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12.12.2014

17:03 Uhr

Industrie 4.0

Der Schlüssel zum Erfolg

VonVolkmar Denner

Kommunizierende Maschinen, vernetzte Fabriken: Die Industrie 4.0 ist das Megathema der deutschen Industrie. Es entscheidet über unsere Zukunft. Auch für die Geschäftsmodelle bedeutet das einen Umbruch.

Bundeskanzlerin Angela Merkel begegnet einem Roboter: Bei der vernetzten Produktion der Zukunft kann Deutschland eine führende Position einnehmen. picture alliance/dpa

Bundeskanzlerin Angela Merkel begegnet einem Roboter: Bei der vernetzten Produktion der Zukunft kann Deutschland eine führende Position einnehmen.

Deutschlands größte Leistungsschau ist ein Sensor am Puls der Wirtschaft. Wie kaum ein anderes Thema zuvor dominierte in diesem Jahr „Industrie 4.0“ die Hannover Messe. Und das zu Recht. Bis alle Träume einer vernetzten Fertigung verwirklicht sind, wird es sicher noch einige Zeit brauchen. Aber die Weichen werden jetzt gestellt – und sie sind für den Erhalt unserer Wettbewerbsvorteile überlebenswichtig.

Deutschland ist ein Industriestandort par excellence. Unsere Stärken im Automobil- und Maschinenbau, in der Elektrotechnik, aber auch zum Beispiel in der dualen Berufsausbildung sowie in einer mit der Industrie vernetzten Forschungs- und Hochschullandschaft sind weltweit anerkannt.

Fast 25 Prozent beträgt der Industrieanteil am Bruttoinlandsprodukt. Wohlstand und Beschäftigung gründen sich in besonderem Maße auf die breite industrielle Basis. Deutschland kann und braucht Industrie! Steht dieser tragenden Säule der deutschen Wirtschaft ein tiefgreifender Wandel bevor, dürfen wir nicht Getriebene, sondern müssen wir Treiber sein. Dies gilt in besonderem Maße für die vernetzte Produktion, die Industrie 4.0.

Bislang ungekannte Flexibilität

Bei der vernetzten Produktion der Zukunft kann Deutschland eine führende Position einnehmen als Leitanwender und als Leitanbieter. Der Branchenverband Bitkom schätzt das wirtschaftliche Potenzial für Deutschland bis 2025 auf nahezu 80 Milliarden Euro. Wo die Typenvielfalt groß ist, sind Produktivitätsfortschritte von bis zu 30 Prozent möglich. Mit der vernetzten Produktion erschließen sich zudem weitere Kostenvorteile durch Ressourcenschonung und Energieeffizienz durch besser abgestimmte Prozesse.

Maßgeschneidert, aber bezahlbar: Die vernetzte Fabrik der Zukunft organisiert sich selbst. Maschinen und Werkstücke kommunizieren miteinander. Solch eine Fabrik ist mit Lieferanten und Kunden vernetzt. Daher weiß sie jederzeit, wie viele Teile wann und in welcher Stückzahl hergestellt und welche Vorprodukte und Rohstoffe dafür automatisch bestellt werden müssen. Das schafft eine bislang ungekannte Flexibilität – bis hin zur Kleinserie oder gar Einzelfertigung – und ermöglicht so individualisierte und zugleich bezahlbare Angebote. Vor allem in reifen Märkten gibt es einen starken Trend zur Individualität. Daher lautet das Ziel: kleine Stückzahlen zu den geringen Kosten der Massenproduktion. Industrie-4.0-Lösungen erfüllen diese Anforderungen. Selbst die Produktion von Einzelstücken – „Losgröße 1“ – kann sich rentieren.

In der Hydraulikventilfertigung des Bosch-Werks in Homburg an der Saar läuft bereits eine adaptive Montagelinie, auf der wir Hydraulikventile für mobile Anwendungen mit Losgröße 1 produzieren. Die Linie beherrscht nicht nur die aktuell bereits rund 25 Produktvarianten und dies ohne Rüstzeiten. Sie kann zudem durch die intensive Kommunikation zwischen den Maschinen, Werkstoffträgern und Komponenten jederzeit neue Varianten in die Produktion aufnehmen.

Das Beispiel zeigt, welch tiefgreifende Veränderungen sich in der industriellen Fertigung vollziehen. Für kostengünstige Produkte ist eine Massenfertigung mit ihren Economies of Scale nicht mehr zwingend erforderlich. Die wachsende Automatisierung in Verbindung mit Industrie 4.0 stellt die Frage nach Hochkostenstandorten und Niedrigkostenstandorten neu – zumindest im Hinblick auf die Personalkosten.

Objekte werden intelligent

In der Industrie 4.0 teilen die Werkstücke den Maschinen mit, was im nächsten Arbeitsschritt passieren soll. Kurz: Die Objekte werden intelligent. Sie tragen Barcodes, RFID-Funkchips oder internetfähige Sensoren. Durch teil- oder gar vollautomatisierte Informationserfassung und -übertragung entsteht ein virtuelles Abbild der physischen Realität. Der Verbund aus Softwareprogrammen, mechanischen und elektronischen Teilen kommuniziert weltweit via Internet. Dies ermöglicht die ständige Koordination und Optimierung auch zwischen Standorten oder über Unternehmensgrenzen hinweg.

Sehen Sie neue Technologien als Bereicherung für die Arbeitswelt?

Der wesentliche Umbruch findet jedoch bei den Geschäftsmodellen statt, beispielsweise bei neuen Betreibermodellen: Denkbar ist, dass Produktionsmaschinen künftig im Eigentum des Herstellers bleiben. Anstatt sie zu verkaufen, bietet er seinen Kunden bearbeitete Stückzahlen oder Betriebsstunden an. Vielleicht schieben sich auch ganz neue Marktteilnehmer zwischen den Hersteller und seine Kunden.

In der vernetzten Welt krempeln neue, sich mit hoher Geschwindigkeit entwickelnde Geschäftsmodelle ganze Branchen um. Bisher erfolgreiche Unternehmen genießen dabei keinen Bestandsschutz. Auch das Silicon Valley hat das Thema für sich entdeckt. China und Südkorea haben ebenfalls Projekte zur vernetzten Produktion angekündigt. Damit ist offenbar, dass die Vernetzung als neue Qualität im weltweiten Produktionswettbewerb verstanden wird.

Maschinenbau muss sich weiter spezialisieren

Der deutsche Maschinenbau weiß, wie sich Daten sinnvoll in industrielle Prozesse integrieren lassen. Nun muss er zusätzlich zum Spezialisten für Big Data und High-Speed-Computing werden. Anders gesagt: In der Industrie 4.0 schaffen Software-Entwickler und Mathematiker mit ihren Algorithmen Wettbewerbsvorteile.

Bei all dem spielt sowohl die Sicherheit innerhalb der Produktion als auch die Sicherheit vor äußeren Attacken eine Schlüsselrolle. Beim Thema Datenschutz und Datensicherheit sollten wir eine pragmatische Arbeitsteilung finden: Die Politik schafft den Rahmen und die Rechtssicherheit – Stichwort EU-Datenschutzgrundverordnung. Die Unternehmen sorgen für die technische Ausgestaltung dieses Rahmens. Ohne Vertrauen in Datenschutz und Datensicherheit werden sich Industrie-4.0-Lösungen nicht durchsetzen. Und noch ein Aspekt wird ganz wesentlich sein: Wir müssen die Menschen auf Industrie 4.0 vorbereiten – insbesondere müssen wir in die Aus- und Weiterbildung, konkret in die IT-Kompetenz der Mitarbeiter investieren.

Gleichzeitig brauchen Software und Systementwickler deutlich mehr Produktions- und Produktwissen. Denn es reicht nicht, Big Data analysieren zu können. In der vernetzten Welt wird auch weiterhin beides erforderlich sein: das Wissen um die Software, aber auch das Wissen um die Hardware. Deshalb hat die Industrie – insbesondere die deutsche Industrie – mit der vernetzten Produktion erhebliche Chancen.

Kommentare (1)

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15.12.2014, 09:05 Uhr

Der Schlüssel zum Erfolg einer wohlstandsschaffenden Gesellschaft ist eine Werteschaffende Markwirtschaftsgesellschaft. Ohne staatliche Subventionen und Zwangs- Verbotsgesetze!
Und die Energiewende/EEG ist extrem schädlich für unsere industriebasierende/wirtschaftsbasierende Wohlstands-Marktgesellschaft!
Genauso die Energieeinsparverordnung ist extrem wirtschafts- und wohlstandsfeindlich und zwingt uns als Marktgesellschaft in eine neue ideologisch-politische Diktatur mit massiver Freiheitsberaubung!

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