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Industrie 4.0 – Maschinen lernen Denken

Industrie 4.0, mit diesem Begriff erleben Wirtschaft und Gesellschaft nach den Umbrüchen, die in der Vergangenheit mit der Erfindung der Dampfmaschine, des Fließbandes oder der Computer einhergingen, einen erneuten Paradigmenwechsel. Im Kern geht es dabei um die Schaffung zukunftsweisender intelligenter Fabriken: Menschen, Maschinen und Produktionsprozesse werden, auch dank ausgefeilter Sensortechnologie und dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI), optimal miteinander vernetzt und aufeinander abgestimmt.

Durchgreifender Wandel in der Arbeitswelt

Nicht umsonst ist Industrie 4.0 laut einer Studie, die das Institute of Electronic Business (IEB) herausgegeben hat, einer der Schlüsselfaktoren aus dem Bereich Wirtschaft & Arbeit. Es erfordert nicht viel Fantasie, um sich vorzustellen, dass die Industrie 4.0 das Arbeitsleben der Menschen vollkommen revolutionieren wird, bis hin zu einem völlig anderen Verständnis von Arbeitszeit.

Der Rat der Internetweisen, ein im Rahmen der oben genannten Studie zu diesem Thema befragtes Expertengremium, hat dazu folgende Aussage getroffen: „Durch die zunehmende Automatisierung werden viele bisher durch Menschen erbrachte Arbeitstätigkeiten übernommen. Zum einen wird auf dem Arbeitsmarkt die Nachfrage nach Menschen steigen, die Prozesse planen, steuern und kontrollieren; zum anderen nach Menschen, die Arbeiten ausführen, die nicht automatisiert werden können, weil sie bspw. auf Intuition aufgrund von Erfahrung beruhen. Neben der automatisierten Produktion werden von der „vierten industriellen Revolution“ auch Möglichkeiten der humanzentrierten Gestaltung von Arbeitsabläufen, erhöhter Nutzerfreundlichkeit und verbesserter Organisation der Zusammenarbeit erwartet.“

Industrie 4.0

Wie ist dieser Begriff verschlagwortet? Uns begegnen Stichworte wie Losgröße 1, also im Grunde Sonder- bzw. Einzelanfertigungen vom individualisierten Sportschuh bis hin zu hochindividualisierten medizinischen „Einwegartikeln“ wie Prothesen oder Zahnersatz, die durch die Industrie 4.0 kostengünstig möglich werden. Es ist von Selbstoptimierung adaptiver Maschinen und Anlagen mithilfe des Einsatzes von KI die Rede, hier ist bspw. gemeint, dass durch beständige Datenerhebung in Echtzeit auch Produktionsprozesse, in denen es auf höchste Präzision ankommt, fehlerfrei gelingen können. Vernetzung von Produktionsketten aufgrund einer durchgängigen Datenerfassung ist ein weiteres Schlagwort, denn mit vernetzten adaptiven Systemen können selbst hochempfindliche und hochanspruchsvolle Produktionsprozesse flexibel und kostengünstig gestaltet werden (Quelle: https://www.ipt.fraunhofer.de/content/dam/ipt/de/documents/Broschueren/Industrie%2040-Vernetze%20adaptive%20Produktion.pdf, S. 25). Predictive Maintenance, also die vorausschauende Wartung, macht sich die von intelligenten Sensorsystemen erhobenen Daten und Messwerte zu eigen, um bspw. Störungen zu antizipieren und Ausfallzeiten zu vermeiden. Spätestens hier kommt Big Data ins Spiel: Angesichts der Fülle der Datenmengen, die zu bewältigen ist, ist eine strukturierte Datenverarbeitung unabdinglich.

Zahlen zu Industrie 4.0

  • Die bis 2020 geplanten jährlichen Investitionen der deutschen Wirtschaft in Industrie 4.0 Anwendungen betragen 40 Milliarden Euro.
  • 153 Milliarden Euro zusätzliches volkswirtschaftliches Wachstum werden durch die Industrie 4.0 bis 2020 erwartet.
  • Knapp 100 Millionen Euro will das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI) für Forschung und Entwicklung im Bereich Industrie 4.0 ausgeben.
  • 83 % der Unternehmen sehen einen hohen Digitalisierungsgrad ihrer Wertschöpfungsketten im Jahr 2020 voraus.
  • 20 % der Unternehmen in der Automobilindustrie nutzen bereits jetzt selbststeuernde Anlagen. (Quelle: https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Dossier/industrie-40.html)

Die Industrie 4.0 am Beispiel der Automobilindustrie

Die Automobilindustrie steht aufgrund ihres komplexen Umfeldes vor besonderen Herausforderungen. Sie agiert global und profitiert daher ganz besonders von der vernetzten Produktion. Industrie 4.0 bindet internationale Standorte, Zulieferer, Märkte, Fertigungsprozesse in ein ganzheitlich gedachtes Gesamtkonzept ein. Aber der Zusatznutzen reicht dank Internet noch weit darüber hinaus. Connected Cars, also vernetzte Autos, tragen durch Frühwarnsysteme dazu bei, dass der Verkehr entzerrt wird. Sie können darüber Auskunft geben, wie viele Tische im Restaurant frei sind, das gerade angesteuert wird. Sie parken selbstständig ein und können über moderne Sensoren Technik noch vieles mehr, wie z. B. eine Selbstdiagnose bei Defekten durchführen. Am Ende dieser Entwicklung steht das autonome Fahren, dem aber noch viele, auch rechtliche Hindernisse entgegenstehen. Das Geschäftsmodell Connected Car fängt beim Kunden – dem sogenannten Connected Customer – und dessen Sonderwünschen an und reicht über die intelligente und global vernetzte Produktion bis hin zu einem aufgrund der Internetkonnektivität völlig veränderten Marketing und einer sich wandelnden Arbeitswelt.

Ausblick

Die Industrie 4.0 birgt ein enormes Innovationspotenzial und kann die Wirtschaftskraft der Bundesrepublik Deutschland stärken, wenn ihre Impulse rechtzeitig erkannt und umgesetzt werden. Vernetzte Produktion ermöglicht die kostengünstige Fertigung auch kleinster Stückzahlen und passt sich so auch den individuellsten Kundenwünschen an. Wertschöpfungsprozesse werden sich dadurch neu gestalten und die kleinen und mittelständigen Unternehmen könnten davon profitieren. Die Arbeitswelt wird sich radikal verändern, denn Arbeitsplätze fallen weg und neue entstehen. Mit dem veränderten Einsatz von Arbeitskräften kommt auch die Frage nach einer verkürzten Lebensarbeitszeit. Im Fokus auch die Daten: Im Kern steuern sie die Industrie 4.0. Da liegt es auf der Hand, dass Datenschutzthemen weiterhin eine große Rolle spielen werden. Datenbasierte Geschäftsmodelle sind die möglichen Gewinner: Am Beispiel von Uber lässt sich nachvollziehen, dass Industrie 4.0 Geschäftsmodelle althergebrachten Geschäftsmodellen den Rang ablaufen könnten. Das Geschäftsmodell von Uber lautet Beförderung, und diese Leistung wird allein durch die Vernetzung von Anbietern und Nachfragern über eine digitale Plattform erbracht, ohne dass dabei physisch auch nur ein einziges Taxi vorgehalten werden müsste (Quelle: https://www.bitkom.org/sites/default/files/pdf/noindex/Publikationen/2017/Positionspapiere/Geschaeftsmodelle-Industrie-40/FirstSpirit-1496912702488170608-Faktenpapier-Geschaeftsmodelle-Industrie-40-Online.pdf) . Lassen wir uns also überraschen, welche kreativen Geschäftsmodelle die Zukunft für uns bereithalten wird. Noch lässt sich kaum erahnen, in welchem Ausmaß des Veränderungspotenzials von Industrie 4.0 unsere wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Konventionen von innen heraus umkrempeln wird.

Die Chancen und Herausforderungen des Schlüsselfaktors Industrie 4.0 auf einen Blick:

Chancen

Eintönige Tätigkeiten nehmen ab, Arbeit wird abwechslungsreicher – gleichzeitig entsteht das Potenzial, dass Menschen weniger arbeiten müssen („Qualität statt Quantität“).

Herausforderungen

Auch wenn vielfach behauptet wird, dass Industrie 4.0 nicht zu einem massiven Abbau von Arbeitsplätzen führt, wird dieser Beweis noch zu führen sein.

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