Home Kontakt Standorte Hilfe German

Metzler meets Fraunhofer

Industrie 4.0 in der Produktion

Laden Sie sich das Gespräch zwischen Professor Thomas Bauernhansl und Dr. Johannes Reich als PDF-Datei herunter (pdf, 296 KB)

mehr

Metzler meets Fraunhofer

Industrie 4.0 in der Produktion

Die Digitalisierung aller Bereiche der Gesellschaft schreitet voran. In der Industrie wird von der vierten industriellen Revolution gesprochen: Industrie 4.0 ist eine große Chance, Produktion und Wertschöpfung in Deutschland zu halten und weiter auszubauen.

Professor Thomas Bauernhansl, Leiter des Instituts für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb der Universität Stuttgart sowie des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, und Dr. Johannes Reich, Mitglied des Partnerkreises B. Metzler seel. Sohn & Co. Holding AG und zuständig für das Kerngeschäftsfeld Corporate Finance und den Bereich Informationstechnologie des Bankhauses Metzler, sprachen anlässlich der gemeinsamen Veranstaltung „Metzler meets Fraunhofer“ im Oktober 2015 über Industrie 4.0 in der Produktion.

Eine repräsentative Umfrage in Deutschland ergab, dass 88 % der Befragten mit dem Begriff „Internet der Dinge“ und 82 % mit „Industrie 4.0“ nichts anfangen konnten. Wie lässt sich Industrie 4.0 kurz und knapp definieren?
Bauernhansl: Der Schlüssel zu Industrie 4.0 ist Kommunikation – das heißt Wissens- und Informationsaustausch – möglichst in Echtzeit. Genau das ermöglicht die „smarte Wertschöpfung“, die aus Produktionssicht im Mittelpunkt der vierten industriellen Revolution steht. Dort können die Mitarbeiter und alle Fabrikobjekte, wie Maschinen, Aufträge oder auch Lagerplätze miteinander über Internettechnologie kommunizieren und softwarebasierte Dienste nutzen.
Industrie 4.0 steht für eine vollständige digitale Vernetzung aller Kommunikationsebenen innerhalb der Produktionstechnik. Daraus leiten sich die Hauptziele für den Einsatz von Industrie-4.0-Anwendungen ab, beispielsweise die Steigerung des Kundennutzens oder die Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit durch Qualitäts-, Lieferservice-, Flexibilitäts- oder Kostenoptimierungen.
Reich: Konsequent zu Ende gedacht – und hier stecken gleichermaßen die Möglichkeiten wie die Gefahren – ist Industrie 4.0 die Industrialisierung der permanenten, ubiquitären, vollständigen, multipel rückgekoppelten und vernetzten sowie kontrollierten Daten-Produktion, -Erfassung, -Analyse und -Synthese auf allen Ebenen und in allen Elementen jeglicher denkbarer Quellen und Vorgänge von Wertschöpfung. 

Mit Industrie 4.0 stößt auch der internationale Wettbewerb in neue Dimensionen vor – wie gut ist Deutschland für diese Herausforderungen aufgestellt? Und sehen Sie in diesem Zusammenhang die Gefahr, dass der für die deutsche Wirtschaft wichtige Mittelstand den Anschluss verliert? 
Bauernhansl: Die Produktionstechnik ist fest in den Händen der deutschen Maschinenbauer. Aber die Software spielt hier eine immer größere Rolle. Um den Anschluss nicht zu verlieren, sollte sich der Mittelstand unbedingt überlegen, wie er mithilfe der Digitalisierung eine engere Kundenbindung schaffen und mithilfe von Datenanalysen neue Dienstleistungen anbieten kann. Die Unternehmen müssen mehr zusammenarbeiten und gemeinsam Technologien und Plattformen entwickeln. Nur für sich haben sie zu wenig Marktmacht und unter Umständen das Nachsehen gegenüber den US-Giganten.
Reich: Im Prinzip sehe ich hier für Deutschland noch gute Chancen. Mit der Betonung auf „noch“. Ich bin jedoch überzeugt, dass wir es in Deutschland zuerst schaffen müssen, ein neues robustes Data-Ownership-Regime zu etablieren. Sonst sind wir chancenlos gegenüber der Nonchalance, mit der - jetzt bereits - die Big-Data-Riesen selbst unsere persönlichsten Daten zu ihrem ganz eigenen Riesengeschäft machen. 
Bauernhansl: Die Maschinenbauer müssen auch ihren Kunden stärker kommunizieren, wie sie von diesen Daten profitieren können. Und sie müssen gemeinsam föderative Plattformen für neue Dienste aufbauen. Dann kann sich auch kein digitaler Champion aus den USA dazwischen schieben.

2014 rief die Bundesregierung die „Digitale Agenda“ ins Leben, um Deutschland fit für den digitalen Wandel zu machen. Halten Sie das Programm für zielgerichtet?
Bauernhansl: Es ist gut, dass es das Programm gibt. Es hat viele positive Ansätze realisiert, etwa die Nationale Plattform Industrie 4.0 und diverse Forschungsprogramme lanciert. Man muss aber mehr tun. Insbesondere bei der Infrastruktur. Da hinkt Deutschland immer noch hinterher, was  Bandbreite und Verfügbarkeit angeht.
Reich: Je intensiver wir uns mit dem Thema und seinen Facetten befassen, um zu verstehen und positiv zu gestalten, umso besser.

Industrie 4.0 erfordert hohe Investitionen. Welche Branchen können von diesem Investitionsschub besonders profitieren? Welche müssen investieren?
Bauernhansl: Im Prinzip müssen alle investieren, aber eben nicht besonders viel. Der Aufwand ist gar nicht so groß. Was die IT betrifft, so müssen im Rahmen von Industrie 4.0 ja keine Software-Programme oder -Lizenzen und teure Rechner mit großen Speichern gekauft werden. Bezahlt wird nur, was genutzt wird – seien es Apps oder Datenspeicher in der Cloud. „Pay-per-Use“ heißt hier das passende Modell. Von öffentlicher Seite benötigen wir Investitionen in die Infrastruktur, um die Kommunikation zu ermöglichen. Wir brauchen aber insbesondere auch Anreize für privates Kapital, hier Investitionen zu tätigen. Die Unternehmen selbst müssen in den Ausbau ihrer eigenen Infrastruktur investieren, aber auch in die Ausbildung ihrer Mitarbeiter und die Weiterentwicklung ihrer Organisation.
Reich: Es sind in der Tat nicht überall unbedingt hohe Investitionen gefordert, sondern die Erkenntnis der richtigen zentralen Zielsetzungen sowie der Wille und die Konsequenz, diese zu verfolgen. Im Übrigen kann ich mir keine Branche vorstellen, die nicht von der „vierten industriellen Revolution“ erfasst werden würde.
Bauernhansl: Profitieren werden Unternehmen, die die Infrastruktur liefern und die entsprechende internetbasierte Services anbieten. Also die Unternehmen, die die größten Skaleneffekte in der Cloud oder auch mit dem Betrieb von entsprechenden Servern erzielen können. Maschinenbauer werden profitieren, wenn sie es schaffen, ihre Geschäftsmodelle entsprechend zu transformieren, weil sich dadurch natürlich auch neue Ertragsmöglichkeiten ergeben.

Die voranschreitende Digitalisierung und Vernetzung stellt Branchengrenzen zunehmend infrage. Welche Sektoren sind hiervon besonders betroffen?
Reich: Alle Sektoren sind stark betroffen.
Bauernhansl: Und insbesondere die Kernbranchen der Industrie in Deutschland. Stichworte: autonomes Fahren, Mobilitätsplattformen – die Vernetzung der Automobile verändert grundsätzlich die Ertragsmodelle der Autoindustrie und alles was dazugehört. Der Maschinenbau ist von Haus aus betroffen, aber auch viele Dienstleistungsbereiche. Zum Beispiel das Gesundheitswesen, das im Rahmen von „Smart Health“ Vorsorge betreiben könnte, aber auch Banken und Versicherungen.

Gibt es Branchen, für die Industrie 4.0 irrelevant ist?
Bauernhansl: Kaum, die Digitalisierung hat ja schon alle Lebensbereiche erfasst. Genauso wie sich heute Konsumenten kaum mehr der Digitalisierung entziehen können, wird sich langfristig auch kein Industrie- oder Dienstleistungsunternehmen entziehen können. Es gibt Branchen wie den Automobilsektor, da geht das schneller. Bei anderen geht es langsamer und vielleicht ohne disruptive Veränderung der Geschäftsmodelle. Aber erfassen wird die Digitalisierung alle Branchen und Unternehmen. Wer kann denn heute noch Arbeiten, ohne digital vernetzt zu sein?

Wie ist es um die digitale Infrastruktur in Deutschland bestellt? Lässt sich das Konzept einer „Smart Factory“ unter den derzeitigen Bedingungen umsetzen?
Reich: Noch ist in Teilbereichen der Umsetzungsaufwand hoch, vielleicht auch noch zu hoch. Doch werden diese Hürden rasch nebensächlich werden.
Bauernhansl: Die Umsetzung ist möglich, allerdings brauchen wir ein schnelles Internet überall, eventuell auch unter Verzicht auf die Netzneutralität. Schon heute sind ja zahlreiche Industrie-4.0-Anwendungen in der Entwicklung und auch in der Umsetzung. Für die Endausbaustufe von Industrie 4.0 werden wir aber sicher noch ein bis zwei Jahrzehnte benötigen.
Intensiv müssen wir uns mit dem Thema Datensicherheit auseinandersetzen und auch hier die rechtlichen Rahmenbedingungen schaffen, sodass nicht nur der Konsument, sondern auch der Industriekunde geschützt ist.

Das Thema IT-Sicherheit scheint ein Hemmschuh für Unternehmen zu sein, die Digitalisierung voranzutreiben. Die Angst vor den Gefahren eines erfolgreichen Cyberangriffs auf eine „smarte Fabrik“ ist groß. Wie schätzen Sie das Risiko ein?
Reich: Die Gefahren der Cyberkriminalität und des Cyberwars, die für eine hoch arbeitsteilige, hoch spezialisierte, hoch vernetzte Industrienation wie Deutschland existieren, werden immer noch in breiten Kreisen unterschätzt.
Bauernhansl: Die Vernetzung stellt tatsächlich völlig neue Anforderungen an die Datensicherheit, denn davon hängt die Produktion ab. Gemeinsam genutzte sensible Daten müssen so sicher aufbewahrt werden, wie die US-Goldreserven im legendären Stützpunkt Fort Knox. Wir müssen die „Schweiz der Daten“ werden. Mit dem „Virtual Fort Knox“ haben wir am Fraunhofer IPA eine Plattform entwickelt, über die Produktionsbetriebe schnell, kostengünstig und risikoarm ihre realen Anlagen mit der virtuellen Softwarewelt verknüpfen können. Diese „Community Cloud“ ist intelligent, vernetzt, skalierbar und sicher.
Wenn wir Vertrauen in die gemeinsam entwickelten Sicherheitsstandards schaffen, werden auch die mittelständischen Unternehmen in Deutschland durch die Nutzung solcher vernetzter Plattformen einen direkten Wettbewerbsvorteil gewinnen. Die digitale Souveränität über die eigenen Daten sowie deren Sicherheit sind auch zentrale Punkte der Fraunhofer- Initiative »Industrial Data Space«. Die Initiative soll Unternehmen den sicheren Austausch und die Kombination von Daten ermöglichen.

Stichwort „technologische Arbeitslosigkeit“: In einer Analysereihe der Deutschen Bank wird davon gesprochen, dass zum ersten Mal seit der ersten industriellen Revolution eine neue Technologie mehr Arbeitsplätze zerstören würde, als neue mobilisiert werden könnten. Dagegen geht die Unternehmensberatung Boston Consulting Group von 390.000 neuen Arbeitsplätzen in Deutschland aus. Wie bewerten Sie diese Aussagen?
Bauernhansl: Ich bin überzeugt, dass der Mensch im Mittelpunkt der Wertschöpfung bleibt. Er wird, wie ich das immer formuliere, zum „Dirigenten“ in der Produktion. Er trifft die strategischen Entscheidungen und wacht über den Fabrikbetrieb. Denn die menschliche Intelligenz wird – bei aller Autonomie der cyber-physischen Systeme – immer unerlässlich bleiben. Der Mensch entwirft und gestaltet das Produkt – das werden die Roboter nie tun können. Dazu werden hochqualifizierte Menschen gebraucht.
De facto ist es so, dass viele Arbeitsinhalte von heute automatisiert gesteuert von Maschinen übernommen werden können, das zeichnet sich jetzt schon ab. Daher dürfte es bei den einfachen standardisierten Tätigkeiten niedrigqualifizierter Arbeitnehmer eine große Automatisierungswelle geben. Die Gesellschaft muss daher Wege finden, diese aufzufangen und weiter zu qualifizieren. Und das Bildungssystem muss darauf ausgerichtet werden, die Menschen so zu qualifizieren, dass sie den Anforderungen des Arbeitsmarktes gewachsen sind. Das wird die Herausforderung sein, denn wenn uns das nicht gelingt, wird die Deutsche Bank mit ihrer Analyse Recht behalten.
Reich: Ich glaube, der Mensch als Arbeitnehmer, aber genauso auch als Konsument, als Produzent, als Staatsbürger, als Studierender, als Familienmitglied, als Reisender, als Sportler, als Arzt oder als Patient muss aufpassen, dass er angesichts all der vermeintlichen Bequemlichkeiten, all der vermeintlichen Vorteile, all des vermeintlichen Luxus, all der vermeintlichen Effizienz und all der vermeintlichen Sicherheit wegen, die die Digitalisierung verheißt, nicht zum reinen Daten-Objekt und zum permanenten Daten-Lieferanten mutiert. Die darin lauernde Selbstentmündigung hat gespenstische Orwellsche Dimension! Wenn dies kulturell nicht verstanden wird, wird auch die Frage nach mehr oder weniger Arbeitsplätzen aufgrund von Digitalisierung oder Industrie 4.0 bestenfalls irrelevant. Bereits heute dürfte ein „Picker“ bei Amazon ein permanentes Daten-Objekt sein und jede seiner Bewegungen laufend in Echtzeit überwacht, kontrolliert und korrigiert werden – unmenschlicher Taylorismus 4.0, wenn man so will. Der Schritt zum Optimierungs-, Überwachungs- und Tracking-Chip unter der Haut ist nur noch ein winzig kleiner.  

Erzwingt die Einführung von Industrie 4.0 nicht auch Handel & Dienstleistungen 4.0, einen Staat 4.0 und folglich einen Bürger oder Konsumenten 4.0?
Reich: Aber ja! Und das ist sehr bedenklich!
Bauernhansl: Diese Entwicklung ist bereits in vollem Gange. Die großen US-IT-Unternehmen wie Amazon, Google, Apple oder Facebook haben auch die deutsche Wirtschaft besonders im Handel und bei den Dienstleistungen aufgemischt. Jahrelang haben sich die US-Giganten auf Endkunden konzentriert – vor allem in Alltagsbereichen wie Gesundheit, Wohnen, Mobilität, Konsum und Freizeit. Künftig wollen sie auch im Geschäft zwischen den Firmen mitmischen. Mit Smartphone, Smartwatch, Kundenkarten, vernetzten autonom fahrenden Autos und ähnlichem. Der digitalen Durchdringung aller Lebensbereiche kann sich keiner entziehen. Hier ergeben sich Chancen für die digitalen Champions, ihr Geschäft auszubauen. Was die US-IT-Unternehmen auf dem Consumermarkt gelernt haben, können sie auf die Industriemärkte und andere Leistungssektoren übertragen. Die haben gute Chancen, weil sich der Mensch als Konsument schon an die Nutzung der Technologie gewöhnt hat und die industriell- und dienstleistungsgeprägten Prozesse dieser Entwicklung aber noch hinterherhinken.
Reich: Wir brauchen definitiv ein neues Bewusstsein und eine neue Aufklärung, was unsere digitale Existenz und Persönlichkeit betrifft. Wir brauchen die möglicherweise nur im Zuge einer digitalen Gegen-Revolution zu erlangende Erkenntnis des Rechts auf Wiedergewinnung der Souveränität und der Bürgerrechte auch für unsere digitale Existenz.


Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl ist Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart und Leiter des Instituts für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universität Stuttgart. Die Schwerpunkte seiner Forschungsinstitute sind Produktionsorganisation, Fabrikplanung, Energieeffizienz in der Produktion, Oberflächentechnologie, Automatisierung und Prozesstechnologie.

Prof. Bauernhansl beschäftigt sich insbesondere mit Massenpersonalisierung, nachhaltiger Produktion und Komplexitätsbewirtschaftung im Rahmen der Industrie 4.0. Von 2003 bis 2010 war er beim Mischkonzern Freudenberg beschäftigt. Prof. Bauernhansl studierte Maschinenbau an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, wo er mit Auszeichnung promoviert wurde. Er ist Mitglied in zahlreichen Gremien, unter anderem im Strategiekreis der Plattform Industrie 4.0 der Bundesregierung und stellvertretender Vorsitzender des Lenkungskreises Allianz Industrie 4.0 BW.


Dr. Johannes Reich ist persönlich haftender Gesellschafter des Bankhauses Metzler und Mitglied des Vorstands der Metzler-Holding. Er verantwortet als zuständiger Partner das Geschäftsfeld Corporate Finance sowie die Unternehmenskommunikation, die Rechtsabteilung und den Bereich Informationssysteme. Seine bankberufliche Tätigkeit begann er beim Hamburger Bankhaus M.M. Warburg & Co., danach arbeitete er bei Morgan Stanley in London und Frankfurt am Main. 

Dr. Reich ist studierter Wirtschaftsingenieur mit einem Diplom der Universität Karlsruhe und war an der Universität Bamberg, wo er auch promoviert wurde, sowie an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen als wissenschaftlicher Assistent tätig.