Industrie 4.0: Kleine Firmen hinken hinterher
So könnte die digitale Fabrik aussehen: Die Industrie 4.0 verändert den Arbeitsalltag.
Foto: SiemensMünchen, Düsseldorf. Die Fabrik der Zukunft ist ständig in Bewegung. Wenn das Auftragsvolumen steigt, fahren die Produktionsanlagen selbstständig hinein – und auch wieder heraus. Roboter liefern Materialien an und transportieren die fertigen Produkte ab. Und wenn eine Charge fertig ist, organisiert sich die Anlage neu – ohne dass ein Arbeiter Hand anlegen muss. So jedenfalls stellt es sich der Fabrikausrüster Bosch Rexroth vor, der das Konzept gerade umsetzt.
Die Modellanlage ist ein Beispiel dafür, wie IT die Produktion verändert. Und sie steht für die Hoffnung, dass Deutschland doch Digitalisierung kann. Denn die Unternehmen, die heute die Technologiewelt prägen, kommen aus Amerika und Asien – Europa ist kaum mehr als ein Absatzmarkt. Die erste Hälfte der Digitalisierung, so lautet ein Standardsatz in Podiumsdiskussionen und Reden, habe Deutschland verloren. In der zweiten Hälfte soll es jetzt eine Aufholjagd geben.
Politik und Wirtschaft setzen darauf, dass Industrieriesen wie Siemens und Bosch, aber auch mittelständische Maschinenbauer ihr Know-how nutzen, um die Produktion digital zu machen – und damit im 21. Jahrhundert wettbewerbsfähig zu bleiben. Und Beispiele wie die flexible Fabrik zeigen: In Deutschland passiert viel. Allerdings längst nicht bei allen Unternehmen: „Die Schere zwischen Groß und Klein geht immer weiter auf“, warnt der Experte Henning Kagermann.
Und Kagermann ist kein Schwarzmaler. Der 70-Jährige war früher Physikprofessor und SAP-Chef, heute ist er Vorstand der Akademie für Technikwissenschaften Acatech. 2011 arbeitete er an dem Konzept Industrie 4.0 entscheidend mit. Der Name zeigt die hohen Erwartungen an die technischen Entwicklungen: Die Verbindung von analog und digital, von Maschinen und IT, könnte zu einer neuen, vierten industriellen Revolution führen.
Die Bundesregierung nahm die Initiative dankbar auf. Heute sind Politik und Wirtschaft über die Plattform Industrie 4.0 vernetzt, um „Deutschlands führende Position in der produzierenden Industrie zu sichern und auszubauen“, wie es in der Selbstdarstellung heißt. In Arbeitsgruppen geht es um Normen und Standards, Forschung und Entwicklung, aber auch um IT-Sicherheit sowie Aus- und Weiterbildung.
Vorbild Deutschland
Das Modell ist erfolgreich. „Industrie 4.0 ist als Marke international anerkannt, viele Länder haben ähnliche Initiativen“, bilanziert Experte Kagermann. Auch die Politik habe dazu beigetragen, sie sei von Anfang an dabei gewesen. Noch heute obliegt die Leitung den Ministerien für Wirtschaft und Forschung, auch im Lenkungs- und Strategiekreis arbeiten hochrangige Vertreter mit.
Grundsätzlich sieht der ehemalige SAP-Chef die deutsche Industrie dank ihres Spezialwissens gut gerüstet: „Um die Fertigungsindustrie neu zu denken, braucht es tiefes Know-how – davon haben wir mehr als die USA.“ Daher ist er überzeugt, dass nicht nur klassische IT-Firmen die Entwicklung der Industrie 4.0 vorantreiben, sondern auch Maschinenbauer und Fabrikausrüster.
Und derzeit sieht es so aus, als könnte er recht behalten. In vielen Fabriken in Deutschland ist die Industrie 4.0 schon Realität: Sensible Roboterarme arbeiten Seite an Seite mit menschlichen Kollegen und nehmen ihnen stupide oder körperlich schwere Tätigkeiten ab. Fahrassistenten kurven autonom durch die Halle und beliefern Mitarbeiter mit den benötigten Komponenten.
Neben Konzernen wie Siemens oder dem Automatisierungsspezialisten Festo treiben auch große Mittelständler die Digitalisierung in ihren Werkshallen voran. Eine Allianz mehrerer arbeitet sogar an einer neuen Plattform: Der Werkzeugmaschinenbauer DMG Mori, der Lackieranlagenspezialist Dürr, der Optikkonzern Zeiss, das Softwareunternehmen Software AG und die Elektronikfirma ASM haben eigens dafür eine Digitalisierungsfirma namens Adamos gegründet.
Die Herangehensweise an die neuen Technologien ist meist ähnlich: Erst werde intern alles vernetzt, anschließend komme die Verknüpfung mit Lieferanten und Kunden dazu, sagt Hartmut Rauen, stellvertretender Hauptgeschäftsführer des Maschinenbauverbandes VDMA. Das lasse sich jedoch nicht nebenbei erledigen: Die Abläufe müssten angepasst werden, alle Maschinen in einer einheitlichen Sprache kommunizieren – und das vielleicht irgendwann in einem weltweiten Netzwerk. Diese Aufgabe sei aber komplex und zeitaufwendig, so Rauen. Die Folge: „Von einer intelligenten, sich selbst steuernden Produktion auf breiter Front sind wir noch weit entfernt.“
Nur ein Viertel der Unternehmen hat seine Ziele schon erreicht
So sind die Unternehmen auf dem Weg zur Digitalisierung unterschiedlich weit. Laut einer Studie der Beratungsgesellschaft Boston Consulting Group (BCG) zur „Fabrik der Zukunft“ gaben drei Viertel aller 750 befragten Produktionsverantwortlichen an, erste Bausteine einer solchen smarten Fabrik umgesetzt zu haben oder das für die nächsten fünf Jahre zu planen. Nur ein Viertel hat die Ziele aber schon erreicht.
Nach Einschätzung der BCG-Berater müssen Unternehmen zwischen 13 und 19 Prozent ihres Jahresumsatzes über einen Zeitraum von zehn Jahren investieren, um eine solche smarte Fabrik Realität werden zu lassen. Das ist viel Geld, wird sich aber wahrscheinlich auszahlen. So weist eine Studie der Unternehmensberatung McKinsey aus, dass Maschinenbauer, die sich an die Spitze dieser Transformation setzen, deutlich höhere Renditen erzielen können: „Bei Cloud und IoT-Applikationen sind bis zu 20 Prozent Marge möglich, im traditionellen Geschäft maximal zwei bis zehn Prozent“, heißt es.
Argumente wie dieses dürften dafür sorgen, dass sich neue Technologien schnell durchsetzen. Schon in drei bis fünf Jahren werde sich die Digitalisierung in voller Breite in neu gebauten Fabriken durchsetzen, ist Ralf Najork überzeugt, Vorstandschef der Bosch Industrietochter Bosch Rexroth. Derzeit baut seine Firma eine Referenzfabrik in China, die in zwei Jahren hochflexibel produzieren soll. In spätestens zehn Jahren würden die Fertigungsprozesse in allen Produktionswerken vernetzt sein, sagt Najork. Denn die Vorteile lägen auf der Hand. Den Produktivitätsgewinn schätzt er „auf jeden Fall zweistellig“.
Wer bei der Digitalisierung die Nase vorn habe, werde das Rennen machen, so Najork. „Die Kombination aus physischer und digitaler Welt ist die Lebensversicherung für die etablierten Industriestaaten wie Deutschland. Wer das sicherstellen kann, wird auch noch die nächsten zwei Jahrzehnte überleben“, sagt er. „Die anderen werden es schwer haben.“ Gefährdet sind vor allem kleine und mittelständische Unternehmen (KMU). Bei anspruchsvollen technologischen Themen könnten sie nicht mithalten, warnt Acatech-Vorstand Kagermann: „Dem Mittelstand fehlen die Finanzierungsmöglichkeiten und die Attraktivität für die Talente.“ Ohne Geld und Personal wird es jedoch schwierig, derartige Projekte umzusetzen. Das sei aber kein rein deutsches Phänomen, wie Kagermann betont. Dramatisch ist der Befund trotzdem – kleine und mittelständische Unternehmen sind ein wichtiger Wirtschaftsfaktor und Arbeitgeber.
Optimieren statt erneuern
Gleichzeitig herrscht in Deutschland aber offenbar ein Mangel an Innovationsfreude. Viele Firmen wollen ihre Prozesse zwar optimieren – in einer Umfrage des Bitkom nennen das 69 Prozent der Industrieunternehmen als eines der wichtigsten Ziele. Die Entwicklung neuer oder Erweiterung bestehender Geschäftsmodelle haben bislang aber nur 14 Prozent im Sinn. „Mit dieser Schwerpunktsetzung droht die deutsche Wirtschaft jedoch eher früher als später ins Hintertreffen zu geraten“, warnt der Hightech-Verband.
Er verweist auf Plattformen wie den Transportdienst Uber, der weltweit den Taxizentralen Probleme bereitet, oder das Vermietungsportal Airbnb, das ohne eigene Zimmer zu einem der größten Vermittler von Übernachtungsmöglichkeiten geworden ist. Die eigentliche Revolution liege nicht in der Produktion, sondern den Geschäftsmodellen. In der Autoindustrie zeichnet sich beispielsweise ab, dass es eines Tages vielleicht Flotten mit autonomen Taxis geben wird. Die Hersteller arbeiten deswegen daran, eigene Vermittlungsplattformen aufzubauen.
Die Politik hat die Bedeutung des Themas Industrie 4.0 früh erkannt. Die Bundesregierung fördert die Forschung und die Entwicklung von Standards. Das ist wichtig, reicht aber nicht aus, um deutschen Unternehmen im internationalen Wettbewerb zu helfen. Damit die Digitalisierung voranschreiten kann, müssen die Rahmenbedingungen stimmen. So ist eine stabile digitale Infrastruktur eine wichtige Voraussetzung für vernetzte Unternehmen. Der VDMA erhofft sich daher von der neuen Bundesregierung einen flächendeckenden Einsatz des schnellen Mobilfunks und einen schnelleren Breitbandausbau.
Denn viele Mittelständler sitzen in Ostwestfalen, der Lausitz oder auf der Schwäbischen Alb. Und in einigen Regionen dauert es immer noch mehrere Minuten, um kleinere Datenmengen zu übertragen. Bis zur Echtzeitanalyse ist es noch ein weiter Weg. Ein Digitalisierungswettlauf lässt sich so nicht gewinnen. „Wir wollen doch der beste Produktionsstandort sein“, sagte VDMA-Spitzenmann Rauen. „Dazu gehören 5G und der Breitbandausbau in der Fläche.“
Eine Metastudie des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) in Köln empfiehlt beispielsweise – stellvertretend für viele andere Thesenpapiere und Forderungskataloge –, zudem unter anderem einen einheitlichen Rechtsrahmen in Europa zu schaffen, etwa in Sachen Datenschutz, die IT-Sicherheit zu stärken und den Wissenstransfer zu verbessern. Denn noch immer seien für viele KMU die Digitalisierung und ihre Vorteile unspezifisch oder unklar, erklären die Forscher.