the automotive industry and its players, which have only been exacerbated by the effects of the Covid-19 pandemic.
Automotive aftersales must deal with serious changes in business processes and significant transformations. On the one hand, the partly very low margins in the product business of manufacturing companies must be compensated by the after sales service. On the other hand, independent service providers must compete against new competitors in the market.
The aim of this dissertation is the development of a concept that aids the players of the automotive aftersales market in facing these changes. The intention is to remain able to act in the future and to do so profitably.
To achieve this, the concept is developed in compliance with the solution of digital transformation. The tools and user interfaces suitable for implementing digital transformation are presented. Additionally, an insight is provided into the players in automotive aftersales, their environment, as well as internally and externally driven developments.
Using the onion principle, this information is condensed to derive a concept, taking into account dependencies and interactions. This consists of a core module that describes a cross-company digital twin in combination with a service portal. A connection to already existing solution spaces is also included and implemented. The innovative user interfaces extended reality and generative Manufacturing complete the concept.
For the implementation and validation of the concept, a prototypical approach is used. Since a complete realization would go beyond the scope of this thesis, the validity of the concept is proven by realizing selected components. For this purpose, different actors of aftersales are examined more closely with regards to an implementation of a partial aspect of the concept. The participants are selected in such a way that conclusions can be drawn about the usefulness of the overall concept while also identifying hurdles that are encountered during its implementation. In a first step, the general implementation of a digital twin with a service portal as the administration shell is carried out. Using this, the concept is then applied to optimize the process of a main inspection using a mixed reality device and to optimize the supply of spare parts with a focus on generative manufacturing.
In summary, this dissertation provides an approach to digital transformation that supports established players in automotive aftersales in adapting to a changing environment and the associated challenges. It makes sense to implement the concept both step by step and as needed. Depending on the size of the company and the sector in which it operates, sub-aspects of the concept can be introduced and successively added to the overall system with further use cases or company-specific modules.