Industrie 4.0 – Die Story

Industrie 4.0 ist ein Zukunftsprojekt der deutschen Bundesregierung und gilt als eine große Hoffnung für den Wirtschaft- und Technologiestandort Deutschland. Unterstützt wird die Koordination der Entwicklung von Technologien der Industrie 4.0 durch die drei großen deutschen Branchenorganisationen Bitkom (IT), ZVEI (Elektrontechnik) und VDMA (Maschinenbau). Die Unterstützung erfolgt z. B. durch Ausarbeitung von Standards für Schnittstellen, das Vertretens von Themen der Industrie 4.0 in der Öffentlichkeit und das Zusammenbringen der Industrieteilnehmer. Beim Thema Industrie 4.0 treffen sich Unternehmen aus den Branchen IT, Elektrotechnik und Maschinenbau bzw. Produktions-, Verfahrens- und Automatisierungstechnik.

 Industrie 4.0 – Die Story der Industrialisierung

Die erste industrielle Revolution stand im Zeichen der Mechanik und begann ab Ende des 18. Jahrhunderts durch den Einsatz von mechanischen Arbeitsmaschinen sowie organisatorischer Konzepte wie die Arbeitsteilung und Arbeitsplanung. Die Industrie war geboren und sie wurde geprägt von Konzepten wie den Taylorismus und technische Errungenschaften wie Dampfmaschinen oder auch Spinnmaschinen. Diese Maschinen ermöglichten erste Ansätze der Automation. Baustellenfertigungen wandelten sich aus fabrikplanerischer Sicht der Fertigungsmittelanordnung teilweise in Werkstattfertigungen um. Dampfmaschinen unterstützten nicht nur die Produktion, sondern auch die Logistik. Lokomotive und Schiffe mit Dampfantrieben erhöhten die nationale Produktivität erheblich. Die wachsende Mechanisierung mit Fokus auf Produktivität schaffte jedoch eine wenig flexible Produktion. Diese Industrialisierung verschob viele Arbeitskräfte von Agrabetrieben in Fabriken.

Die zweite industrielle Revolution stand im Zeichen der elektrischen Energie begann Anfang der 20. Jahrhunderts und erhöhte die Produktivität erheblich. Produkte (z. B. Automobile) konnten zudem in verschiedenen Varianten hergestellt werden. Fließbänder erhöhten die Arbeitsproduktivität durch Beschleunigung und Standardisierung der innerbetrieblichen Logistik. Das Kernelement dieser Revolution war die elektrische Energie, die sich sehr viel genauer steuern lässt als Dampfmaschinen und Verbrennungsmotoren, so wurde die Reihen-/Linienfertigung möglich. Erste elektronische Schaltungen konnten zudem komplexere Arbeitsabläufe übernehmen, als nur rein mechanisch gesteuerte Maschinen.

Die dritte industrielle Revolution stand im Zeichen der Automatisierung und begann etwa Mitte der 1970er Jahre. Die Elektronik wurde leistungsfähiger und programmierbar, was sich nicht nur positiv auf die Produktivität auswirkte, sondern auch die Wandlungsfähigkeit und Flexibilität der Fabriken verbesserte. Geprägt durch Elektrotechnik und Informatik konnten Arbeitsabläufe nach einigen Jahren bis ins Detail geplant und gesteuert werden. Dieser Revolution wurden durch Fachrichtungen wie Messtechnik oder Automatisierungstechnik stark geprägt. Maschinenbau, Elektrotechnik und zunehmend auch die Informatik griffen ineinander und sorgten für extrem leistungsstarke Produktionsstätten. Viele Linienfertigungen konnten nahezu ganz ohne Unterstützung durch menschliche Arbeitskraft arbeiten. Maschinen der Robotik ersetzen viele Arbeitsschritte, die zuvor durch menschliche Handgriffe durchgeführt werden mussten. Die Revolution stand im Zeichen der Robotik, Standardisierung und der Fabrik-/Arbeitsplanung. Nicht nur die Produktion selbst gewann deutlich an Produktivität, sondern auch die Errichtung oder Anpassung von Produktionsstätten. Produkte oder gar ganze Fabriken konnten informationstechnisch simuliert und auf Datenträgern gespeichert werden.

Die vierte industrielle Revolution – die Industrie 4.0 – hat bereits in Ansätzen seit Beginn des 21. Jahrhunderts begonnen, wird voraussichtlich jedoch erst in den nächsten zwei Jahrzehnten ihre volle Blüte erreichen. Diese vierte Revolution wird im Zeichen der Vernetzung, Datenanalyse, virtuellen Realität und künstlichen Intelligenz stehen. Die Industrie 4.0 unterscheidet sich von den ersten drei Revolutionen dadurch, dass diese nicht nur die Produktivität erhöht (dies tut sie in einigen Teilen sogar nur unwesentlich oder gar nicht), sondern dass sie Produktion und Logistik wandlungsfähiger, flexibler und transparenter gestaltet.

Der Begriff der Revolution selbst ist strittig, denn deren Veränderungen fanden über viele Jahrzehnte statt, daher ist eher von Evolution bzw. Evolutionsstufen zu reden.

Bedeutung der Industrie 4.0 für Deutschland

Die Industrie 4.0 hat ihren Ursprung zum Teil in Deutschland und der Begriff ist nur hier bekannt. In den USA ist Industrie 4.0 eher unter Advanced Manufacturing oder Industrial Internet vertreten. Für Deutschland ist die Umsetzung im internationalen Vergleich deswegen verhältnismäßig einfach, weil Deutschland über einen großen produzierenden Mittelstand verfügt, der starkem Wettbewerb ausgesetzt ist und sich daher selbst rationalisieren musste. Industriestaaten wie Großbritannien oder die USA hatten ihre Produktion überwiegend ausgelagert, so dass diese sich vorerst wieder re-industrialisieren müssten. Produktions-Platzhirsche wie China setzen hingegen, wenn auch abnehmend, auf günstige Arbeitskräfte, also vornehmlich Handarbeit. Deutschland und Japan scheinen als leistungsfähige „echte“ Industrienationen für Vorreiterrollen für die vierte industrielle Revolution prädestiniert zu sein.

Die internationale Konkurrenz schläft jedoch nicht. Die US-Regierung investierte mit zwei Milliarden Dollar ein Vielfaches in Forschung und Entwicklung im Vergleich zur deutschen Bundesregierung.

Verändern wird die Industrie 4.0 in jedem Fall den Arbeitsmarkt. Das Idealbild der Industrie 4.0 ist – zugegebenermaßen überspitzt formuliert – eine menschenleere, sich selbst optimierende Fabrik. Das sind keine guten Nachrichten für den Arbeitsmarkt in Deutschland, zumindest für schlecht bis mittelmäßig qualifizierte Fachkräfte. Gefragt sind sehr gut und interdisziplinär ausgebildete Techniker sowie (Wirtschaft-)Ingenieure, (Wirtschafts-)Informatiker und Naturwissenschaftler, diese könnten von den neuen Herausforderungen deutlich profitieren. Dass Maschinen die Arbeit übernehmen, die vorher Menschen ausgeführt haben, muss zudem kein Problem werden, vielmehr könnte ein politisches Umdenken weg vom Ziel der Vollbeschäftigung längst überfällig sein.

Besondere Hoffnung können uns zusätzlich bestehende und zukünftige Start-Ups machen, denn diese bringen nicht nur neue Ideen für Technologien und ihre Anwendungsgebiete, sondern vor allem auch konkrete Realisierungsansätze in den Markt und schaffen Arbeitsplätze. Start-Ups (und solche Hochschulteams, die es werden wollen) sollten in den kommenden Jahren sehr gute Bedingungen für Finanzierungen vorfinden. Der mediale Wind und die Aufmerksamkeit der Politik zum Thema Industrie 4.0 dürften ohnehin dafür sorgen, dass Investoren und Business Angel gute Konzepte zur Optimierung oder Flexibilisierung von Produktions- und Logistikprozessen mit hohem Interesse verfolgen.

Deutschland wird mit dem eingeschlagenen Weg in Richtung Smart Factory mehr Wohlstand erwirtschaften können, denn Technologien hinter der Industrie 4.0 haben mittel- bis langfristig das Potenzial ein Exportschlager zu werden, denn auch in anderen Industrieländern und den Schwellenländern wird Arbeitskraft teurer und die Nachfrage nach intelligenten Produktionssystemen wächst mit dieser Preissteigerung.

Tipp: Gruppe Industrie 4.0 bei Xing.com

Wer mehr Informationen über aktuelle Themen und Events rund um Industrie 4.0 erhalten möchte und bei der deutschen Netzwerk-Plattform XING – Globales Networking für Geschäftsleute angemeldet ist, kann der Gruppe Industrie 4.0 – Datengestützte Produktion & Logistik beitreten und so auch mit Experten der Industrie 4.0 in Kontakt treten.