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Ängste, Kosten und Fachkräftemangel

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Industrie 4.0 gefährdet Mittelstand

Text: Christian Vilsbeck, A&D
In der IT und Telekommunikation geht kaum noch etwas ohne Cloud, Big Data und dem viel zitierten Internet der Dinge. In der produzierenden Industrie sollen all die Dinge und Cyber-physischen Systeme die Automatisierung in eine neue Ära hieven. Doch warum läuft es in Deutschland so schleppend?

Verfolgt man all die Umfragen und Analysen der letzten Monate, so gibt es meist ein übereinstimmendes Fazit: Industrie 4.0 kommt in Deutschland sehr langsam in die Gänge, vor allem bei kleinen und mittleren Unternehmen. Nur woran liegt es? Herrscht bei vielen Arbeitnehmern die Angst, eine nochmals deutlich effizientere, vernetzte, kontrollierte und intelligentere Automatisierung rationalisiert die eigenen Arbeitsplätze weg? Das ist sicherlich ein Grund, doch die Entscheidung über die Einführung neuer Technik fällen die Ebenen darüber; und hier zählen primär natürlich die Argumente Flexibilität, neue Business-Modelle und höherer Durchsatz. Das Management müsste doch jubeln, wenn man die gepriesenen Vorzüge von Industrie 4.0 präsentiert bekommt. Doch so einfach und schwarzweiß lässt sich das Thema nicht abhandeln.

Industrie 4.0 ist schwammig...

Es fängt schon damit an, dass die Begrifflichkeiten und Erwartungen hinter der Industrie 4.0 sehr variieren. Nur 18 Prozent der deutschen Unternehmen ist der Begriff laut ZEW (Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung) geläufig. Für die einen heißt Industrie 4.0, dass in Produktionsstraßen die Maschinen und in der Logistik die Waren in Echtzeit Daten in dieses „Internet“ senden. Damit wird eine bessere Überwachung ermöglicht und Probleme lassen sich schneller lokalisieren. Andere sehen mehr die sogenannte Big-Data-Analyse dahinter, die vorausschauend Probleme erkennt, Optimierungen empfiehlt und Business-Chancen hervorhebt. Dann denken viele bei Industrie 4.0 nur an die Einbindung der Kunden durch „funkende“ Produkte, um einerseits bessere Services anbieten zu können und gleichzeitig das eigene Geschäft den Kundenanforderungen entsprechend zu verbessern.

…CPS ist schwammiger

Im Zusammenhang mit Industrie 4.0 wird gerne auch vom Internet der Dinge gesprochen - oder um Anglizismen zu verwenden das Internet of Things IoT. Hier geht es aber eher um Produkte für Endkunden, wie ein mit dem Internet verbundener Thermostat. In der produzierenden Industrie gibt es den Begriff Industrial Internet of Things IIoT. Damit sind untereinander kommunizierende und vernetze Maschinen und Komponenten in der kompletten Produktionskette gemeint.

Der Verwirrung nicht genug sprechen viele Fachleute dann auch noch von den Cyber-physischen Systemen (CPS). Damit ist nichts anderes gemeint, was in der Automatisierungsbranche längst Usus ist: Physische Objekte und Prozesse wie Sensordaten werden mit informationsverarbeitenden Systemen gekoppelt. Embedded Computing macht genau das und eine Verbindung zum Produktionsnetzwerk besteht auch. Bei CPS kommt eigentlich nur hinzu, dass nun auch über das Internet kommuniziert wird. Dadurch können sich eine Vielzahl von CPS über Standorte hinweg austauschen und ihre Prozesse darauf basierend selbst anpassen oder Aktionen auslösen. Cyber-physische Systeme werden im Allgemeinen als Grundlage für Industrie 4.0 gesehen.

Wertschöpfung Industrie 4.0

Industrie 4.0 ist von der Bundesregierung sowie Branchenverbänden und Institutionen wie dem VDI , ZEW , der Bitkom oder der Plattform Industrie 4.0 als Begriff für die Verzahnung von Produktion mit moderner Informations- und Kommunikationstechnik geprägt worden. Zusammengefasst lässt sich Industrie 4.0 wie folgt beschreiben:

  • Dezentralisierung durch Fertigungssysteme, die sich selbst regeln und optimieren

  • Flexibilisierung der Fertigung für individuelle Produkte nach dem Prinzip der Serienfertigung Los 1

  • Vernetzte Produktionsprozesse, die sich zentral überwachen und anpassen lassen

  • Predictive Maintenance von Maschinen und Robotern in der Fertigung

  • Generierung neuer Service-orientierter Geschäftsmodelle

Die größte Wertschöpfung von Industrie 4.0 wird im Wettbewerbsvorteil und neuen Geschäftsmodellen gesehen. Doch ganz so ist es in der Praxis oft nicht. Industrie 4.0 ist kein Selbstläufer, Unternehmen müssen schon einen Menge Gehirnschmalz in ihre Produktion und Geschäftsmodelle stecken, um aus der Flut von Daten Vorteile herausziehen zu können.

Sorgen und Hemmnisse

Vielen Unternehmen sind die Komplexität, der Aufwand und die Investition in Industrie 4.0 schlicht zu hoch. Es gibt keine einheitlichen Standards und Lösungen, zu individuell muss jedes Unternehmen Industrie 4.0 auf sich selbst adaptieren. Also was macht man? Es wird erstmal abgewartet und nur sehr vorsichtig investiert. Rund 40 Prozent der Betriebe unternehmen in Richtung Industrie 4.0 noch gar nichts, wie eine Befragung des Instituts für angewandte Arbeitswissenschaft innerhalb der Metall- und Elektroindustrie ergab.

Als großes Hemmnis gegen eine schnellere Adaption von Industrie 4.0 wird auch das erhöhte Security-Risiko gesehen. Zu diesem Ergebnis kommt der Cyber Security Report 2015 der Telekom. Fast 90 Prozent der Entscheider sehen die IT-Sicherheit als die größte Herausforderung für die Umsetzung von Industrie 4.0. Diese Befürchtung kommt nicht von ungefähr: Laut der Studie greifen Cyberkriminelle mehr als ein Drittel der deutschen Unternehmen mehrmals pro Woche an. Neun von zehn Unternehmen sind bereits Opfer von IT-Angriffen gewesen. Werden durch das Internet der Dinge auch die Produktionsanlagen sowie die Waren selbst angreif- oder manipulierbar, so ist die Skepsis vor einer schnellen und umfassenden Industrie-4.0-Umsetzung mehr als verständlich. Und so banal es klingt, aber ein schnelles Internet ist für 80 Prozent der Unternehmen eine weitere entscheidende Herausforderung bei der Umsetzung von Industrie 4.0.

Fakt ist auch, dass in den Betrieben überwiegend ein Konglomerat aus verschiedenen Automatisierungstechniken herrscht. Mittels Industrie 4.0 muss eine vereinheitlichende Sicht auf diese heterogenen Umgebungen ermöglicht werden. Neben den fehlenden Standards scheuen Unternehmen auch die erstmals anfallenden Kosten für die Neuordnung und Umstellung der Produktionsprozesse. Investitionen in Zukunftstechnik und radikale Änderungen schüren zusätzlich natürlich Ängste, ob auch das Richtige getan wird.

China Vorreiter bei IIoT

Weniger Probleme oder Bedenken bei der Umsetzung von Industrie 4.0 haben die Chinesen. Wie eine Analyse des Fraunhofer Instituts zeigt, dominiert China sogar die Industrie 4.0. Im Zeitraum von 2013 bis 2015 gab es in China von über 300 Unternehmen insgesamt 2541 Patentanmeldungen im Bereich Industrie 4.0. Zum Vergleich: In den USA wurden 1065 und in Deutschland nur 441 neue Patente registriert. Insbesondere in den Bereichen Netzwerk-Topologien, energieeffiziente und drahtlose Kommunikation sowie RFID-Ausstattung sind Chinas Unternehmen führend.

Ein Grund für die führende Rolle in der Adaptierung von Industrie 4.0 ist sicherlich, dass China in vielen Produktkategorien noch keine über Jahrzehnte gewachsene Fertigungsindustrie besitzt. Produktionsstraßen werden komplett neu entworfen, weil sie vorher noch nicht existierten.

Die von Infosys, dem Institute for Industrial Management und der Universität von Aachen (RWTH) durchgeführte Global Manufacturing Study belegt Chinas führende Rolle in der Adaption von Industrie 4.0: 57 Prozent der befragten Unternehmen zählen in China zu den Early Adopters, in den USA sind es noch 32 Prozent und in Deutschland sogar nur 21 Prozent.

Gute Beratung wichtig

Während natürlich Automobilhersteller oder IT-Größen das Know-how, Personal, Finanzmittel sowie einen Produktausstoß haben, wo jede eingesparte Sekunde und Cent sich schnell bezahlt machen, eine umfassende Industrie-4.0-Strategie umzusetzen, sieht es im Mittelstand anders aus. Hier sind die beschriebenen Ängste nicht von der Hand zu weisen. Auch fehlt es oft an Fachkräften, die mit der Digitalisierung vertraut sind. Es braucht eine gute Beratung von Consulting-Unternehmen, die den Betrieb analysieren und nicht nur die Vorteile von Musterszenarien anpreisen.

Bleibt zu hoffen, dass viele Unternehmen das Potenzial neuer Umsatzquellen durch eine vernetzte Produktion erkennen und ihnen ihre Ängste vor Investitionen und Veränderungen genommen werden. Ein unklarer wirtschaftlicher Nutzen ist immerhin für 38 Prozent der Industrieunternehmen ein Hinderungsgrund für eine Industrie-4.0-Strategie, wie eine Befragung von Bitkom Research und Ernst & Young ergab.

Weitermachen wie immer können sich nur wenige Unternehmen leisten. Sonst gefährdet die Industrie 4.0 den Mittelstand tatsächlich; durch Mittelständler mit Digitalisierungsstrategie.

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