Die Hannovermesse war der Geburtstermin der Industrie 4.0 – könnte man denken. Stimmt aber gar nicht, dort wurde nur der Begriff „Industrie 4.0“ – erdacht von einem Jahre zuvor gegründeten Forschungs- und Arbeitskreis, gefördert durch die Bundesregierung – offiziell vorgestellt. Zwei Jahre später erschien schließlich das Papier „Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ (Link). Na dann kanns ja endlich losgehen, mit der selbstausgerufenen vierten, industriellen Revolution oder? Wenn es denn so einfach wäre. In den kommenden Wochen werde ich diesem Thema besondere Aufmerksamkeit widmen. Gestartet wird jetzt und hier, zunächst mit einer Begriffsdefinition. Was ist Industrie 4.0 bzw. was verbirgt sich eigentlich hinter dem Begriff?

Industrie 4.0 – Maschine, übernehmen Sie!

Nach Dampfmaschine (Mechanisierung), Fließband (Massenfertigung, Elektrizität) und Digitalisierung (Mikroelektronik), folgt nun die vierte, industrielle Revolution, so called „Industrie 4.0“. Zentraler Bestandteil dieser Entwicklung ist die Vernetzung von allen am Wertschöpfungsprozess beteiligten Komponenten: Maschinen, Lagersysteme, Betriebsmittel. Die Vernetzung von Information und Software mit Mechanik und Elektronik führt zu einem sogenannten cyber-physischen System (CPS). Verständlicher wird der Term, wenn das Konzept des „Internets der Dinge“ (engl. Internet of Things, kurz: IoT) mit einbezogen wird. Das Konzept besagt, dass die Gegenstände zu Teilnehmern eines Netzwerks (z.B. des Internet) werden und miteinander kommunizieren – ohne, dass es dafür die Eingabe eines Menschen über ein Interface oder einen Computer benötigt. Ein einfaches Beispiel ist ein Drucker, der selbstständig neue Patronen bestellt, sobald die Tinte auszugehen droht.

Stichwort: Losgröße 1

Im Rahmen der Diskussion um Industrie 4.0 fällt immer wieder ein Stichwort: Losgröße 1. Die Losgröße 1 lässt sich im Prinzip als letzte Stufe der Entwicklung sehen, als das Ziel. Bei dieser Zielerreichung ist die Produktion soweit flexibilisiert, dass jedes Produkt ein den Kundenwünschen entsprechendes Unikat darstellt, sich die Herstellung aber trotzdem lohnt. Ermöglicht wird dies durch die „intelligente Fabrik“ (engl. smart factory). Auch hierzu ein zum Land der Automobilherstellung passendes Beispiel:

Der Kunde kann anhand eines Online-Konfigurators sein Wunschauto selber konfigurieren. Dabei kann er nicht nur Einfluss auf die Ausstattung mit einzelnen Komponenten (Navigation, Sitzheizung, etc.) nehmen, sondern sogar die Form der Karosserie bestimmen. Aus der Konfiguration entsteht ein Datensatz, der bei Abschluss der Bestellung an alle Teilnehmer der Produktion versendet wird – Zulieferer eingeschlossen. Die Maschinen der Zulieferer produzieren auf Basis der Daten die Teile, die wiederum einen kleinen RFID-Chip mit allen relevanten Daten (Zuordnung zur Bestellung, etc.) tragen. Die Bauteile gehen anschließend zum Hersteller über, per RFID-Scan werden alle zusammengehörenden Bauteile identifiziert. Sobald alles Benötigte vorhanden ist, geht das Auto in die Fertigstellung, dessen Grundlage einerseits die Daten der Bestellung liefern, andererseits die Daten auf den RFID-Chips der Bauteile – Autobau, vollkommen automatisiert.

Was hier wie Zukunftsmusik klingt, ist theoretisch bereits realisierbar. Ebenjene Realisierung meint der Begriff Industrie 4.0. Tatsächlich ist das Beispiel auch noch nicht das Ende der Fahnenstange, sondern lässt sich beliebig weiterspinnen. So könnte der Nutzer in den Konfigurator zum Beispiel Daten über sein Fahrverhalten (Distanzen, typische Geschwindigkeiten, etc.) einspeisen, auf dessen Basis dann gleich passende Einstellungen am Motor vorgenommen werden.

Noch weiter gedacht: Die Autos sind bereits Teil des Internet of Things und sobald sich der Nutzer im Konfigurator seines Herstellers anmeldet, liegen dem System-Konfigurator bereits die Daten über das Fahrverhalten vor – sie wurden direkt vom Auto an den Hersteller übertragen. Auch das ist mit Sicherheit keine unrealistische Vorstellung, die Autos sammeln die Daten zum Fahrverhalten bereits, sie werden nur noch nicht in Echtzeit übertragen und verwertet.

Zwischen dem jetzigen Stand der Entwicklung und dem skizzierten Szenario scheinen Welten zu liegen, aber eines muss man als Unternehmer dringend verstehen: Diese Entwicklung findet bereits statt. Wer sich dagegen wehrt – verliert. Dafür reicht ein Blick nach Asien und in die USA. Industrie 4.0 ist durchaus eine Chance, sie zu ergreifen allerdings Pflicht.

Voraussetzung: Infrastruktur und Big Data

Voraussetzung der Industrie 4.0 ist die Sammlung und Verwertung von gigantischen Datenmengen und zwar möglichst in Echtzeit. Die Datensammlung findet schon statt, wie bereits erwähnt werden in modernen Autos bereits Datensätze über Fahrverhalten etc. angelegt. Auch Maschinen können theoretisch bereits zu jedem Produktionsschritt mittels Sensorik Daten erfassen und sammeln. Nur zur Echtzeitübertragung und wertschöpfenden Auswertung dieser Datenmengen mangelt es noch an einer leistungsfähigen Infrastruktur und Rechenkapazitäten. Tatsächlich ist dies aber nur eine Frage der Zeit: Speicherchips werden kleiner und leistungsfähiger, Rechenkapazitäten steigen exponentiell und Akkus werden immer besser.

Wieso Arbeit 4.0?

Nun hat diese Entwicklung nicht nur Folgen für die Produktion selbst, sondern bringt auch weitreichende Veränderungen für die Arbeit und den Arbeitskontext des Einzelnen mit sich. Wer das o.a. Beispiel gelesen hat, wird feststellen, dass das skizzierte Szenario (oberflächlich) keine durch den Menschen auszuführende Tätigkeit mehr enthält. In einer Industrie 4.0 wird jede Routineaufgabe früher oder später selbständig durch eine Maschine ausgeführt. Tatsächlich bestehen die meisten Jobs zum größten Teil aus Routinetätigkeiten, wenn man bedenkt, dass eine Routine (entgegen der landläufigen Bedeutung des Wortes) auch eine Abfolge von Prozessen darstellen kann, z.B. Datenerfassung, Berechnung, Datenaus- bzw. weitergabe.

Inwiefern sich die Arbeit tatsächlich verändert, werde ich in den folgenden Beiträgen genauer beleuchten. Dabei wird es dann darum gehen, was Industrie 4.0 für die einzelnen Stakeholder, sprich Unternehmer, Arbeitnehmer, Führungskräfte, Politik und Gesellschaft im Detail bedeutet.