Digitalisierung

Deshalb ist Industrie 4.0 so wichtig

Doris Aschenbrenner05. April 2017
Die meisten Deutschen haben den Begriff „Industrie 4.0“ noch nie gehört. Dabei wird die vierte industrielle Revolution unser aller Privat- und Berufsleben in den nächsten Jahren nachhaltig prägen und verändern. Den Kopf in den Sand zu stecken ist dabei keine Option.

Die Digitalisierung erfüllt in rasanter Geschwindigkeit alle Lebensbereiche und ihre Auswirkungen spürt fast jeder Mensch in Deutschland im persönlichen Privat- oder Berufsleben. Diese Veränderung ist dabei derart schnell und allumfassend, dass von einem „digitalen Wandel“ die Rede ist. Tatsächlich verändern sich innerhalb nur einer Generation Beschäftigungsfelder und Arbeitsumgebungen massiv, insbesondere getrieben durch den Einsatz von Computern, elektronischer Datenverarbeitung und dem Internet.

Industrie 4.0 und die Automatisierungsindustrie

Natürlich sind von diesem Wandel alle Bereiche betroffen, so auch die in Deutschland sehr starke Automatisierungsindustrie. Hier gibt es allerdings noch großen Spielraum: Während die eingesetzten Maschinen natürlich schon sehr lange elektronisch kommunizieren, handelt es sich bei ihnen zum großen Teil um langlebige Industriegüter mit hohen Anschaffungskosten. Daher ist die Adaption neuer Trends nur verzögert möglich. Abschreibungszeiträume der Maschinen von etwa 5 bis 15 Jahren bedeuten allerdings in der schnelllebigen Informations- und Kommunikationstechnologie-Branche (IKT) eine sehr lange Zeit, in der sich der Markt komplett ändern kann.

Als vereinfachtes Fazit bezeichnet Industrie 4.0 die Anstrengungen, den Stand der Technik aus dem IKT-Bereich möglichst effizient in die Automatisierungsbranche zu integrieren. Dabei müssen die Ansätze teilweise überarbeitet werden, um den hohen Anforderungen (z.B. Safety, Security, Verfügbarkeit, Robustheit,…) zu genügen.

Jedes Produkt soll seine Produktion selbst steuern

Die allgemeinen Anforderungen aus dem „Leitbild Industrie 4.0“ der Bundesregierung beschreiben den Endzustand einer Firma mit einem ganzheitlichen Industrie-4.0-Konzept und legen einen klaren Schwerpunkt auf die so genannte individualisierte Produktion. Die Zielvorstellung ist dabei, dass jedes Produkt seine Produktion selbst steuert und so individuelle Produkte mit „Losgröße 1“ in hoch modularisierten Anlagen verarbeitet werden. Im optimalen Fall wird dabei die gesamte Wertschöpfungskette gesteuert. Wählt der Kunde im Internet beispielsweise die  „Ausstattung“ eines Consumer-Massenprodukts aus, läuft erst dann die Produktion an.  Die in „flexiblen Wertschöpfungsnetzwerken“ organisierten Zulieferer wissen aufgrund des „digitalen Produktgedächtnisses“ genau, welche Fertigungsschritte notwendig sind.

Unabhängig von der genauen gesellschaftswissenschaftlichen Abgrenzung dieser Stufen oder der Frage, ob es sich um reine Marketing-Begriffe handelt, steckt, wie oben beschrieben ein großes Entwicklungs- und Innovationspotential im digitalen Wandel der Automatisierungsbranche und Deutschland tut gut daran, den längerfristigen Anschluss seines großen Automatisierungssektors zu sichern.

Schwierige Lage für kleine Unternehmen

Zugegeben – es gibt Bereiche, in denen man schon recht nahe an dieser Zielvorstellung ist, z.B. im Automobilbereich. Während sich derartige Szenarien mithilfe von Legomodellen für Messestände plakativ darstellen lassen und unbestreitbar eine berechtigte Faszination ausüben, können sie nur die langfristige Perspektive aufzeigen, da die Investitionen einer derartigen Komplettumstellung, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen, kaum in einem realistischen Maß liegen.

Denn man darf sich angesichts dieses „big picture“ nicht entmutigen lassen. Es gibt kein „ganz oder gar nicht“ bei Industrie 4.0 und viele Aspekte, die über die oben genannte Diskussion der individualisierten Produktion hinausgehen. Manche Innovationen sind insbesondere auch Vorbedingungen für einen größeren strukturellen Wandel, sozusagen die „ersten Schritte“ hin zur Industrie 4.0. So ist im Leitbild ebenfalls von der „Steigerung des Arbeitskomforts durch intelligente Assistenzsysteme“ die Rede, sowie von der generellen Institutionalisierung eines Vernetzungs- und Telematik-Verständnisses über Fabrik- und Unternehmensgrenzen hinweg.

Viel Bedarf für Verbesserungen

Wenn man andere Stimmen zu Industrie 4.0 hört, beispielsweise Prof. Zühlke im VDI-Pressegespräch anlässlich des Kongresses „Automation 2013“, so stößt man auf die Meinung, dass die momentan vom Bund geförderten „Leuchtturmprojekte“ den meisten kleineren und mittleren Unternehmen (KMUs) nicht unmittelbar helfen und es an der Zeit sei, sich um die „Straßenbeleuchtung“ zu kümmern, die den Firmen neue Wege aufzeigt.

Die Einführung funktionierender, internetbasierter Dienste in der Automation als Voraussetzung für einen Industrie 4.0 Prozess hat für Zühlke höchste Priorität. Natürlich sieht er auch CPS (Cyber Physical Systems), oder wie von ihm bezeichnet „smarte Objekte“ als großen Faktor. Einen weiteren Bedarf leitet er allerdings an der GMA-Mitgliederumfrage im Herbst 2012 her: Hier stufen die Mitglieder auf die Frage „Welche technischen bzw. sozio-ökonomischen Entwicklungen und Erfordernisse werden der Mess- und Automatisierungstechnik in den nächsten drei Jahren die größten Impulse geben?“ mit 42,9% als zweitwichtigstes Erfordernis die „Mensch-Maschine-Kommunikation“ ein, die maßgeblich von Errungenschaften aus der IKT-Branche gespeist wird. Diese Erkenntnis wird ebenfalls von der Fraunhofer-Studie zu „Industrie 4.0“ geteilt, hier stufen die 96,9% der befragten Unternehmen die Wichtigkeit menschlicher Arbeit auch in 5 Jahren als „wichtig/sehr wichtig“ ein.

Große Unwissenheit, viele Fragen

Doch wie ist man genau bei dem „4.0“ gelandet? Die Bundesregierung unterscheidet in dieser Linie vier verschiedene „Revolutionen“: Nach der klassischen Industrialisierung (hier als „1. Industrielle Revolution“ bezeichnet), die durch die Erfindung der Wasser- und Dampfkraft ausgelöst wurde, vollzieht man anhand weiterer großer Erfindungen jeweils Innovationsschübe nach und landet schließlich bei der vierten industriellen Revolution, die sich eng mit der Digitalisierung und dem Internet verzahnt.

International betrachtet gibt es allerdings diese Unterscheidung in verschiedene industrielle Revolutionen bislang nicht, obwohl sich auch in der Fachliteratur der Begriff „Industry 4.0“ langsam etabliert. Allerdings: Sowohl in den USA (Industrial Internet Consortium) als auch in China (Made in China 2025) gibt es ähnliche Reformprozesse oder Standardisierungsbemühungen. 2015 gaben in Deutschland ganze 82 Prozent an, den Begriff noch nie gehört haben (Allensbach-Telefonumfrage). Dies passt zu der aktuellen Umfrage der Bitkom: Hiernach denkt jedes zweite befragte Unternehmen, dass viele Mittelständler den Begriff Industrie 4.0 nicht kennen. Zwei Drittel (65 %) sind darüber hinaus der Meinung, dass viele Fertigungsunternehmen zu zögerlich in der Umsetzung von Industrie 4.0 sind. Es gibt auch in der nächsten Legislaturperiode viel zu tun.

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Kommentare

Industrie 4.0 - Bumerang ?

Als Anwendungsentwickler ist mir vertraut und bekannt, dass es keine fehlerfreie Software gibt. Wenn individuelle Produkte ihre Produktion selber steuern sollen, dann konstruieren sich vor meinem inneren Auge interessante Fail-Szenarien. Es gibt m.E. eine Obergrenze (individuell) beherrschbarer Systemkomplexität. Wird diese überschritten, so lassen sich im Fehlerfall keine exakt definierten Ursachen mehr finden und beseitigen.
Einfaches Beispiel: Funktionalität und Verfügbarkeit von WebServices.
Wenn ich diese heute existierenden Eigenschaften auf eine 'Industrie 4.0' übertrage, dann graust es mir...