Digitales Wirtschaftswunder

Intelligent, wandelbar, effizient und nachhaltig – mit diesen Schlagworten definiert man gerne die Eigenschaften, die ein Unternehmen verkörpern muss. Amboss für diese Schlagworte kann die Industrie 4.0 sein, bei der die digitale Vernetzung von Produktentwicklung, Produktion, Logistik und Kunde geschmiedet wird.

Von der Dampfmaschine zur intelligenten Fabrik

Am Anfang war die Dampfmaschine. Vor mehr als zwei Jahrhunderten leitete sie die Industrialisierung ein und hievte Energiegewinnung und Produktivität auf eine neue Stufe. Man könnte es vielleicht sogar die Geburtsstunde der Effektivität nennen. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts folgte die zweite industrielle Revolution mit ihrer starken Mechanisierung und Elektrifizierung, und am Ende des Milleniums läutete der Computer mit vernehmlichem Windows-Startsound die dritte Revolution ein. Ein kurzes Intermezzo, könnte man sagen. Denn so mancher Experte spricht heute bereits von der Revolution 4.0., die geprägt ist von cyber-physischen Systemen (kurz: CPS). Was klingt wie ein Begriff aus dem Star Wars-Imperium, steuert in der terrestrischen Realität die Kommunikation zwischen Soft- und Hardware in Echtzeit. Sensoren werden dabei in Materialien, Gegenständen, Geräten und Maschinenteilen verbaut, um Daten diverser Abläufe und Zustände zu sammeln, die in der Cloud gespeichert und analysiert werden. Das Ziel: Durch die Vernetzung von Maschinen und Produkten kann ein Unternehmen wesentlich effektiver auf Kundenwünsche, Lieferzeiten und mögliche Engpässe reagieren. Davon profitieren nicht nur produzierende Branchen wie Maschinenbau, Autoindustrie und Elektrotechnik, sondern auch die Bereiche Logistik und Verkehr.

Impulsgeber Logistik

Prof. Dr.-Ing. Raimund Klinkner, Bildquelle: Technische Universität Berlin

Besonders die Logistik nimmt als drittgrößter Wirtschaftsbereich in Deutschland eine Schlüsselrolle beim Thema Industrie 4.0 ein. Prof. Dr.-Ing. Raimund Klinkner, spricht deswegen selbstbewusst vom „Jahrzehnt der Logistik“, schließlich fungiere die Branche als Innovationstreiber für Handel, Industrie und Dienstleistung. Sie fordere und fördere das vollständige Erfassen der Daten, die im Produktionsprozess entstehen und via Internet in Echtzeit abrufbar sind. Während die durchgehende Vernetzung in vielen Wirtschaftszweigen gerade erst beginnt, setzt die Intralogistik das Prinzip bereits seit Jahren sicher um – und nimmt damit eine Vorreiterrolle ein.

Viele Firmen glauben zwar, dass die Industrie 4.0 großes Potenzial biete und zukunftsweisend sei, allerdings wird bis dato allzu selten auf moderne Informations- und Kommunikationstechnologien (ITK) gesetzt. Wie es funktioniert, zeigen einige großen Unternehmen in Deutschland.

Verspielt Deutschland seine Zukunft?

Gerd Ohl, Bildquelle: limtronik.de

Beim Automobilzulieferer Bosch läuft die Herstellung von Einspritzdüsen mittlerweile autonom. Das verwendete System kennt die durchzuführenden Produktionsschritte und verwendet dabei alle notwendigen Komponenten eigenständig. Die Fertigstellung wird sofort registriert, und die bestellte Ware danach direkt ausgeliefert. Der gesamte Datenaustausch erfolgt automatisch. Ein anderes Beispiel aus der Automobilbranche: Öffnet ein Opel-Mitarbeiter in Kaiserslautern eine Zubehörkiste und entnimmt Material, wird der entsprechende Lieferant umgehend darüber informiert und produziert nach – ohne dass ein Anruf getätigt oder ein E-Mail geschrieben werden muss.

Branchenwechsel: In Limburg testet die Elektronik-Firma Limtronik GmbH das Prinzip von Industrie 4.0 mit dem Ziel, zukünftig ihre Maschinen vollkommen autark arbeiten zu lassen. Auch hier werden die Daten gesammelt und ausgewertet. Geschäftsführer Gerd Ohl erklärt: „Diese automatische Fehleranalyse sorgt für die ständige Behebung von Fehlerursachen, bevor sich diese auf die Produktion auswirken können.“

Dr. Max Reiners, Bildquelle: rhenuslub.de

Dass solch ein System funktioniert, zeigt eine Softwarelösung von Rhenus Lub, mit der bis zu 1.000 Fertigungsvarianten von Spezialschmierfetten zuverlässig geplant, gesteuert und hergestellt werden können. „Die sinnvolle Nutzung von Daten und individuellen Algorithmen erlaubt uns, die verschiedensten Wechselwirkungen in der komplexen Produktion noch besser zu beherrschen, die Produktion genauer zu steuern und damit Fehlchargen zu vermeiden“, bringt Dr. Max Reiners, Inhaber von Rhenus Lub, die Vorteile auf den Punkt. Das  Mönchengladbacher Unternehmen ist dabei eines der wenigen aus dem Mittelstand, welches auf Industrie 4.0 setzt. In vielen anderen Firmen überwiegt jedoch noch die Sorge vor einer Fehlinvestition und einer softwareabhängigen Produktionskette.


Mammutprojekt mit Mini-Schritten

Prof. Dr. Dieter Wegener, Bildquelle: elektrotechnik.vogel.de

Als Hauptgrund werden die komplexe Technik und das fehlende Personal genannt, das ausreichend IT-Wissen und Fertigungs-Know-how besitzen müsste, um mit solch einem System zu arbeiten. Unternehmen beklagen in der Trendumfrage des „eco Verband der deutschen Internetwirtschaft“, dass sie bei der Umsetzung schlichtweg überfordert seien. Dieser Zustand kann jedoch behoben werden, wenn zwischen Politik, Industrie und Forschung ein intensiver Diskurs geführt wird.  „Wir müssen es schaffen, sie [die Unternehmen] für die Sache zu gewinnen", benennt Prof. Dr. Dieter Wegener, Head of Technology, Industry Sector der Siemens AG, ist ein ausgewiesenen Industrie 4.0-Experte. Wichtig ist vor allem, dass die Umsetzung der Industrie 4.0 in Deutschland an Dynamik gewinnt. Denn schon jetzt üben Amerikaner, Asiaten und Südamerikaner großen Druck auf die deutsche Industrie aus. „Wir müssen jetzt Vollgas geben, um unsere Pole-Position in einen Start-Ziel-Sieg umzusetzen“, betont Wolfgang Wahlster, Chef des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Saarbrücken.

Prof. Dr. Wolfgang Wahlster, Bildquelle: acatech.de

Wohin die Reise der deutschen Industrie letztlich geht, kann keiner der beiden Herren sagen. Fest steht, dass die deutsche Wirtschaft explizit auf die Produktion von Gütern ausgerichtet ist. Fast jeder zweite Arbeitnehmer ist in diesem Bereich tätig – und sichert damit die Marke „Made in Germany“. Und damit das auch so bleibt, muss Industrie 4.0 zu einem festen Bestandteil in der Wirtschaft werden. Eine Entwicklung, deren vollständige Umsetzung allerdings nicht vor 2030 abgeschlossen sein wird. Jedoch gilt es die nächsten fünf bis zehn Jahre zu nutzen, um den Wandel forcieren zu können. Deutschland wird sich den wirtschaftlichen Herausforderungen in Kombination mit technologischen Innovationen stellen müssen, um seinen Platz in der internationalen Wirtschaftswelt behaupten zu können.