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Universität Augsburg
Fakultät für Angewandte Informatik
Institut für Geographie
Lehrstuhl für Humangeographie
Bachelorarbeit
über das Thema
________________________________________________________________________________________
Industrie 4.0 – Bedeutung und Verständnis bei KMU
Eine Bestandsanalyse des Wirtschaftsraums Augsburg
________________________________________________________________________________________
Leitung: Dr. Volker Zepf
Nicole Engelhart
1219310
Geographie (B.Sc.), 8. Semester
Abgabetermin: 24.09.2015
Inhaltsverzeichnis (kompakt) Abbildungsverzeichnis ...................................................................................................... IV
Tabellenverzeichnis ........................................................................................................... V
Abkürzungsverzeichnis ..................................................................................................... VI
1 Industrie 4.0 als Zukunftsbild der deutschen Produktion ............................................. 1
2 Fragestellung der Arbeit .............................................................................................. 2
3 Historischer Hintergrund .............................................................................................. 3
4 Industrie 4.0 – Die vierte Industrielle (R)Evolution? ................................................... 11
5 Methodik .................................................................................................................... 25
6 Empirische Befunde ................................................................................................... 28
7 Handlungsempfehlungen ........................................................................................... 45
8 Zusammenfassung, Bewertung und Ausblick ............................................................ 50
Anhang ............................................................................................................................. 52
Literaturverzeichnis .......................................................................................................... 75
II
Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis ...................................................................................................... IV
Tabellenverzeichnis ........................................................................................................... V
Abkürzungsverzeichnis ..................................................................................................... VI
1 Industrie 4.0 als Zukunftsbild der deutschen Produktion ............................................. 1
2 Fragestellung der Arbeit .............................................................................................. 2
2.1 Zielsetzung ............................................................................................................ 2
2.2 Fragestellung ........................................................................................................ 2
3 Historischer Hintergrund .............................................................................................. 3
3.1 Die erste Industrielle Revolution: die Mechanisierung .......................................... 4
3.2 Die zweite Industrielle Revolution: die Elektrifizierung .......................................... 6
3.3 Die dritte Industrielle Revolution: die Informatisierung .......................................... 8
4 Industrie 4.0 – Die vierte Industrielle (R)Evolution? ................................................... 11
4.1 Begriffsabgrenzung und Definition ...................................................................... 13
4.1.1 Vertikale Integration ...................................................................................... 14
4.1.2 Horizontale Integration ................................................................................. 15
4.2 Schwerpunkttechnologien ................................................................................... 17
4.2.1 Embedded Systems und Cyber-Physical Systems (CPS) ............................ 17
4.2.2 Internet der Dinge und Dienste – Die Smart Factory .................................... 20
4.2.3 Big Data und Cloud Computing .................................................................... 21
4.2.3.1 Chancen und Risiken des Cloud Computings ....................................... 21
4.2.3.2 Big Data am Beispiel Netflix ................................................................... 23
4.3 Stand der Forschung ........................................................................................... 23
4.3.1 Forschungsaktivitäten ................................................................................... 23
4.3.2 Studien ......................................................................................................... 24
4.3.3 Wirtschaftsraum Augsburg ........................................................................... 24
5 Methodik .................................................................................................................... 25
5.1 Datenerhebung ................................................................................................... 25
5.1.1 Kleine und mittlere Unternehmen ................................................................. 26
5.1.2 Wirtschaftsraum Augsburg ........................................................................... 27
III
5.2 Stichprobenstruktur ............................................................................................. 27
6 Empirische Befunde ................................................................................................... 28
6.1 Industrie 4.0 – Eine definitorische Annäherung .................................................. 28
6.2 Hoher Informationsbedarf bei Unternehmen ....................................................... 30
6.3 Potenzial von Industrie 4.0 ist branchenabhängig .............................................. 33
6.4 Hemmnisse und Barrieren zur Umsetzung ......................................................... 34
6.4.1 Qualifizierte Fachkräfte/Veränderung der Arbeitswelt .................................. 36
6.4.2 Datenschutz- und Datensicherheit ............................................................... 37
6.4.3 Aufbrechen traditioneller Strukturen und Abläufe ......................................... 38
6.4.4 Fehlende Standards ..................................................................................... 39
6.4.5 Durchgängige Breitbandversorgung ............................................................. 40
6.4.6 Zusammenfassung ....................................................................................... 41
6.5 Gewünschte Unterstützung bei der Umsetzung .................................................. 42
6.6 Positive Stimmung gegenüber Industrie 4.0 ....................................................... 43
7 Handlungsempfehlungen ........................................................................................... 45
7.1 Ausbau von Förderungen .................................................................................... 45
7.2 Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten ............................................................... 46
7.3 Rahmenbedingungen schaffen ........................................................................... 47
7.4 Regionale Informationsplattform ......................................................................... 48
7.5 Auf Insellösungen setzen .................................................................................... 49
8 Zusammenfassung, Bewertung und Ausblick ............................................................ 50
8.1 Zusammenfassung .............................................................................................. 50
8.2 Bewertung und Ausblick ...................................................................................... 50
Anhang ............................................................................................................................. 52
Literaturverzeichnis .......................................................................................................... 75
IV
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Die Industriellen Revolutionen im zeitlichen Verlauf ..................................... 4
Abbildung 2: Entwicklung der Beschäftigtenanteile der Wirtschaftssektoren in
Deutschland ....................................................................................................................... 6
Abbildung 3: Fließbandproduktion des Ford Model T ........................................................ 7
Abbildung 4: Anteil des verarbeitenden Gewerbes an der Bruttowertschöpfung in
verschiedenen EU-Ländern ............................................................................................... 9
Abbildung 5: Bruttoinlandsprodukt von Deutschland und Frankreich für den Zeitraum
2003-2013 ........................................................................................................................ 10
Abbildung 6: Die Entwicklung der Produktindividualisierung im zeitlichen Ablauf ........... 11
Abbildung 7: Vertikale Integration und vernetzte Produktionssysteme ............................ 15
Abbildung 8: Horizontale Integration über Wertschöpfungsnetzwerke ............................ 15
Abbildung 9: Horizontale Integration am Beispiel des Halbleiterherstellers Infineon ....... 16
Abbildung 10: Horizontale und vertikale Wertschöpfungsketten ...................................... 17
Abbildung 11: RFID-Technologie als Identifikationssystem ............................................. 18
Abbildung 12: Das Cyber-Physische System sammelt Informationen zum Produkt ........ 19
Abbildung 13: Kooperation zwischen vernetzten Menschen und Maschinen .................. 20
Abbildung 14: Geschätztes Kostensenkungspotenzial bei Einführung von Cloud
Computing ........................................................................................................................ 22
Abbildung 15: Verständnis und Begriffseinordnung von Industrie 4.0 ............................. 30
Abbildung 16: Stellenwert von Industrie 4.0 ..................................................................... 31
Abbildung 17: Genutzte Informationskanäle .................................................................... 32
Abbildung 18: Herausforderungen und Hemmnisse bei der Umsetzung von Industrie 4.0
......................................................................................................................................... 35
Abbildung 19: Prototyp des Hilfsroboters ......................................................................... 36
Abbildung 20: Neue Mensch-Roboter-Kooperation in der Audi-Produktion: Der Roboter
PART4you ........................................................................................................................ 39
Abbildung 21: Bereits vorhandene technische Infrastruktur ............................................. 42
Abbildung 22: Gewünschte Unterstützungsformen von Unternehmen ............................ 43
Abbildung 23: Persönliche Meinung der Befragten zu Industrie 4.0 ................................ 44
Abbildung 24: Bedarf für eine Unterstützung durch die Politik ......................................... 47
Abbildung 25: Ausschnitt des Kompetenzatlas Industrie 4.0 von Baden-Württemberg ... 48
V
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Gegenüberstellung der KMU-Definitionen der Europäischen Kommission und
dem Institut für Mittelstandsforschung ............................................................................. 26
VI
Abkürzungsverzeichnis
BMBF Bundesministerium für Bildung und Forschung
BMWi Bundeministerium für Wirtschaft und Energie
CPS Cyber-Physical Systems
EU Europäische Union
I&K Informations- und Kommunikationstechnologie
IfM Institut für Mittelstandsforschung
IIC Industrial Internet Consortium
IoT Internet of Things
IPv4 bzw. IPv6 Internet Protokoll Version 4 bzw. Internet Protokoll Version 6
IT Informationstechnik
KMU kleine und mittlere Unternehmen
M2M Machine to Machine (communication)
MHP Mieschke Hofmann und Partner
MINT Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik
PwC PricewaterhouseCoopers
RFID Radio Frequency Identification
StMWi Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft Medien, Energie und
Technologie
TEA Transfereinrichtungen Augsburg
USA United States of America
vbm Vereinigung der bayerischen Wirtschaft
1
1 Industrie 4.0 als Zukunftsbild der deutschen Produktion
„Es ist nichts beständig als die Unbeständigkeit.“
Immanuel Kant (1724-1804)
So lautet ein über 200 Jahre altes Zitat des berühmten deutschen Philosophen. Damals
als Ausspruch in der Epoche der Aufklärung verwendet, lässt er sich auch auf die heutige
Produktionswelt übertragen.
Deutschland sieht sich zukünftig mit einigen Herausforderungen konfrontiert, die mit einer
Veränderung in der Industrie einhergehen müssen. Neben dem demographischen
Wandel sind auch die Verknappung natürlicher Ressourcen oder der Anstieg der
Energiepreise (BMBF 2013, S. 9) aktuelle Entwicklungen, die einer Anpassung bedürfen.
Bei der Bewältigung der zukünftigen Aufgaben handelt es sich zum einen um „Globale
Herausforderungen“ (Global Challenges), zum anderen aber auch Marktchancen, die
sog. „Market Opportunities“ (Garn et al. 2012, S. 21). Deutschland befindet sich in einer
guten Ausgangslage diese neuen Entwicklungen für sich zu nutzen. Stärken des
Technologiestandorts Deutschlands sind neben der Produktionstechnik auch die
Bereitstellung von Systemlösungen sowie der Maschinen- und Anlagenbau. Auch an der
Nahtstelle von Produktionstechnik und der Informationstechnologien ist Deutschland im
internationalen Vergleich gut aufgestellt (Garn et al. 2012, S. 21f.).
Der Paradigmenwechsel hin zu einer vernetzen Produktion unter dem Leitbild „Industrie
4.0“ liefert einige Ansätze, die das Potenzial bieten, auf die genannten
Herausforderungen und Megatrends zielgerichtet zu reagieren (BMBF 2013, S. 9).
Die Bachelorarbeit zum Thema „Industrie 4.0 – Bedeutung und Verständnis kleiner und
mittlerer Unternehmen“ gliedert sich in einen wissenschaftlich-theoretischen und einen
empirischen Teil. Zu Beginn der Bachelorarbeit wird detaillierter auf die Fragestellung
und die Zielsetzung, welche dieser Arbeit zu Grunde liegen, eingegangen. Nach einer
Erläuterung von wesentlichen Grundlagen wird anschließend der Begriff Industrie 4.0
eingegrenzt und definiert. Zudem wird auf die wesentlichen Schwerpunkttechnologien,
sowie den aktuellen Forschungsstand eingegangen. Außerdem wird der
Untersuchungsraum Augsburg genauer bezüglich des bisherigen Wissensstands zum
Thema Industrie 4.0 untersucht. Den Hauptteil der Arbeit bildet die Bestandsanalyse mit
Hilfe einer schriftlichen Unternehmensbefragung im Wirtschaftsraum Augsburg. Hierbei
wird auf die Methodik im Speziellen eingegangen, worauf sich die Auswertung des
Fragebogens mit den sich daraus ergebenden empirischen Befunden anschließt. Daraus
lassen sich konkrete Handlungsempfehlungen für den Wirtschaftsraum Augsburg
ableiten.
2
2 Fragestellung der Arbeit
Auch regionale Unternehmen müssen sich den Marktentwicklungen anpassen, um ihre
Wettbewerbsfähigkeit auf lange Sicht erhalten zu können. Bei einigen Unternehmen steht
das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 der Deutschen Bundesregierung bereits auf der
Agenda. Doch wo finden sich regionale kleine und mittelständische Unternehmen in
diesem Entwicklungsprozess wieder? In nachfolgendem Abschnitt wird die genaue
Fragestellung der Arbeit, sowie deren Zielsetzung skizziert.
2.1 Zielsetzung
Mittels einer regionalen Unternehmensbefragung bei kleinen und mittleren Firmen im
Wirtschaftsraum Augsburg soll herausgefunden werden, was diese Unternehmen mit
dem Begriff Industrie 4.0 verbinden und welche Relevanz dieser für sie aktuell besitzt.
Ziel der durchgeführten Befragung war es, die Bekanntheit des Begriffs, das Verständnis
von Industrie 4.0, sowie die bestehenden Umsetzungspläne der kleinen und mittleren
Unternehmen des Wirtschaftsraums Augsburgs abzufragen. Die Ergebnisse sollen
anschließend mit Befragungsergebnissen anderer Studien gegenübergestellt werden.
Ausschlaggebend für die Themenidee war der 4. Augsburger Technologietransfer-
Kongress, welcher von der Regio Augsburg Wirtschaft GmbH für das Netzwerk der
Transfereinrichtungen Augsburg, kurz TEA, initiiert wurde. Leitthema der diesjährigen
Veranstaltung war Industrie 4.0 für den Mittelstand, sodass die Frage nach dem aktuellen
Status der regionalen Betriebe nahe lag.
2.2 Fragestellung
Industrie 4.0 wird einen wesentlichen Wandel in der industriellen Fertigung nach sich
ziehen. Methoden der Fertigung als auch ganze Verfahren werden durch neue ersetzt,
welche den bevorstehenden gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Herausforderungen
besser gerecht werden sollen. Vor allem Großunternehmen widmen dem Thema schon
eine erhöhte Aufmerksamkeit. Doch wo stehen kleine und mittelständische Unternehmen
der Wirtschaftsregion Augsburg derzeit auf dem Weg hin zur vierten Industriellen
Revolution? Dieser wesentlichen Frage wird in der vorliegenden Arbeit nachgegangen.
Die weiteren Fragestellungen, welche dieser vorliegenden Arbeit zugrunde liegen,
versuchen die Bedeutung und das Verständnis von Industrie 4.0 bei kleinen und
mittelständischen Unternehmen zu klären. Es soll herausgefunden werden, ob
Unternehmen den Begriff einordnen können und welche Rolle die Vision im jeweiligen
Unternehmensalltag einnimmt. Ziel ist es, den aktuellen Status der Unternehmen im
3
Hinblick auf das Zukunftsprojekt abzufragen, aber auch eventuellen Hemmnissen auf den
Grund zu gehen.
Den Fokus bilden hierbei kleine und mittelständische Unternehmen aus den Bereichen
Industrie und Handwerk. Untersuchungsraum ist der Wirtschaftsraum Augsburg. Diesem
gehören neben der Stadt Augsburg auch die beiden Landkreise Augsburg und Aichach-
Friedberg an.
3 Historischer Hintergrund
Die Vision einer vernetzen Produktion geht weit zurück in der Geschichte der industriellen
Fertigung von Produkten. Die heutigen Ideen bauen demnach auf die vergangenen
Fortschritte in der Automatisierungstechnik und des Fabrikbetriebs auf. Auch die
Optimierung des Produktlebenszyklus stand in der Vergangenheit im Fokus der
Produktionsbetriebe (Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg 2014,
S. 8), so dass sich Industrie 4.0 hier ebenfalls auf die bisherigen Entwicklungen stützen
kann. Industrie 4.0 ist demnach nicht plötzlich entstanden, sondern durchlief einen
Entwicklungsprozess. Als weitere Facetten knüpft Industrie 4.0 auch an
Schlüsseltechnologien in der Informations- und Kommunikationstechnik (I&K) und
Softwarearchitekturen an (Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg
2014, S. 8), und führt vorherige Entwicklungen fort.
Aufgrund dieser Vielzahl an historischen Wurzeln ist es hilfreich, einen Blick auf den
Entwicklungsgang der Industrie zu werfen, um Industrie 4.0 mit diesem
Hintergrundwissen besser zu verstehen.
Seit dem Beginn der ersten Industriellen Revolution gegen Ende des 18. Jahrhunderts
durchlief die Industrie mehrere aufeinander aufbauende Phasen (vgl. Abbildung 1).
4
Abbildung 1: Die Industriellen Revolutionen im zeitlichen Verlauf
Quelle: Eigene Darstellung nach Schlick et al. 2012, S. 31 und Bauernhansl et al. 2014,
S. 6.
3.1 Die erste Industrielle Revolution: die Mechanisierung
Die erste Industrielle Revolution (1830-1871) vollzog sich in Großbritannien und stellt den
Übergang von einer Agrar- hin zu einer modernen Industriegesellschaft dar (vgl.
Abbildung 1) (Schubert, Klein 2011). Zahlreiche bedeutende Erfindungen bereiteten Ende
des 18. Jahrhunderts den Weg für die Industrialisierung. Ein Umbruch in der Produktion
war die Folge, denn durch den Einsatz von Maschinen konnte die industrielle
Produktivität erheblich gesteigert werden. Natürlich hatte der Einsatz von Maschinen
auch weitreichende Auswirkungen auf das soziale Gefüge Großbritanniens.
Frankreich war nach England das nächste europäische Land, das durch die einsetzende
Industrialisierung von einem starken Umbruch betroffen war. Danach schwappte die
Welle der Industrialisierung nach Deutschland. Der Grund für das deutlich zeitverzögerte
Eintreten der Industrialisierung in der heutigen Bundesrepublik war die, im Vergleich zu
England, rückständige Infrastruktur. Hinzu kam, dass Deutschland eher einem
„Flickenteppich“ glich als einem homogenen Nationalstaat. Das Heilige Römische Reich
deutscher Nation bestand zu dieser Zeit aus unzähligen autonomen Staatsgebieten, die
jeweils eigene Währungen oder Zölle erhoben, sodass der Markt sehr undurchsichtig
5
war. Des Weiteren waren die Rohstoffvorräte Deutschlands noch nicht ausreichend
erkundet. Dennoch gab es auch einige Impulse, die einer Verbreitung der
Industriegesellschaft entgegen kamen, wie beispielsweise wirtschaftliche Reformen.
Zudem führten der starke Bevölkerungsanstieg ab 1780 mit einem Zuwachs von 43
Millionen Bürgern innerhalb von 130 Jahren (Weider 2012, S. 9f.) und die Folgen der
Bauernbefreiung zu einer hohen Anzahl an erwerbsfähigen Personen im bis dahin
überwiegend agrarisch geprägten Staat (Spethmann 2010, S. 15ff.). Importierte
Maschinen aus England oder entsprechende Nachbauten wurden um 1800 auch in
Deutschland verwendet, ehe sich auch deutsche Maschinenbauer durchsetzten.
Gleichzeitig mit dem Maschinenbau musste sich eine industrielle Infrastruktur entwickeln,
um Vorprodukte, wie Eisenerz und Kohle, transportieren zu können. Dadurch wurde
obendrein die Basis für die Massenproduktion geschaffen (Spethmann 2010, S. 15-19).
Die Mechanisierung in der Produktion war Folge zahlreicher neuer Techniken. Der
mechanische Webstuhl aus dem Jahre 1785 (Hammelmann, Küntzel 2010, S. 38) ist nur
ein Beispiel. Aber auch die Dampfmaschine (1712), eine Erfindung von Thomas
Newcomen (Kulke 2012) revolutionierte die Produktion vor gut 300 Jahren. Mit Hilfe der
Maschine konnte Grundwasser abgepumpt werden, um erstmals Kohle unter Tage zu
fördern (Kulke 2012). Vor dieser Invention war nur ein Abbau an der Oberfläche möglich.
Vom massiven Umschwung, ausgelöst durch die Dampfmaschine, wurden nicht nur die
Textilindustrie, sondern auch andere Branchen, wie die Landwirtschaft, die Schifffahrt
oder die Eisenbahn tangiert (Artischewski o.J., S. 6f.). Menschliche Muskelkraft wurde so
erstmals durch die Leistung von Maschinen ersetzt (Weider 2012, S. 9). All diese
Veränderungen führten zu gesellschaftlichen Umbrüchen: Zum einen vollzog sich eine
Separation der beiden Daseinsgrundfunktionen „Arbeiten“ und „Wohnen“ aufgrund der
konzentrierten Produktionsstätten (Haas, Neumair 2006, S. 22), zum anderen
entwickelten sich die Bürger vom Handwerker oder Landwirt hin zum Fabrikarbeiter
(Artischewski o.J., S. 6f.).
Zu Beginn der Industrialisierung wurde die Arbeiterschaft oftmals ausgebeutet. Kinder
und Jugendliche mussten harte Arbeit übernehmen (Bauernhansl et al. 2014, S. 5),
schlechte Arbeitsbedingungen standen in den finsteren, lauten und schmutzigen
Werkshallen (Weider 2012, S. 13f.) an der Tagesordnung. Diese strukturelle Armut wird
unter dem Begriff Pauperismus zusammengefasst (Bauernhansl et al. 2014, S. 5).
Die Erwerbsstruktur spiegelt den Umbruch hin zu einer Industriegesellschaft wider:
Während im Jahr 1870 noch etwa die Hälfte aller Erwerbstätigen in der Agrarwirtschaft
beschäftigt waren, verringerte sich der prozentuale Anteil eine Dekade später auf 42%
(Spethmann 2010, S. 27f.). 1907 sank diese Quote sogar noch weiter (31% der
Erwerbstätigen) (Spethmann 2010, S. 27f.). Der Lebensunterhalt der Arbeiterschaft
wurde demzufolge zunehmend durch Verdienste aus dem Sekundär- und dem
Tertiärsektor erwirtschaftet. Gesamtwirtschaftlich betrachtet erhöhte sich die
Wertschöpfung durch den Einsatz von Maschinen sowohl in den Bereichen von Industrie
6
und Handwerk, als auch in der Landwirtschaft (Spethmann 2010, S. 27f.). Die Quote der
Arbeiter im primären Sektor nahm im Lauf der Zeit weiterhin kontinuierlich ab (vgl.
Abbildung 2). Im Jahr 2014 waren in Deutschland nur noch 0,9% aller Arbeitnehmer in
diesem Sektor beschäftigt. 25,3% der Bevölkerung waren im produzierenden Gewerbe
tätig (Statistisches Bundesamt 2015).
Abbildung 2: Entwicklung der Beschäftigtenanteile der Wirtschaftssektoren in Deutschland (1882-2005)
Quelle: Weber 2007.
3.2 Die zweite Industrielle Revolution: die Elektrifizierung
Die zweite industrielle Revolution ab 1871 (Jahr der deutschen Reichsgründung) beruht
auf den Grundlagen der Mechanisierung und wurde durch Erfindungen wie dem
elektrischen Webstuhl (1879) von Werner von Siemens (Ballhausen, Kleinelümern 2008,
S. 15), Dampfschiffen (1807) (Ballhausen, Kleinelümern 2008, S. 129) und Technologien
in der Kohle- und Eisenindustrie geprägt. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts, zur Zeit der
Hochindustrialisierung, ist die Industrie durch den Einsatz elektrischer Energie dominiert
(vgl. Abbildung 1) (Osterhammel 2012, S. 62). Infolgedessen wurde der
Produktionsprozess durch eine starke Rationalisierung aufgrund von Arbeitsteilung,
Standardisierung und Fließfertigung (Gausemeier et al. 2014, S. 3) geprägt.
Nachdem die Konjunktur in den 1870ern einen Einbruch erlebte, setzte sich die positive
Entwicklung langfristig betrachtet trotz alledem weiterhin fort (Osterhammel 2012, S. 62).
Die Schlüsselindustrien Eisen und Stahl entwickelten sich in Deutschland fortwährend
7
und überholten England sogar bei der Erzeugung (Weider 2012, S. 15f.). Hinzu kamen
mit der Elektro- und Chemieindustrie als auch dem Maschinenbau (Weider 2012, S. 16f.)
neue Leitbranchen, in denen Deutschland eine Führungsrolle einnahm. Großbetriebe,
Betriebe mit einer Mitarbeiterzahl von mehr als 50 Angestellten, gewannen an
Bedeutung. Oftmals waren sie Teil von Konzernen, welche global agierten (Osterhammel
2012, S. 62).
Vorreiterrolle für die Entwicklungen in Deutschland nahm die amerikanische
Automobilindustrie ein. Henry Ford legte mit seinem „Model Ford-T“ den Grundstein für
die erste industrielle Fließbandproduktion. Mehr als 15 Mio. Exemplare wurden von der
berühmten Tin Lizzie, auch bekannt als Blechliesel, in den Jahren zwischen 1908 bis
1927 verkauft (Kreitling 2011). Möglich wurde dies durch die effizientere
Fertigungsmethode. Inspiration fand Henry Ford von großen Chicagoer Schlachthöfen
(Kreitling 2011). Dort wurden die Tiere entlang von Transportbändern in Teilstücke
zerlegt, ehe sie für den Verzehr verpackt wurden. Jeder Arbeiter führte so an seinem
Arbeitsplatz nur noch wenige Schritte aus. In dieser Weise fuhren die Autos mit Hilfe des
Fließbands an den Produktionsarbeitern vorbei (vgl. Abbildung 3). Dadurch konnte die
Arbeitszeit für einen Ford-T von über zwölf Stunden auf etwa 90 Minuten reduziert
werden (Kreitling 2011), was sich auch auf den Verkaufspreis auswirkte. Vor der
Fließbandfertigung kostete ein Modell 825 Dollar, 1912 sank der Kaufpreis auf 575 Dollar
(Kreitling 2011) und entwickelte sich zum Massenprodukt mit einem Weltmarktanteil von
90% in den 20er Jahren (Kulke 2014).
Abbildung 3: Fließbandproduktion des Ford Model T
Quelle: Johae 2013.
8
Die Rationalisierung war der Grund, weswegen der Ford-T größtenteils in der Farbe
Schwarz gefertigt wurde. „Japan-Schwarz“ trocknete am schnellsten (Kreitling 2011).
Deswegen hieß es in einem berühmten Ausspruch von Henry Ford: „People can have the
Model T in any colour - so long as it’s black“ (Bauernhansl et al. 2014, S.13). Nach dem
Siegeszug des Fließbands in Amerika, setzte sich die neue Technologie in den
nachfolgenden Jahren auch in Europa durch. Als erstes europäisches Unternehmen
übernahm Citroën die neuartige Fertigungsmethode. Ab 1919 wurden täglich 100
Exemplare gefertigt (Johae 2013). Bis heute fertigt die Automobilindustrie nach diesem
Grundprinzip.
Der Grundstein für die Massenproduktion (Ankenbrand 2013) war gelegt und zog ein
gesellschaftliches Umdenken (Bauernhansl et al. 2014, S. 6) nach sich. Die Arbeiter in
den Fabriken sollten nicht mehr ausgebeutet werden, eine Arbeiterbewegung war das
Resultat (Kehrt 2011, S. 30). Infolgedessen wuchs die Bedeutung von Gewerkschaften
an (Bauernhansl et al. 2014, S. 6). Höhere Gewinne legten zudem die Basis für eine
bessere Entlohnung (Osterhammel 2012, S. 62). Zwischen 1871 und 1913 haben sich
die Reallöhne verzweifacht (Osterhammel 2012, S. 63). Die Veränderungen nahmen
auch Einfluss auf das Alltagsleben. Die Urbanisierung setzte sich weiterhin stark fort: Im
Jahr 1871 lebten nur rund 5% der Bevölkerung in den Städten. Diese Quote stieg bis
zum Jahr 1910 auf mehr als das Vierfache an (21,3%) (Osterhammel 2012, S. 62).
3.3 Die dritte Industrielle Revolution: die Informatisierung
Nach einer Unterbrechung bedingt durch die beiden Weltkriege setzte sich die
Entwicklung der Industrie zu Beginn der 60er Jahre weiter fort und mündete in starken
wirtschaftlichen Jahren, dem sog. Wirtschaftswunder (Bauernhansl et al. 2014, S. 7).
Elektronik und die Informationstechnologien (vgl. Abbildung 1) waren essenzielle
Bestandteile der Prozessautomatisierung während der dritten industriellen Revolution
(Heng 2014, S. 5), wodurch die Serienproduktion facettenreicher wurde. Die Märkte
waren nach der Zeit des Wirtschaftswunders gesättigt, der Anspruch an Qualität und
Individualismus stieg bei den Käufern an. Die deutsche soziale Markwirtschaft
entwickelte sich in den Folgejahren unaufhaltsam fort (Bauernhansl et al. 2014, S. 7).
Aufgrund der Verbreitung von I&K-Technologien, insbesondere des Internets, kam es zu
einer globalen Verfügbarkeit von Wissen und Information (Artischewski o.J., S. 7). Auch
wegen dem Fall des Eisernen Vorhangs konnte die Grundlage für die Globalisierung
gelegt werden (Bauernhansl et al. 2014, S. 7).
Volkswirte waren der Meinung, dass der Industriesektor an Bedeutung verlieren würde
und der Dienstleistungssektor im Bezug auf die Bruttowertschöpfung ansteigen würde.
Ähnlich der Entwicklung des landwirtschaftlichen Sektors, der stark an Bedeutung verlor.
In Frankreich, England und den USA hat sich diese Erwartung bestätigt. Dies war in
Deutschland jedoch nicht der Fall. Die Industrie hat hierzulande auch heute noch einen
9
hohen Anteil (vgl. Abbildung 4), der auch nach der Finanzkrise auf einem Niveau von um
die 20-25% konstant bleibt. Damit liegt Deutschland über dem EU-Durchschnitt
(Bauernhansl et al. 2014, S. 7f.).
Abbildung 4: Anteil des verarbeitenden Gewerbes an der Bruttowertschöpfung in verschiedenen EU-Ländern (in Prozent)
Quelle: BMWi o.J.
Vor über zehn Jahren, zur Zeit vor der Finanzkrise, wurde Deutschland noch als „kranker
Mann Europas“ (Sinn 2003) betitelt. Ausschlaggebend für diese Bezeichnung war neben
der hohen Arbeitslosigkeit und den damit einhergehenden geringen Wachstumsraten,
auch die abnehmende Wettbewerbsfähigkeit durch hohe Lohnkosten (Sinn 2003). Nach
der Zeit der Rezession im Jahr 2007/2008 geht Deutschland als „Sieger“ Europas aus
der Wirtschaftskrise hervor und erholte sich gegenüber anderen europäischen Ländern
vergleichsweise schnell (Artischewski o.J., S. 7), wie in Abbildung 5 anhand des
Bruttoinlandsprodukts von Deutschland und Frankreich gegenüberstellend abgebildet ist.
10
Abbildung 5: Bruttoinlandsprodukt von Deutschland und Frankreich für den Zeitraum 2003-2013
Quelle: Spath et al. 2013, S.16.
Die Arbeitslosenzahlen sanken nach der Krise auf einen historischen Tiefpunkt innerhalb
der vergangenen 20 Jahre und das Bruttoinlandsprodukt wuchs im Jahr 2010 um 3,6%.
Triebfeder für die boomende Wirtschaft waren die Lohnzurückhaltungen der vergangenen
Jahre, weswegen die Bundesrepublik bezüglich der globalen Wettbewerbsfähigkeit
Boden gutmachen konnte (Benz 2011). Der hohe Industrieanteil wird häufig als weiterer
Grund für die rasche wirtschaftliche Erholung nach der Krise angeführt (Kinkartz 2013)
und fungiert quasi als Wachstumsmotor.
In Abbildung 6 wird nochmals sehr anschaulich die Entwicklung der Produktion im
zeitlichen Verlauf dargestellt. Dabei wird der Fokus auf die Produktvielfalt und das
Produktionsvolumen gelegt und spiegelt dadurch sehr gut die Geschichte hin zu einer
kundenindividuellen Massenproduktion wider. Bei Industrie 4.0 wird demnach die
Produktvielfalt sehr hoch sein und das Produktvolumen pro Variante im Vergleich zur
Massenproduktion der 1950er Jahre abnehmen (MHP 2014, S. 5). Die Nachfrage an
individualisierten Produkten wird auch zukünftig weiter zunehmen (MHP 2014, S. 5). Dies
verdeutlicht auch das derzeitig umgesetzte Baukastenprinzip bei der
Automobilherstellung. Eine modularisierte Herstellungsweise ermöglicht es auf
individuelle Kundenwünsche einzugehen (MHP 2014, S. 5).
11
Abbildung 6: Die Entwicklung der Produktindividualisierung im zeitlichen Ablauf
Quelle: Bauernhansl et al. 2014, S. 13.
4 Industrie 4.0 – Die vierte Industrielle (R)Evolution?
Ob es sich bei der Entwicklung hin zur Industrie 4.0 um eine Evolution oder sogar um
einen weitreichenden Paradigmenwechsel handelt, wird in der Literatur kontrovers
diskutiert und kann zum heutigen Zeitpunkt noch nicht abschließend beantwortet werden.
Dabei kann in beide Richtungen argumentiert werden. Allgemein wird unter einer
Revolution ein „nachhaltiger struktureller Wandel eines oder mehrerer Systeme“ (Weiß
2004, S. 583) verstanden und beinhaltet daher einen raschen Umbruch.
So spricht das Managermagazin in diesem Zusammenhang ausschließlich von einer
„digitale[n] Revolution“ (Müller 2015). Prof. Gausemeier hingegen, Mitglied der
Deutschen Akademie der Technikwissenschaften e.V. (acatech), geht von einer
evolutionären Entwicklung aus, welche aber rückwirkend betrachtet einen revolutionären
Charakter haben wird (Wirtschaftsförderung Lippstadt 2014). Dieser Meinung schließt
sich auch Prof. Kagermann, Präsident der Deutschen Technikwissenschaften, an. Er ist
der Ansicht, dass die Einführung von Industrie 4.0 evolutionär sein wird. Die Entwicklung
baut auf die bisherigen auf, da die grundlegende Infrastruktur bereits vorhanden ist. Aber
der „Impact wird gewaltig sein, der ist revolutionär“ (Spath et al . 2013, S. 48), ist sich
Kagermann, Präsident von acatech, sicher. Dagmar Bornemann, Mitglied im
Managerkreis der Friedrich-Ebert-Stiftung, ist der Ansicht, dass es eine eher schleppend
12
verlaufende Evolution ist, da Industrie 4.0 keine bahnbrechenden neuen Technologien
hervorbringt, sondern nur die Geschäftsmodelle durchschlagend sind (Bornemann 2014,
S. 1). Hinderlich kommt außerdem hinzu, dass die teuren Maschinen langfristige
Investitionen sind, die mehrere Jahrzehnte (Bauernhansl et al. 2014, S. 398) zum Einsatz
kommen. Weswegen eine Nachrüstung und keine komplette Neuanschaffung von
Maschinen realistischer erscheint. Die neuen Technologien treffen überwiegend auf
bestehende Produktionsstätten und müssen die existierenden Strukturen, wie Prozesse
und Abläufe, berücksichtigen (Bauernhansl et al. 2014, S. 581f.). Aus diesem Grund
erscheint ein evolutionärer Charakter von Industrie 4.0 wahrscheinlicher.
Das Besondere an der vierten Industriellen Revolution ist jedoch die Tatsache, dass
diese Entwicklung vorausgesagt wird (Spath et al. 2013, S. 24), es wird ein Blick in die
Zukunft geworfen. Bei den drei vergangenen Industriellen Revolutionen wurde erst im
Nachhinein festgestellt, was jeweils die Auslöser dafür waren.
Auch wenn die Tragweite der Veränderungen noch nicht in vollem Maße beurteilbar ist,
so sind die Ziele bereits gesetzt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat
die genaue Absicht der Zukunftsvision festgelegt: “Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 zielt
darauf ab, die deutsche Industrie in die Lage zu versetzen, für die Zukunft der Produktion
gerüstet zu sein. Sie ist gekennzeichnet durch eine starke Individualisierung der Produkte
unter den Bedingungen einer hoch flexibilisierten (Großserien-) Produktion.” (BMBF o.J.).
So soll es im Jahr 2025 möglich sein, dass man die Produktion schnell an aktuelle
Ereignisse und Marktentwicklungen, wie beispielsweise Preisschwankungen von
Rohstoffen oder Energie, anpassen kann. Auch bei unerwarteten Begebenheiten, wie
Stromausfällen oder Lieferverzögerungen, kann durch die hohe Anpassungsfähigkeit
schnell reagiert werden. Maschinen geben ihren Status durch und können mit Hilfe von
Sensoren ihren aktuellen Verschleiß feststellen, um frühzeitig und eigenständig die
benötigten Ersatzteile zu bestellen. Dadurch wird ein Produktionsausfall verhindert und
die Produktionsfähigkeiten erhöht. Hersteller mit hohem Energiebedarf können ihre
Fertigung zu bestimmten Zeiten durchführen, an denen Solar- und Windkraftanlagen
hohe Überschüsse produzieren und die Stromtarife günstiger sind (BMBF 2013, S. 7 und
S. 18ff.). Trotz der medialen Euphorie gibt es auch etliche Bedenken. Die skeptische
Haltung gegenüber der Entwicklung begründet sich neben der Angst, dass Menschen
durch Maschinen ersetzt werden und dadurch massenhaft Arbeitsplätze verloren gehen
(Müller 2015), auch auf die Herausforderung, gegen die digitalen Marktriesen, wie
Google, Microsoft oder Apple, bestehen zu können. Daten bedeuten Macht – und Geld.
Technologieriese Apple ist heute die Firma mit dem höchsten Börsenwert und damit
mehr als fünfmal so viel wert als das teuerste Unternehmen Deutschlands (Bayer) (Müller
2015).
13
4.1 Begriffsabgrenzung und Definition
Das Verständnis des Begriffs Industrie 4.0 als auch dessen Definition sind äußerst
facettenreich und wird sehr heterogen verwendet (Bauer et al. 2014, S. 18). 134
Definitionen (Stand: 2014) wurden laut Bitkom schon allein für den Begriff „Industrie 4.0“
eingeführt (Dierig 2014), sodass es zweckmäßig ist, eine allgemeingültige
Begriffserklärung für die vorliegende Arbeit einzuführen. Im Folgenden sollen diverse
Definitionen in Anlehnung an einer Auswahl von verschiedenen Autoren und Institutionen
dargelegt werden.
Das Schlagwort Industrie 4.0 wurde im Jahr 2011 auf der Hannover Messe erstmalig
verwendet. Um den Kern des Begriffs zu fassen, ist folgende knappe Erklärung zur
Einführung zweckmäßig:
“Industrie 4.0 ist eine Zukunftsvision, die die Einbettung von Internet-Technologien
in der Industrie voraussagt. Die Triebkräfte hinter Industrie 4.0 sind Technologien“
(Drath 2014).
Bei der angeführten kurzen Erklärung wird jedoch nicht die ganze Komplexität und
Reichweite von Industrie 4.0 abgedeckt. Eine ausführlichere Definition, welche häufig in
der Literatur für die zukünftige Automatisierung industrieller Produktionssysteme
verwendet wird, liefert die Plattform Industrie 4.0, ein Gemeinschaftsprojekt mehrerer
Wirtschaftsverbände.
Laut der Plattform steht der Begriff „für die vierte industrielle Revolution, einer
neuen Stufe der Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette
über den Lebenszyklus von Produkten. Dieser Zyklus orientiert sich an den
zunehmend individualisierten Kundenwünschen und erstreckt sich von der Idee,
dem Auftrag über die Entwicklung und Fertigung, die Auslieferung eines Produkts
an den Endkunden bis hin zum Recycling, einschließlich der damit verbundenen
Dienstleistungen“ (Plattform Industrie 4.0 2013). In der Definition der Plattform
heißt es weiter: „Basis ist die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in
Echtzeit durch Vernetzung aller an der Wertschöpfungskette beteiligten Instanzen
sowie die Fähigkeit aus den Daten zu jedem Zeitpunkt optimalen
Wertschöpfungsfluss abzuleiten. Durch die Verbindung von Menschen, Objekten
und Systemen entstehen dynamische, echtzeitoptimierte und selbst
organisierende, unternehmensübergreifende Wertschöpfungsnetzwerke, die sich
nach unterschiedlichen Kriterien wie bspw. Kosten, Verfügbarkeit und
Ressourcenverbrauch optimieren lassen“ (Plattform Industrie 4.0 2013).
Die detaillierte Definition betont neben den produzierenden Unternehmen auch die
Nützlichkeit von Industrie 4.0-Technologien in der Logistikbranche und den Einfluss auf
die komplette Wertschöpfungskette. Des Weiteren wird unterstrichen, dass der
Grundstein für die ständige Verfügbarkeit von Informationen die Vernetzung aller am
Produktionsprozess beteiligten Komponenten ist. Diese liefern über den gesamten
14
Wertschöpfungsprozess echtzeitfähige Daten, wodurch eine stetige Optimierung
hinsichtlich des Ressourcenverbrauchs oder der Kosten möglich wird. Angesichts der
verschiedenartigen Definitionen wird deutlich, wie komplex das derzeit vieldiskutierte
Thema Industrie 4.0 ist. Als Grundlage für die vorliegende Arbeit wird, aufgrund der
umfänglichen und weniger abstrakten Erklärung, die Definition der Plattform Industrie 4.0
verwendet.
Für die Produktion bedeutet das konkret, dass sich die Produktionsabläufe selbstständig
organisieren. Zum heutigen Zeitpunkt werden die Aufträge zentral gelenkt und
überwacht. In Zukunft lenken sich die Aufträge quasi selbstständig durch die
anpassungsfähige Wertschöpfungskette (Kersten et. al 2014, S. 102). Verspätungen
werden sofort erkannt und durch eventuelle Gegenmaßnahmen zu verhindern versucht.
Im Falle einer nicht behebbaren Verzögerung wird der Kunde über den Sachstand
informiert (Spath et al. 2013, S. 98).
Die Grundgedanken, die hinter Industrie 4.0 stecken, sind auch in anderen Ländern zu
beobachten. In China, der EU oder in den USA stehen Begriffe wie Smart Production,
Smart Manufacturing oder Smart Factory für denselben Leitgedanken – eine
Modernisierung in der Produktion durch eine digitale Vernetzung. Weitere verwendete
Begriffe sind auch beispielsweise Integrated Industrie oder Advanced Manufacturing
(Artischewski o.J., S. 8).
4.1.1 Vertikale Integration
Die Digitalisierung erfolgt auf zwei Ebenen: vertikal und horizontal. Erstgenannte
Integration findet innerhalb des Unternehmens statt. Alle IT-Systeme werden miteinander
verknüpft und können somit untereinander kommunizieren (vgl. Abbildung 7). Die
Echtzeitkommunikation erfolgt drahtlos über sog. Cyber-Physical Systems (CPS).
Aufgrund der stetigen Informationsweitergabe können sich die Systeme innerhalb der
Firma selbständig optimieren (vbm 2014, S. 7ff.). Als Voraussetzung für eine
durchgängige vertikale Integration muss eine einheitliche Infrastruktur mit einer
gemeinsamen Datenbasis geschaffen werden (Bauernhansl et al. 2014, S. 128).
Produktion, Fertigung und Logistik müssen demnach die gleiche „Sprache“ sprechen.
Medienbrüche (Bauernhansl et al. 2014, 69), also Wechsel in Informationsmedien,
werden folglich behoben, sodass ein durchgehender Informationsfluss (PwC 2014a, S.
21) stattfinden kann. Für die Optimierung ist eine standardisierte Architektur von Nöten.
Hierdurch werden Produktivitätssteigerungen und Optimierungen im Bereich der
Ressourcen möglich (vbm 2014, S. 7ff.). Das Resultat einer solchen Vernetzung ist auch
eine höhere Flexibilität und Individualität in der Produktion, wodurch dann kleinere
Stückzahlen bei einer hohen Ressourceneffizienz (Bauernhansl et al. 2014, S. 18), sogar
bis hin zu Losgröße 1 (Heng 2014, S. 7), wirtschaftlich rentabel sind. Konkrete
Umsetzungsbeispiele einer vertikalen Integration sind die papierlose Fertigung, wie sie
15
bereits bei Fujitsu in Augsburg umgesetzt wird (siehe Anhang 4d, S. 72), oder die
Verfügbarkeit von Fertigungsinformationen in Echtzeit (Bauernhansl et al. 2014, S. 360).
Abbildung 7: Vertikale Integration und vernetzte Produktionssysteme
Quelle: Kagermann et al. 2013, S. 36.
4.1.2 Horizontale Integration
Die Integration soll über die gesamte Wertschöpfungskette angewendet werden. Dies
wird mit Hilfe der horizontalen Integration ermöglicht. Herausforderung hierbei ist es, die
individuellen Systeme der verschiedenen Unternehmen zu einer durchgängigen Lösung
zu entwickeln (vbm 2014, S. 9f.).
Die vertikalen Verknüpfungen innerhalb eines Unternehmens können dann via
horizontaler Integration Informationen an externe Unternehmen (BMBF 2013, S. 6) des
Wertschöpfungsnetzwerkes weitergeben (vgl. Abbildung 8). Die Optimierung beinhaltet
neben den unternehmensinternen Aufgabenkreisen also auch die externen Partner (vbm
2014, S. 9). Diese umfassende Verknüpfung bringt einen Zugewinn im Gesamtsystem.
Hierfür müssen die einzelnen Komponenten aber interoperabel sein (vbm 2014, S. 10),
um miteinander kommunizieren zu können. Logistikketten, Ressourceneinsatz oder
Informationsflüsse können dadurch beispielsweise zeitlich optimiert und gesteuert
werden (vbm 2014, S. ).
Abbildung 8: Horizontale Integration über Wertschöpfungsnetzwerke
Quelle: Kagermann et al. 2013, S. 35.
16
Infineon setzt eine Horizontale Integration bereits in einem Pilotprojekt um. Wie in
untenstehender Abbildung 9 ersichtlich wird, erfolgt die Herstellung der Halbleiter in
Dresden. Der anschließende Test der gefertigten Chips wird in Singapur durchgeführt.
Die Analysedaten werden dort dann nahezu in Echtzeit (Bauer et al. 2014, S. 24)
ausgewertet und zur deutschen Fertigungsstätte übersandt.
Abbildung 9: Horizontale Integration am Beispiel des Halbleiterherstellers Infineon
Quelle: Bauernhansl et al. 2014, S. 365.
So wird ein direktes Feedback bezüglich der Produktqualität gegeben, was zu einem
geringeren Ausschuss (Bauernhansl et al. 2014, S. 346) führt. Aufgrund der schnellen
Datenauswertung ergeben sich Wettbewerbsvorteile. Vor der weltweit integrierten
Vernetzung (Bauer et al. 2014, S. 24) des Produktionsprozesses dauerte eine solche
Testphase mehrere Tage, nun sind die Daten binnen weniger Sekunden (Schröder,
Sommerlatte 2015, S. 300) verfügbar.
Nachfolgende Abbildung 10 verdeutlicht in einer Gegenüberstellung nochmals
anschaulich die Unterschiede einer horizontalen und einer vertikalen
Wertschöpfungskette. Die Produktivität und die hohe Flexibilität (vbm 2014, S. 10) sind
die Vorteile einer zunehmenden horizontalen und vertikalen Vernetzung.
17
Abbildung 10: Horizontale und vertikale Wertschöpfungsketten
Quelle: Eigene Darstellung nach PwC 2014a, S. 21.
4.2 Schwerpunkttechnologien
Aktuell finden sich zum Thema Industrie 4.0 eine Fülle an verschiedenen
Schlüsseltechnologien, die in der Literatur teils unterschiedlich definiert werden. Aus
diesem Grund sollen im Folgenden die bedeutendsten Technologien genauer betrachtet
werden. Prinzipiell betrachtet tragen die nachstehend aufgeführten technischen
Innovationen zu einer besseren Vernetzung bei und steuern dadurch einen wichtigen Teil
zu einer selbstorganisierten Wertschöpfung bei.
4.2.1 Embedded Systems und Cyber-Physical Systems (CPS)
Ein Werkstück, das seinen Weg durch die Fertigung eigenständig findet und Maschinen
ansteuert, Produktionsmaschinen, die Verschleißerscheinungen wahrnehmen und
rechtzeitig die entsprechenden Ersatzteile ordern, intelligente
Energieversorgungssysteme, die sich gemeinsam koordinieren – Maschinen, Geräte und
Werkzeuge werden zukünftig smart und teilen sich ihrer Umwelt mit. Die Grundlage
bilden hierfür die Cyber-Physischen Systeme oder kurz CPS. Experten gehen von 50
Milliarden vernetzten Gegenständen bis zum Jahr 2020 (Krüger 2014) aus.
Die Technologie bildet die Basis für die Umsetzung von Industrie 4.0. Bei den Cyber-
Physical Systems handelt es sich beispielsweise um Objekte oder Gegenstände, die
eingebettete Systeme enthalten (Bauernhansl et al. 2014, S. 15f.). Diese Embedded
Systems können über das Internet miteinander kommunizieren. Sensoren erfassen die
Daten der Umwelt, werten diese aus und können durch das neue „Wissen“ auf die
physische Welt mit Hilfe von Aktoren Einfluss nehmen (BMBF 2013, S. 6) und ggf. auch
auf ungeplante Ereignisse, z.B. einen Maschinenausfall, reagieren (Kagermann et al.
2013, S. 108). Die virtuelle Welt verschmilzt dadurch zunehmend mit dem Cyberspace
(BMBF 2013, S. 6).
18
Zur eindeutigen Identifikation dienen die eingebetteten Systeme, auch Embedded
Systems. Barcodes oder RFID (Radio Frequency Identification)-Transponder können
Informationen zu den einzelnen Objekten speichern, sie dienen so als „Identifikatoren“
(Bauer et al. 2014, S. 19) (vgl. Abbildung 11). Beispiele finden sich auch in der
Produktion: Neben intelligenten Behältern werden auch smarte Werkzeuge unter dem
Begriff der Intelligenten Objekte zusammengefasst. Eine Ortung und Positionierung oder
die eindeutige Identifikation von Objekten, sowie Informationen über den Inhalt von
Behältern können auf dem RFID-Transponder gespeichert werden. Ein alltägliches
Beispiel für die Verwendung solcher Chips ist die Diebstahlsicherung bei Kleidung.
Allerdings wird dieser Gebrauch von Datenschützern durchaus kritisch gesehen (Pursche
2012), da man durch die gesammelten Informationen theoretisch Bewegungsprofile der
Kunden erstellen kann Beuth 2012).
Abbildung 11: RFID-Technologie als Identifikationssystem
Quelle: Heng 2014, S. 5.
Über den Herstellungsprozess gesehen können dadurch Material- und Stoffströme
koordiniert werden (Bauer et al. 2014, S. 19). Bei den Produktinformationen können auch
Wartungsdaten, Informationen über die Software oder über Werkzeuge hinterlegt
werden. Entlang des kompletten Lebenszyklus werden die Daten gesammelt und
erweitert, wie in Abbildung 12 dargestellt wird. So erhält jeder Gegenstand ein
wachsendes digitales Produktgedächtnis (MHP 2014, S. 8). Die so gesammelten Daten
können am Ende des Produktlebenszyklus z.B. die Auswahl einer geeigneten
Recyclingmethode unterstützen (Bauer et al. 2014, S. 19).
19
Abbildung 12: Das Cyber-Physische System sammelt Informationen zum Produkt
Quelle: Bauernhansl et al. 2014, S. 352.
Die neuartige Technologie der Cyber-Physischen Systeme hat bereits in die Produktion
des Automobilherstellers BMW in Landshut Einzug gehalten. Die Gestensteuerung wird
in dem Bereich der Qualitätssicherung in der Stoßfängerfertigung eingesetzt. Dadurch
werden zeitintensive manuelle Eingaben am Computer hinfällig. Ist eine Stoßstange
einwandfrei, so kann der Mitarbeiter durch eine Wischbewegung das Bauteil für die
Weiterverarbeitung freigeben. Bei Lackschäden in den Stoßfängern hingegen, kann
durch eine Geste mit dem Finger die Position des Fehlers genau markiert werden. Ein
Prüfer kann dadurch gleich an seinem Arbeitsplatz den Mangel virtuell markieren und
muss seinen Arbeitsplatz nicht mehr verlassen, um an einem Computer die Daten
einzutragen. Aufgenommen werden die Bewegungen des Arbeiters durch zwei 3D-
Kameras über dem Arbeitsplatz. Die Kameras registrieren die Bewegungen. (BMW
Group 2014).
Zusammengefasst sind Cyber-Physical Systems:
- erfassen durch Sensoren Daten (physikalisch) und beeinflussen diese durch Aktoren
- speichern und werten die gesammelten Daten aus
- Interaktion zwischen der physischen und der digitalen Welt ! Verschmelzung
- Verbindung durch digitale Netze (lokal – global; drahtgebunden – drahtungebunden)
- Nutzung von weltweiten Daten und Diensten
- verfügen über Mensch-Maschine-Schnittstellen (z.B. Gesten oder Sprache)
(acatech 2011)
20
4.2.2 Internet der Dinge und Dienste – Die Smart Factory
Werden viele kommunikationsfähige CPS verbunden, entsteht ein sog. „Internet der
Dinge“, in dem ein Informationsaustausch unter allen verknüpften Geräten und Dingen
möglich ist (BMBF 2013, S. 10). Für den metaphorischen Begriff existiert keine offizielle
Definition (Bauernhansl et al. 2014, S. 58), weswegen die Bezeichnung ungenau
verwendet wird.
Das Internet of Things, kurz IoT, ermöglicht eine Identifikation von Dingen. Diese
Entwicklung, in der die physische mit der virtuellen Welt verbunden wird (Artischewski
o.J., S. 3), geht über den heutigen Stand hinaus. Nicht nur Computer und andere
Netzwerkgeräte können so untereinander kommunizieren, sondern auch Gegenstände
des Alltags (Bauernhansl et al. 2014, S. 544), wie beispielsweise Gebäude, Autos oder
Kühlschränke (MHP 2014, S. 8). So entsteht ein universelles Netzwerk, in dem die
Objekte selbstständig handeln (Gabriel et al. 2010, S. 7). Die Smart Factory ist ein
Netzwerk von intelligenten Objekten bei dem smarte Maschinen untereinander
Informationen austauschen (Bauer et al. 2014, S. 20). Durch die Übermittlung von
Aufträgen und Zuständen kann der komplette Ablauf im Netzwerk der sozialen
Maschinen (Bauer et al. 2014, S. 20) koordiniert und optimiert werden (vgl. Abbildung
13).
Abbildung 13: Kooperation zwischen vernetzten Menschen und Maschinen
Quelle: Spath et al. 2013, S. 117.
Für die Umsetzung sind als Grundvoraussetzung eindeutig identifizierbare Adressen für
die Gegenstände nötig. Bis zum Jahr 2020 sollen mehr als 50 Milliarden Geräte über
einen Internetzugang verfügen (Artischewski o.J., S. 3). Etwa 4,3 Milliarden Adressen
21
(Boeddinghaus et al. 2011, S. 10) standen unter der Vorgängerversion IPv4 (Internet
Protokoll Version 4) zur Verfügung. Der Ansturm auf die Zugänge war groß, sodass es zu
einem regelrechten Adressmangel kam. Seit April 2011 ist das Kontingent der alten
Version an freien Adressen im asiatischen Raum leer (Boeddinghaus et al. 2011, S. 10).
Die Nachfolgeversion IPv6 (Internet Protokoll Version 6) stellt die nötige Anzahl an IP-
Adressen bereit (Bauernhansl et al. 2014, S. 605). Es stehen nun insgesamt 340
Sextillionen (=3,4x1038) Netzadressen (Artischewski o.J., S. 3) zur Verfügung. Mit dieser
enormen Anzahl wäre es möglich, jedem Bakterium auf der Erde eine eigene Adresse
zuzuordnen (Artischewski o.J., S. 3f.).
4.2.3 Big Data und Cloud Computing
Eine weitere Technologie auf die im Zusammenhang mit Industrie 4.0 zurückgegriffen
wird, ist das Cloud Computing. Damit bezeichnet man die Verwendung von IT-
Ressourcen aus einer Cloud. Unter dem Begriff Cloud werden Datenspeicher,
Rechenkapazitäten oder Applikationen bezeichnet, die über das Internet abgerufen
werden können (Bauer et al. 2014, S. 21). Weil sich die Hardware in einem zentralen
Datenspeicher befindet, spricht man metaphorisch von einer „Wolke“ (Kagermann et al.
2013, S. 84). Daten stehen demzufolge unternehmensübergreifend als auch intern zur
Verfügung. Die Verwaltung der Anwendungen und der Speicher erfolgt zentral,
dementsprechend haben alle Nutzer gleichzeitig Zugriff auf die aktuellsten Daten und
Informationen (Bauer et al. 2014, S. 21). Infolgedessen ist auch die Einbindung von
externen Beteiligten unkompliziert, da sie auch über einen Account auf die Inhalte der
Speicherplattform zugreifen können (MHP 2014, S. 9). Mit Hilfe des Cloud Computing
können erheblich größere Datenmengen verarbeitet werden, als es bei internen
Lösungen durch Server der Fall war. Gesammelte Daten werden mit Hilfe von
Algorithmen ausgewertet und liefern so neues Wissen (Bauernhansl et al. 2014, S. 605).
Mit Hilfe der Aggregation von Sensordaten, also der Zusammenfassung von Daten nach
statistischen Gesichtspunkten, können beispielsweise auffällige Werte (Ausreißer),
Trends, Summen oder Höchst- und Tiefstwerte (Bauernhansl et al. 2014, S. 548) erkannt
werden. Diese Daten bezeichnet man als Big Data (Bauernhansl et al. 2014, S. 399).
4.2.3.1 Chancen und Risiken des Cloud Computings
Neue Methoden, Analysen und Planungen lassen sich mit Clouds besser verwalten. Die
zentral verwalteten Anwendungen lassen sich dann auf Einzelfälle anpassen oder
aktualisieren (Bauer et al. 2014, S. 21). Dadurch kann sich das Unternehmen auf deren
Kompetenzen fokussieren und andere Geschäftsbereiche an externe und spezialisierte
Dienstleister abgeben (Heng, Neitzel 2012, S. 1). Das hat auch Vorteile für Unternehmen,
deren Auslastungen stark schwanken. Die Firmen können abhängig von der Auftragslage
die Clouddienste in Anspruch nehmen. Bei schwacher Auftragslage müssen die Dienste
22
nicht betrieben werden (Kersten 2014, S. 108). Auch das große Potenzial durch
Kostensenkungen mit Hilfe der Cloudlösungen wird oftmals bei den Vorzügen angeführt.
Neben Kapital- und Personalkosten sind auch hohe Einsparungen der Energiekosten
möglich. Interne IT-Spezialisten oder Hardware könnten zumindest teilweise eingespart
werden. Die Energiekosten der Hardware-Infrastruktur durch den Betrieb und die nötige
Kühlung würde durch eine sog. „Wolke“ minimiert werden (Heng, Neitzel 2012, S. 4f.).
Das geschätzte Kostensenkungspotenzial durch eine öffentliche bzw. public Cloud, also
einer kompletten Auslagerung der Speicherhardware, wird in Abbildung 14 dargestellt
und ist in die Kostenarten Kapital, Personal, und Energie aufgeteilt. Bei einer private
Cloud werden die Ressourcen speziell auf einen Kunden zugeschnitten und zum Teil
durch das Unternehmen selbst bereitgestellt (z.B. firmeninternes Intranet) (Heng, Neitzel
2012, S. 3). Weitere Vorteile sind die erhöhte Flexibilität sowie die erweiterten
Zugriffsmöglichkeiten, was v.a. für Mitarbeiter im Außendienst vorteilhaft ist, da man von
allen mobilen Endgeräten auf die Daten zugreifen kann. Zudem ist ein Vorzug von
Cloudlösungen das vergleichsweise unkomplizierte Durchführen von Softwareupdates,
da der Speicher der Daten zentral erfolgt (Bauernhansl et al. 2014, S. 401). Gespalten
wird hingegen das Thema Datenschutz und Datensicherheit (Heng, Neitzel 2012, S. 5ff.),
auf welches im weiteren Verlauf näher eingegangen wird, betrachtet.
Abbildung 14: Geschätztes Kostensenkungspotenzial bei Einführung von Cloud Computing (in %)
Quelle: Heng, Neitzel 2010, S. 5.
23
4.2.3.2 Big Data am Beispiel Netflix
Big Data hat auch ins Alltagsleben bereits Einzug gehalten. Weit weg von der
industriellen Produktion kommt die Datenanalyse bei der amerikanischen Online-
Videothek Netflix zum Einsatz. Immerhin ein Drittel des Internettraffics während der
Stoßzeiten (Carr 2013) wird von Netflix verursacht. Das wiederrum liefert dem
Unternehmen enorme Datenberge, die dann mit Hilfe von Big Data ausgewertet werden.
Das Unternehmen kann so insgesamt 29 Millionen Abonnenten (Kucharz 2013) und
deren Gewohnheiten und Verhaltensmuster genau analysieren und zieht, auf diesem
Wissen basierend, Rückschlüsse auf die Zuschauerinteressen. Das Unternehmen weiß,
welche Filme am häufigsten abgerufen werden, bei welchen Filmszenen die User
stoppen oder den Film abbrechen (Carr 2013). Netflix leitet aus den enormen
Datenmassen das zukünftige Programmangebot ab. Erstmals ging das Start-Up-
Unternehmen mit einer eigenen Serie für 100 Millionen Dollar (Kucharz 2013) in
Produktion. Und der Erfolg gab den ausgewerteten Metadaten Recht. Aufgrund von einer
erfolgreichen Serie aus dem Jahr 1990 schloss Netflix auf die Kundenwünsche. Zudem
wurde dabei auch auf Schauspieler zurückgegriffen, welche bei der Zielgruppe sehr
begehrt (Carr 2013) sind.
4.3 Stand der Forschung
In Nachfolgendem wird ein Überblick über laufende Aktivitäten, die aktuellen Studien und
den Status quo der Wirtschaftsregion Augsburg gegeben.
4.3.1 Forschungsaktivitäten
Politische Entscheidungsträger fokussieren sich auf Industrie 4.0 und wollen
Deutschlands Industrie langfristig zum Leitanbieter (BMBF 2014, S. 3) der Technologien
machen. Hierfür investiert der Bund seit dem Jahr 2012 in Forschungsprojekte mit einem
Gesamtvolumen von mehr als 120 Millionen Euro (BMBF 2014). Aus diesem Grund gibt
es eine Vielzahl an Initiativen und Projekte, die sich mit Industrie 4.0 befassen.
Forschungsprogramme wie beispielsweise „Autonomik für Industrie 4.0“ (BMWi o.J.) oder
CyProS (BMBF 2014, S. 10) stärken die Zusammenarbeit von Wirtschaft und
Wissenschaft und entwickeln Industrie 4.0 praxisnah weiter. Erstgenanntes
Technologieprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie wurde 2013
ins Leben gerufen und soll Deutschland als Produktionsstandort stärken. Das Projekt
„Cyberphysische Produktionssysteme – Produktions- und Flexibilitätssteigerung durch
die Vernetzung intelligenter Systeme in der Fabrik“, kurz CyProS, soll die Vernetzung in
der Produktion und der Logistik voranbringen (Wittenstein AG 2013). Dabei wirkt auch
das Augsburger Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik mit
Wittenstein AG 2013).
24
4.3.2 Studien
Neben den Beispielen aus der Praxis befassen sich auch einige Studien mit dem
Themenkomplex. Allgemein kann zur Forschungslage zum Konzept Industrie 4.0 aber
festgehalten werden, dass es bedingt durch die Aktualität des Themas Industrie 4.0 nur
wenig spezifische und umfassende Literatur zu dem Themengebiet gibt. Oftmals wird nur
ein Schwerpunktthema oder eine Technologie genau beleuchtet, was wohl auf die
Bandbreite des Themas zurückzuführen ist. Studien verschiedener Arbeitsgruppen und
Firmen befassen sich dennoch sehr vielfältig mit dem Themenkomplex und erfassen die
Entwicklungen und den derzeitigen Forschungs- und Umsetzungsstand, aber auch das
Verständnis der Unternehmen durch Bestandsanalysen. Die Schwierigkeit der enormen
Bandbreite an Studien sind die häufig widersprüchlichen Ergebnisse.
Das Bundesland Baden-Württemberg hat bereits viele Studien veröffentlicht und ist damit
Bayern ein Stück voraus. Darunter ist auch ein Kompetenzatlas, der detailliert auf die
Akteure eingeht und diese nach Einsatzbereiche unterteilt (Ministerium für Finanzen und
Wirtschaft Baden-Württemberg o.J.). Auch eine Strukturstudie für Unternehmen ist Teil
der gezielten Förderung, um das Land zu einem führenden Standort für Industrie 4.0 zu
machen. Des Weiteren hat die Landesregierung von Baden-Württemberg eine Allianz
gegründet, um die wesentlichen lokalen Akteure besser miteinander zu vernetzen. Grund
dafür könnte möglicherweise die Zusammensetzung der lokalen Firmen im Bundesland
sein. In Baden-Württemberg sind überdurchschnittlich viele Unternehmen des
produzierenden Sektors angesiedelt (Bauernhansl 2014, S. 371).
4.3.3 Wirtschaftsraum Augsburg
Forschungsgrundlagen für den Wirtschaftsraum Augsburg existieren bisher zum Thema
Industrie 4.0 nicht. Aus diesem Grund liefert eine Bestandsaufnahme neues, essenzielles
Wissen für die Region und bietet eine wichtige Grundlage für die Wirtschaft, aber auch
für die örtlichen Kammern. Diese können dann ihr Beratungsangebot oder
Veranstaltungen auf die Ergebnisse der Befragung ausrichten.
Die grundlegenden Informationsquellen der vorliegenden Arbeit über den
Wirtschaftsraum Augsburg stammen größtenteils von wissenschaftlichen Studien. Die
Forschungsunion Wirtschaft Wissenschaft hat für das Thema Industrie 4.0 eine Schrift zu
den „Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ veröffentlicht. Auch
das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation brachte unter dem Titel
„Produktionsarbeit der Zukunft – Industrie 4.0“ eine Studie heraus. Bitkom veröffentlichte
in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut zudem eine Studie, in der das
volkswirtschaftliche Potenzial für Deutschland im Zusammenhang mit den neuen
Technologien um den Schlüsselbegriff Industrie 4.0 eingeordnet wird.
25
5 Methodik
Als Methode liegen der Umfrage ein schriftlicher, standardisierter Fragebogen sowie eine
Online-Befragung zugrunde. Die gewonnenen Daten wurden mit Hilfe von Excel
ausgewertet. Zusätzlich wurden die regionalen Ergebnisse mit bereits durchgeführten
Studien zu Industrie 4.0 im Rahmen einer Metaanalyse gegenübergestellt.
Nachfolgendes Kapitel beschäftigt sich mit der Methodik der quantitativen
Datenerhebung.
5.1 Datenerhebung
Die Datenerhebung basiert auf drei Säulen:
- schriftliche Befragung, die den Unternehmen als Printversion beim 4. Augsburger
Technologietransfer-Kongress (siehe Anhang 1a, S. 54) als auch im Nachgang in
Form einer Online-Umfrage (siehe Anhang 2) zugänglich gemacht wurde
- Interviews und Gespräche mit den am Kongress teilnehmenden
Wirtschaftsvertretern zum Thema Industrie 4.0 (siehe Anhang 4)
- damit einhergehend: Befragung zur Einordnung von Industrie 4.0-Technologien
(siehe Anhang 1b, S. 56)
Um einen möglichst umfänglichen Einblick in das bisherige Wissen, aber auch
Herausforderungen, Bedenken und Ideen zu bekommen, wurden die Daten der
quantitativen Erhebung durch die Standpunkte und Visionen von Kongressteilnehmern
ergänzt. So konnten die Vorstellungen und Wahrnehmungen ergebnisoffen und frei
diskutiert werden. Durch die persönlichen Gespräche mit den Besuchern des Kongresses
konnten zudem die Untersuchungsergebnisse der Befragung weiter untermauert werden.
Ferner bestand dadurch die Möglichkeit auf Auffälligkeiten und Hintergründe einzugehen.
Zudem wurde zusammen mit den Probanden eine Abfrage von Begriffen und deren
Einordnung durchgeführt (siehe Anhang 1b, S. 56). Dadurch sollte festgestellt werden,
welche der Technologien für die Teilnehmer als „typisch für Industrie 4.0“ angesehen
werden und welche bereits als „Standard“ in der Produktionswelt etabliert sind. Weil bei
den Pretests des Fragebogens oftmals Unklarheiten zu den einzelnen Technologien
geklärt werden mussten, wurde diese Begriffseinordnung in Gesprächen mit den
Teilnehmern ausgefüllt, um eventuelle Fragen beantworten zu können.
Des Weiteren wurden im Rahmen des Kongresses Gespräche mit drei Teilnehmern
durchgeführt. Für die Interviews wurden drei Teilnehmer befragt, die sich intensiv mit
dem Thema beschäftigen. Dies ermöglicht sowohl Informationsbeschaffung aus erster
Hand, als auch den aktuellen Stand der Unternehmensumsetzung zu erfahren. Die
Leitfragen (siehe Anhang 4a, S. 68) zu den Gesprächen als auch die transkribierten
26
Interviews (siehe Anhang 4b-d, S. 68-74) befinden sich in den Anlagen. Nach dem
Kongress wurde mit der Dankesmail an die Teilnehmer nochmals der Fragebogen in
einer Online-Version versendet. Dieser wurde mit der Software GoogleDrive erstellt
(siehe Anhang 2).
Als Eingrenzung der Datenerhebung wurden die Unternehmensgröße und die
geographische Lage des Unternehmenssitzes verwendet, Fokus bilden hierbei die KMUs
und der Wirtschaftsraum Augsburg. Auf diese beiden Größen wird in Nachfolgendem
näher eingegangen.
5.1.1 Kleine und mittlere Unternehmen
99% aller deutschen Unternehmen gehören nach der Europäischen Kommission dem
Mittelstand an. Dadurch sind die Kleinstunternehmen sowie die kleinen und mittleren
Unternehmen ein maßgeblicher Bestandteil der deutschen Industriegesellschaft. In
keinem anderen Industriestaat ist diese Gruppe der KMUs so stark vertreten wie
hierzulande. Eine allgemeingültige und verbindliche Definition von KMU gibt es in
Deutschland als auch international nicht, sodass in folgendem der Fokus auf zwei häufig
verwendete Begriffserklärungen gelegt wird (vgl. Tabelle 1) (Europäische Kommission
2006, S. 5). Im Jahr 2003 publizierte die Europäische Kommission ein Amtsblatt, welches
Schwellenwerte für die Einteilung des „Mittelstands“ festlegte (Europäische Kommission
2006, S. 35). Im Benutzerhandbuch der Europäischen Kommission wird noch genauer in
drei verschiedene Größenklassen unterschieden. Auch die Definition des Instituts für
Mittelstandsforschung bezieht bei ihrer Begriffsabgrenzung Werte der Mitarbeiterzahl,
des Jahresumsatzes oder wahlweise die Bilanzsumme mit ein.
Die vorliegende Arbeit als auch der Fragebogen orientieren sich an der Definition der
Europäischen Kommission.
Tabelle 1: Gegenüberstellung der KMU-Definitionen der Europäischen Kommission und dem Institut für Mittelstandsforschung
Definition Größenklassen Mitarbeiter-
anzahl
Umsatz/Jahr
(in €)
Bilanzsumme
(in €)
EU-
Kommission Kleinstunternehmen
Kleine Unternehmen
Mittlere Unternehmen
< 10
< 50
< 250
≤ 2 Mio. €
≤ 10 Mio. €
≤ 50 Mio. €
≤ 2 Mio. €
≤ 10 Mio. €
≤ 43 Mio. €
Institut für
Mittelstandsfor
schung
Kleine Unternehmen
Mittlere Unternehmen
< 10
< 500
< 1 Mio. €
< 50 Mio. €
-
-
Quelle: Eigene Darstellung nach Europäische Kommission 2006, S. 14 und IfM 2015.
27
5.1.2 Wirtschaftsraum Augsburg
Die Zielgruppe für die Unternehmensbefragung bildeten die kleinen und
mittelständischen Unternehmen im Wirtschaftsraum Augsburg. Diese waren auch
zeitgleich die Adressaten des 4. Augsburger Technologietransfer-Kongresses, in dessen
Rahmen die Umfrage durchgeführt wurde. Durch die Abfrage der Postleitzahl des
Unternehmensstandortes konnte die Abgrenzung ohne Weiteres vorgenommen werden.
Der Wirtschaftraum Augsburg A3 umfasst die Stadt Augsburg und die beiden Landkreise
Augsburg-Land und Aichach-Friedberg. Die Wirtschaftsregion A3, Teil des
Regierungsbezirks Schwaben, liegt nordwestlich der Landeshauptstadt München. Die
Region A3 liegt auf der Wachstumsachse München-Stuttgart.
5.2 Stichprobenstruktur
Bei der Befragung handelt es sich um eine Zufallsstichprobe, bei der die Anwesenden am
Tag des 4. Augsburger Technologietransfer-Kongresses befragt wurden. Die
Anmeldungen beliefen sich auf 191. Darin sind aber sowohl die Referenten als auch
Aussteller und Mitarbeiter enthalten, weswegen von einer tatsächlichen Grundgesamtheit
von 90 Teilnehmern ausgegangen werden kann. Bei 26 Teilnehmern beträgt die
Rücklaufquote somit 29%. Der Rücklauf ist trotz des anspruchsvollen Themas sehr hoch.
Das liegt vermutlich daran, dass auf die Teilnehmer proaktiv zugegangen wurde.
Adressaten der Befragung waren die Entscheider in den größtenteils produzierenden
Unternehmen, welche auf dem Kongress anwesend waren (siehe Anhang 3, Funktion, S.
66). So gehören 38 % der Teilnehmer der oberen Führungsebene (Geschäftsführer) an.
Je 27 % der Befragten können der mittleren (leitende Funktion) und unteren
Führungsebene (Fachangestellter) zugeordnet werden. Eine hohe Heterogenität ergab
sich bei der Branchenstruktur (siehe Anhang 3, S. 67). Ein Schwerpunkt lag auf
Unternehmen der Automobil- und Zuliefererindustrie sowie auf dem Maschinen- und
Anlagenbau (je 16%). Darauffolgend schließt sich die Branche der Informations- und
Kommunikationstechnik (14%) und die Logistik mit 12% der Befragungsteilnehmer an.
Die Unternehmensgröße wurde anhand der Mitarbeiterzahl in der Firma abgefragt. Etwa
ein Drittel der Befragten (31%) arbeitet in Unternehmen mit einer Mitarbeiterzahl von bis
zu 250 Mitarbeitern. 19% arbeiten in Firmen von weniger als 50 Mitarbeitern. Rund jeder
Zehnte (9%) ist in Kleinstunternehmen beschäftigt. Von den teilnehmenden
Firmenvertretern gab genau die Hälfte an, in einem Unternehmen tätig zu sein, welches
überwiegend manuell arbeitet (siehe Anhang 3, Frage 6, S. 63). Weniger als ein Drittel
(31%) arbeitet zumindest teilweise automatisiert. Ein deutlich kleinerer Anteil von 8%
beschreibt den Automatisierungsgrad als vorwiegend automatisiert. Zukünftig ist mit einer
Zunahme des Automatisierungsgrades zu rechnen. In den kommenden vier Jahren
werden bis zu 11% voll automatisiert arbeiten. 41% werden in den nächsten Jahren teils
28
manuell und teils automatisiert produzieren. Trotz alledem wird es auch einen
prognostizierten Anteil von 19% manueller Arbeit in der Produktion geben (MHP 2014, S.
45).
6 Empirische Befunde
In nachfolgendem Abschnitt wird, basierend auf die Bestandsanalyse sowie der geführten
Gespräche, auf die Ergebnisse eingegangen. Da eine vollständige Analyse aller Fragen
den Rahmen dieser Arbeit sprengen würde, wird der Fokus auf die bedeutsamen
Ergebnisse der Befragung gelegt. Eine vollständige graphische Auswertung der
Fragebögen befindet sich im Anhang (siehe Anhang 3, S.61-67).
6.1 Industrie 4.0 – Eine definitorische Annäherung
Eine sich wiederholende Kernfrage der Studien zum Thema Industrie 4.0 war eine
Abfrage nach dem Verständnis des Begriffs. Auch in dem Fragebogen, welcher dieser
Bachelorarbeit zugrunde liegt, wurde versucht, den Begriff Industrie 4.0 einzuordnen.
Hierfür wurden, abgekoppelt vom Fragebogen, mehrere Begriffe angeführt, die zu „ist
bereits Standard“ oder „typisch für Industrie 4.0“ eingeordnet werden sollten (vgl.
Abbildung 15). Der Hintergrund für eine Befragung gemeinsam mit den Probanden war,
dass die aufgeführten komplexen Begrifflichkeiten zu eventuellen Nachfragen führen
konnten. Dadurch sollte die Definition des facettenreichen Begriffs untersucht und
eingeordnet werden. Aufgrund des Leitthemas Industrie 4.0 des Technologietransfer-
Kongresses konnte davon ausgegangen werden, dass die Teilnehmer ein
Grundverständnis für den Begriff Industrie 4.0 haben.
Mit 12 freiwilligen Probanden wurde eine genauere Begriffsbetrachtung durchgeführt (vgl.
Abbildung 15). Am häufigsten verbanden die Befragten des Wirtschaftsraums Augsburg
folgende Begriffe mit Industrie 4.0:
1. Cyber-Physical Systems (Verknüpfung von IT mit physischen Objekten) (92%)
1. Smart Factory (92%)
2. Internet der Dinge (83%)
3. Mensch-Maschine-Interaktion (z.B. gemeinsamer Arbeitsraum mit
Servicerobotern) (75%)
4. Big Data (intelligenter Umgang mit großen Datenmengen) (67%)
Dies zeigt, dass die regionalen Unternehmen den unscharfen Begriff (Heng 2014, S. 2)
durchaus einordnen können und ihn auch mit den wegweisenden Technologien in
Verbindung bringen. Zudem wird durch diese Frage deutlich, dass die
Unternehmensvertreter im Allgemeinen auch die Technologien zuordnen können, welche
bereits weit verbreitet sind und deswegen schon zum Standard gehören. Dennoch stellte
29
sich heraus, dass den Entscheidern eine eindeutige Zuordnung bei einigen Begriffen
schwerer fiel. Bei den eingebetteten Systemen fiel die Antwort gleichermaßen auf „ist
bereits Standard“ und „typisch für Industrie 4.0“. Ein ähnliches Ergebnis konnte man bei
der Einordnung von „Flexibilität (in der Produktion)“ und „Digitalisierung“ erkennen. Diese
Begriffe sind möglicherweise schon populärer und werden nicht nur mit der deutschen
Hightech-Strategie verbunden. Interessant ist bei den Umfrageergebnissen die Tatsache,
dass fünf der zwölf aufgeführten Begriffe von einem Großteil der Befragten bereits zum
Standard in der Produktion gezählt werden. Dies unterstreicht die Vermutung, dass die
Befragten ein gewisses Verständnis für Industrie 4.0 haben. Ein denkbarer Grund für die
Schwierigkeiten bei den Begriffseinordnungen ist sicherlich auf die Unschärfe des
Begriffs zurückzuführen. Die Ergebnisse der Befragung lassen vermuten, dass sich viel
mehr Unternehmen und mit einer höheren Intensität mit dem Thema und dessen
Umsetzung beschäftigen, als es aus der Befragung hervorging. Diese Technologien
werden aber nicht mit dem Begriff Industrie 4.0 an sich verbunden, sondern laufen unter
anderem Namen. Die Umsetzung von Industrie 4.0 erfolgt bereits unbewusst.
Auch Experten fällt eine strikte Einordnung der Technologien in „alt“ und „neu“ schwer.
Spezialisten der Automatisierungstechnik sind sich aber einig, dass der Fortschritt
aufgrund der Kombination der Technologien entsteht (Drath 2014).
Die Auswertung dieser Frage zeigt ein allgemeines Grundverständnis für die
Begrifflichkeit Industrie 4.0. Es kann also im Verlauf der Arbeit davon ausgegangen
werden, dass der überwiegende Anteil der Probanden über eine grundlegende
Wissensbasis über das Thema verfügen.
30
Abbildung 15: Verständnis und Begriffseinordnung von Industrie 4.0
Quelle: Eigene Erhebung.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass es sich bei dem Terminus Industrie
4.0 um einen Sammelbegriff von einzelnen Technologien und technischen Innovationen
handelt (vbm 2014, S. 16). Hinzu kommen weitere Prinzipien, wie Machine-to-Machine-
Kommunikation (M2M) oder Smart Factory, die eine Vernetzung mit Komponenten
beinhalten.
6.2 Hoher Informationsbedarf bei Unternehmen
Bei der Frage, wie hoch der Stellenwert von Industrie 4.0 bei den regionalen
Unternehmen ist, ergab sich eine sehr heterogene Antwortstruktur (vgl. Abbildung 16).
Die Unternehmen befinden sich auf verschiedenen Entwicklungsstufen bezüglich der
Umsetzung.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
3
7
3
11
2
11
10
6
4
8
3
9
10
9
5
8
10
6
7
3
7
3
0 2 4 6 8 10 12
Automatisierung
Effizienzsteigerung
Flexibilität (in der Produktion)
Individualisierung
Cyber-Physical Systems (Verknüpfung von IT mit physischen Objekten)
Optimierung der Prozesse
Smart Factory/Intelligente Fabrik
Internet der Dinge (intelligente Objekte)
Embedded Systems/Eingebettete Systeme
Digitalisierung
Big Data (intelligenter Umgang mit großen Datenmengen)
Cloud Computing (zentrale Datenspeicherung)
Mensch-Maschine-Interaktion (z.B. gemeinsamer Arbeitsraum mit Serviceroboter)
Wo würden Sie folgende Begriffe einordnen?
ist bereits Standard typisch für "Industrie 4.0" Zuordnung unklar keine Angabe
31
Abbildung 16: Stellenwert von Industrie 4.0 (Anzahl der Nennungen: 39; Mehrfachnennungen möglich)
Quelle: Eigene Erhebung.
Was dabei deutlich aus den Fragebögen hervorgeht, ist der hohe Informationsbedarf:
Knapp die Hälfte aller Probanden (46%) gaben an, einen hohen Informationsbedarf zur
allgemeinen Thematik (31%) oder zu spezifischen Themen (15%) zu haben. Ein Fünftel
aller Befragten haben noch keine Aktivitäten durchgeführt, dennoch ist ihnen der Begriff
geläufig. Immerhin 18% der Teilnehmer befassen sich mit der Planung und Umsetzung.
Bereits 5 der 26 Teilnehmer arbeiten an konkreten Strategien oder haben bereits mit der
Umsetzung von Industrie 4.0 begonnen. Allgemein geht aus den Antworten hervor, dass
sich die Augsburger Unternehmen in sehr unterschiedlichen Entwicklungsphasen
befinden. Ein Großteil befindet sich noch in der Phase der Informationsbeschaffung.
Nach den Erkenntnissen aus einer veröffentlichten Befragung von Schlund et al. (2014)
mit 518 Probanden geht hervor, dass es bei 29% der Befragten (Schlund et al. 2014, S.
10) eine konkrete Industrie 4.0-Strategie gibt. Untersucht wurden bei der Befragung mit
einer vergleichbaren Fragestellung Verantwortliche des verarbeitenden Gewerbes.
Augsburg liegt mit 13% deutlich unter dem Wert der genannten Studie. Ein möglicher
Grund ist, dass es sich bei der Untersuchung in Augsburg ausschließlich um KMU
handelt, welche oftmals noch nicht konkret an der Umsetzung arbeiten, sondern sich
aktuell mit der Informationsbeschaffung beschäftigen. Eine zusätzliche Ursache könnte
sein, dass bereits viele KMU unwissentlich Industrie 4.0 umsetzen und die Technologien
unter einer anderen „Überschrift“ laufen.
20%
18%
13%
31%
15%
3%
Welchen Stellenwert hat Industrie 4.0 für Ihr Unternehmen?
Der Begriff ist mir bekannt, wir haben aber noch keine Aktivitäten durchgeführt.
Wir befassen uns mit der Planung und Umsetzung der Thematik in unserem Unternehmen. Industrie 4.0 wird in unserem Unternehmen bereits umgesetzt bzw. wir arbeiten an konkreten Strategien. Es besteht allgemeiner Informationsbedarf zu Industrie 4.0.
Es besteht Informationsbedarf zu spezifischen Themen.
Keinen.
32
Dass es einen hohen Wissensdurst zum aktuellen Thema Industrie 4.0 gibt, wurde
bereits dargelegt. Doch woher beziehen die regionalen Unternehmen ihr Know-How zur
Umsetzung? Welche Informationskanäle werden hierfür genutzt? Dieser Fragestellung
versuchte die Bestandsanalyse nachzugehen. Die Möglichkeiten zur Wissensgewinnung
sind für die Unternehmen im Wirtschaftsraum vielfältig. Die Auswertung ergab, dass alle
vorgeschlagenen Möglichkeiten von den lokalen Probanden gerne angenommen werden.
Am meisten wurden Kongresse oder wissenschaftliche Transferangebote von den
Umfrageteilnehmern zur Wissensgewinnung genutzt (29%) (vgl. Abbildung 17).
Unternehmen ziehen des Weiteren ihr Wissen aus Verbandsaktivitäten und
Netzwerkmitgliedschaften (19%). Daraufhin folgen der Erfahrungsaustausch mit anderen
Unternehmern und Hochschulen bzw. Forschungseinrichtungen (15%). Auf Fortbildungen
der eigenen Fachkräfte und auf externes Know-How setzten nur jeweils 8% der
Befragten. Auch Medien im Allgemeinen und das Internet wurden als genutzte Quelle für
Informationen angegeben.
Abbildung 17: Genutzte Informationskanäle (Anzahl der Nennungen: 62; Mehrfachnennungen möglich)
Quelle: Eigene Erhebung.
Aus einer offenen Frage (siehe Anhang 3, Frage 6, S. 63f.) ging hervor, dass sich die
Mehrzahl der in der Wirtschaftsregion Augsburg beheimateten Unternehmen mehr Input
und Wissen zu speziellen Themen wünscht. Themen, worüber die Probanden mehr
Informationen und Wissen bekommen wollen, sind neben allgemeinen Informationen
auch die IT und Beispiele zu bestimmten Branchen. Dabei wurden die Logistikbranche
29%
19%
16%
15%
8%
8% 2% 3%
Woher beziehen Sie Wissen zur Umsetzung von Industrie 4.0?
Kongresse/wissenschaftliche Transferangebote Aus Verbandsaktivitäten/Netzwerkmitgliedschaften Erfahrungsaustausch mit anderen Unternhemen Hochschulen/Forschungseinrichtungen Fortbildungen der eigenen Fachkräfte Besuch von Demonstrationsanlagen Externes Know-how
Sonstiges
33
und die Lebensmittelindustrie erwähnt. Zudem wollen die Teilnehmer der
Wirtschaftsregion Augsburg Potenziale und Auswirkungen in den Bereichen Mitarbeiter
und Qualitätssicherung aufgezeigt bekommen. Auch die Befürchtung der
Datenunsicherheit und die Systemvernetzung scheint die Probanden zu beschäftigen.
6.3 Potenzial von Industrie 4.0 ist branchenabhängig
In einer Studie von Bitkom wird auf die Potenziale für sechs einzelne Branchen
eingegangen, die sich stark mit dem Thema Industrie 4.0 auseinandersetzen. Dies sind
insbesondere der Maschinenbau, die elektrische Ausrüstung, Automobilindustrie,
chemische Industrie, Informations- und Kommunikationstechnologien und die
Landwirtschaft (Bauer et al. 2014, S. 30). Ein enormes Potenzial wird dabei besonders
bei der Umsetzung im Maschinen- und Anlagenbau prognostiziert (Bauer et al. 2014, S.
36). Insgesamt geht der Verband von einer Steigerung des Wertschöpfungspotenzials
von 79 Milliarden Euro bis zum Jahr 2015 aus, was einem jährlichen Wachstum von 1,7%
entspräche (Bauer et al. 2014, S. 39).
Automatisierung sei schon immer eine Kernaufgabe des Maschinenbaus. Dadurch soll
z.B. die Produktion effizienter gestaltet oder die Prozesse rationalisiert werden. Auch im
Bereich der Dienstleistungen und des Vertriebs soll mit Hilfe von Industrie 4.0-
Technologien modernisiert werden. Im Kraftfahrzeugbau werden die Potenziale
größtenteils in der Produktion und der Logistik gesehen. Chemische Industrie und die
Informations- und Kommunikationstechnologien bieten auch ein breites Spektrum für den
Einsatz von Industrie 4.0-Technologien. Als Schlüsselbereiche werden bei Ersterem die
flexible Planung von Aufträgen und die Lieferantenüberwachung in Echtzeit angesehen,
um Lagerkosten und Lieferzeiten zu optimieren und spontan auf die jeweilige
Auftragslage reagieren zu können. Die Hauptaufgabe der I&K-Branche liegt darin, die
entsprechende Hard- und Softwarekomponenten in den smarten Objekten und
dazugehörigen Dienstleistungen zur Verfügung zu stellen, insbesondere für das Cloud
Computing (Bauer et al. 2014, S. 31ff.). Damit gelten die I&K als grundlegende
Schlüsseltechnologie auf dem Weg zur Umsetzung der Hightech-Strategie (StMWi 2014,
S.100).
Eine ähnliche Sichtweise und Einschätzung des Industrie 4.0-Potenzials ist auch bei den
Augsburger Unternehmen zu erkennen (siehe Anhang 3, Frage 2, S. 61) . Die
Bestandsaufnahme der regionalen Unternehmen ergab, dass das Thema Industrie 4.0 in
den angesprochenen Branchen von hoher Bedeutung ist. Unternehmen, welche die
Aussage „Das Thema wird in meiner Branche intensiv diskutiert“ mit „ja“ beantworteten,
gaben bei der Kernkompetenz hauptsächlich Service/Dienstleistung, IT-
/Softwareherstellung und Beratung an. Auch die Branchen stimmen mit denen der
Bitkom-Studie überein. Die häufigste genannte Branche mit einem großen Industrie 4.0-
Potenzial ist die Automobil- und Zuliefererindustrie, gefolgt von Information- und
34
Kommunikationstechnik. Weitere Branchen in denen das Thema stark diskutiert wird,
sind Elektrotechnik, Logistik, Optik und Umwelttechnologie. Aus diesem Ergebnis der
Befragung kann geschlossen werden, dass die regionalen Unternehmen das Industrie
4.0-Potenzial hinsichtlich der jeweiligen Branchen sehr gut einordnen können.
6.4 Hemmnisse und Barrieren zur Umsetzung
Entscheider sehen sich mit großen Aufgaben konfrontiert. Dies wird bei der Frage nach
den Herausforderungen und Hemmnissen deutlich (vgl. Abbildung 18). Mehrheitlich
ordnen die Unternehmen die angeführten Begriffe als „große Herausforderung“ ein. In
Nachfolgendem wird auf die aus Unternehmenssicht besonders gewichtigen Probleme
und Hemmnisse eingegangen.
Die Herausforderungen sind sehr vielfältig und können aufgrund ihrer Komplexität nicht
von einzelnen Firmen bewältigt werden, sodass auch Bemühungen seitens Verbänden
oder Gewerkschaften von Nöten sind (PwC 2014a, S. 36). Dies sollte
branchenübergreifend geschehen, um technischen Blockaden entgegenzuwirken. Auch
die Politik ist gefragt, um Standards vorzugeben.
35
Abbildung 18: Herausforderungen und Hemmnisse bei der Umsetzung von Industrie 4.0
Quelle: Eigene Erhebung.
Auch in anderen Studien spiegeln sich die Ergebnisse der regionalen
Unternehmensbefragung wider. Häufig genannte Hindernisse sind die Undurchsichtigkeit
des Nutzens für die Unternehmen, die unzureichende Qualifikation der Mitarbeiter und
die fehlenden Normen und Standards. Auch die rechtlichen Rahmenbedingungen und die
noch nicht ausgereiften Technologien werden oftmals als zu bewältigende
Herausforderungen angesehen (PwC 2014b, S. 17). Eine Umfrage der Plattform Industrie
4.0 kam ebenfalls zu einem kongruenten Ergebnis. Als weitere Herausforderung wurde
die Prozess-/Arbeitsorganisation identifiziert (Kagermann et al. 2013, S. 29).
Die Befragten der Wirtschaftsregion stuften dabei die rechtlichen Rahmenbedingungen,
die fehlende Transparenz und das Dienstleistungsangebot als kleinste Hindernisse auf
dem Weg zur Umsetzung von Industrie 4.0 ein. Was die besonders großen
Herausforderungen und Hindernisse für die Augsburger Unternehmen sind, wird in
Nachfolgendem genauer betrachtet.
20
20
18
16
14
13
13
13
13
12
11
10
2
3
4
4
8
10
9
8
7
9
11
11
4
3
4
6
4
3
4
5
6
5
4
5
0 5 10 15 20 25
Qualifizierte Fachkräfte
Datenschutz und -sicherheit
Aufbrechen traditioneller Strukturen und Abläufe
Fehlende Standards
Breitbandversorgung
Technologien sind noch nicht ausgereift
Abhängigkeit von der Technik
Fehlende Technologieakzeptanz im Unternehmen
Finanzierung
Dienstleistungsangebot
Fehlende Transparenz (über Programme, Apps, Maßnahmen,...)
Rechtliche Rahmenbedingungen
Anzahl Nennungen
Welche Herausforderungen und Hemmnisse sehen Sie bei der Umsetzung und wie stufen Sie diese ein?
große Herausforderung kleine Herausforderung keine Angabe
36
6.4.1 Qualifizierte Fachkräfte/Veränderung der Arbeitswelt
Eine weitere große Herausforderung sehen die Augsburger Umfrageteilnehmer in
qualifizierten Fachkräften (vgl. Abbildung 18), auf welche in diesem Abschnitt genauer
eingegangen wird. Diese Ergebnisse stimmen mit den Resultaten aus anderen
veröffentlichten Studien weitestgehend überein. Bei der Studie der
PricewaterhouseCoopers werden die unzureichenden Qualifikationen der Mitarbeiter als
eine Herausforderung für Industrie 4.0 angesehen. Bereits auf Platz zwei nach den
Kosten und der Unklarheit des wirtschaftlichen Nutzens wird auch die Qualifikation der
Mitarbeiter genannt (2014a, S. 36). Der Prozess des lebenslangen Lernens wird aufgrund
der angeführten Herausforderung immens an Bedeutung gewinnen (Botthof, Hartmann
2015, S. 27). Auch die Studie von Schlund et al. kommt zu dem Ergebnis, dass
lebenslanges Lernen als eine Kernkompetenz der Arbeitnehmer gilt (2014, S. 25). Bei der
gleichen Befragung wird zusätzlich die Veränderungsfähigkeit in der Organisation als ein
Hemmnis bei der Implementierung identifiziert (Schlund 2014, S. 12). Etwa ein Drittel der
326 befragten Industrieunternehmen sehen dies als Hauptherausforderung auf dem Weg
zu Industrie 4.0.
Der Aspekt der qualifizierten Fachkräfte ist auch im Zusammenhang mit dem
demographischen Wandel und dem drohenden Fachkräftemangel in Deutschland ein
enorm bedeutender Faktor. Mit Hilfe der neuen Technologien können Assistenzsysteme
Aufgaben belastungsmindernd (Botthof, Hartmann 2015, S. 24) gestalten und so
zumindest einen kleinen Beitrag zu dieser wirtschaftlichen Herausforderung leisten.
Durch diese Unterstützung von Maschinen kann die Lebensarbeitszeit älterer Menschen
verlängert werden (Botthof, Hartmann 2015, S. 24). Körperlich belastende Tätigkeiten
übernimmt dann die Technik. Entsprechende Hebehilfen (Bauernhansl et al. 2014, S. 24)
oder Exoskelette (Fraunhofer IAO 2015) (vgl. Abbildung 19) sind bereits entwickelt
worden.
Abbildung 19: Prototyp des Hilfsroboters
Quelle: Fraunhofer IAO 2015.
37
Die körperliche Entlastung mag eine gewaltige Erleichterung in der Produktion sein,
dennoch gilt es mit der zunehmenden Automatisierung eine weitere Schwierigkeit im
Zusammenhang der Fachkräfte zu lösen. Bereits vor 32 Jahren wurde das Phänomen
von Lisanne Bainbridge als „Ironies of Automation“ (Bainbridge 1983, S. 775f.) oder die
„Ironie der Automatisierung“ (Botthof, Hartmann 2015, S. 18) benannt. Es beschreibt,
dass bei der zunehmenden Automatisierung ein Eingreifen des Menschen kaum mehr
möglich ist. Der Mensch überwacht nur noch die automatisch ablaufenden Prozesse,
ohne die Situation oder das System zu begreifen (Botthof, Hartmann 2015, S. 18). Das
Situationsbewusstsein (Botthof, Hartmann 2015, S. 130) geht durch die Automatisierung
zunehmend verloren. Fällt das System aus, ist es dem Arbeiter aufgrund der Komplexität
unmöglich, in den Prozess einzuschreiten und die Situation richtig einzuschätzen (Hirsch-
Kreinsen 2014, S. 2). Trotz eines breiten Wissens wird es auch Fachkräften deshalb
zunehmend schwerer fallen, bei den komplexen Systemen eingreifen zu können. Einen
möglichen Lösungsweg bieten hierfür visualisierende Systeme (Botthof, Hartmann 2015,
S. 18), die dem Nutzer die Problemlage oder den Grund für den Ausfall der Maschine
aufzeigen.
6.4.2 Datenschutz- und Datensicherheit
Kritiker zweifeln an der Sicherheit vernetzter Fabriken und weisen auf das Risiko von
Industriespionagen, Hackerangriffen, Trojaner und Viren hin (Pauls 2014, S. 4). Auch die
deutschen Verbände erachten die Sicherheit als „erfolgskritische[n] Faktor“ (Kagermann
et al. 2013, S. 50).
Zum Einen ist der Datenschutz an sich zu gewährleisten, zum Anderen auch der Schutz
vor dem Zugriff Unberechtigter (Bauer et al. 2014, S. 38). Andernfalls können Angriffe,
wie Spionage oder Manipulation (Bauer et al. 2014, S. 22), drohen.
Gerade im Hinblick auf die Ereignisse der frühen Vergangenheit wird die Wichtigkeit einer
sicheren Software- und Dateninfrastruktur sichtbar. Der wohl bekannteste Fall war im
Jahr 2010, als erstmals eine Industrieanlage durch einen Cyber-Angriff manipuliert
wurde. Der Stuxnet-Virus hatte damals u.a. die Computer des iranischen Atomkraftwerks
Buschehr erfasst. Der Computervirus kann Einfluss auf komplette Fabrikanlagen und
Kraftwerke nehmen. Dadurch kann der ganze Betrieb gestört und manipuliert werden.
Zudem können Daten ausgelesen werden und an fernliegende Server geschickt werden.
Es wird vermutet, dass hinter dem Angriff die Absicht einer Industriespionage steckt. Des
Weiteren sind Attacken auf weitere Anlagensteuerungen, beispielsweise bei Flughäfen,
Militäranlagen oder Telekommunikationssysteme, möglich (Martin-Jung 2010). Weitere
Angriffe, wie z.B. auf den Entertainmentkonzern Sony Pictures oder einen Hochofen
eines deutschen Stahlwerks, machten auch gegenwärtig Schlagzeilen (Fuest 2014).
Auch die NSA-Affäre hat die Bevölkerung für das Thema Datensicherheit sensibilisiert
(Bauernhansl 2014, S. 610). Solche Angriffe auf mangelhafte Sicherheitslösungen
können enorme finanzielle Schäden verursachen (MHP 2014, S. 56). Aus den
38
angeführten aktuellen Beispielen lassen sich die Sorgen um die firmeninterne
Datensicherheit erklären. Fast 80% der Befragungsteilnehmer aus der Region gaben an,
dass es sich bei Datenschutz und -sicherheit um eine große Herausforderung handelt
(vgl. Abbildung 18). Auch andere Umfragen und Studien bestätigen die Ergebnisse der
Befragung. Laut einer Erhebung der Mieschke Hofmann und Partner Gesellschaft, einem
Tochterunternehmen der Porsche AG, teilen fast 100% der Befragten die Meinung, dass
das Thema Datensicherheit zukünftig stark zunehmen wird (MHP 2014, S. 55).
Im Vergleich zu den USA hat die Europäische Union bereits ein hohes
Datenschutzniveau (Heng 2014, S. 10). Nichtsdestotrotz ist der weitere Ausbau der
Sicherheit eine nicht zu vernachlässigende Grundlage für die Entwicklung von Industrie
4.0. Denn nur, wenn die Unternehmen in die Sicherheit der Datenströme vertrauen,
setzen die Unternehmer eine ganzheitliche Verknüpfung um, bei der auch sensible Daten
übertragen werden. So ist nur durch einen sicheren Datenstromfluss eine horizontale
Integration durchführbar (vbm 2014, S. 12 und S. 40). Die Ausgaben werden in diesem
Bereich in den kommenden Jahren deutlich anwachsen. Es kann davon ausgegangen
werden, dass auch KMU deutlich hierein investieren werden (MHP 2014, S. 58). Die
Gründe, warum der Datenschutz ein so komplexes Thema ist, sind vielfältig. Zum einen
nimmt die Komplexität der IT-Systeme zu, zum anderen tragen auch die zunehmende
Vernetzung, eine fehlende Strategie oder ein zu geringes Budget (MHP 2014, S. 57) zu
einem unzulänglich ausgebauten Sicherheitsnetzwerk bei.
Gerade auch im Hinblick auf die Datensicherheit bei Cloud-Systemen konnte eine
Augsburger Firma einen wichtigen Beitrag leisten. Secomba, ein Start-Up-Unternehmen
hat eine Verschlüsselungssoftware für Cloudspeicher entwickelt (Bartenschlager 2015).
6.4.3 Aufbrechen traditioneller Strukturen und Abläufe
Die Arbeitswelt wird sich in Folge der Digitalisierung stark verändern. Dementsprechend
wird die Vernetzung mit einer Veränderung der Anforderungen an Mitarbeiter
einhergehen. Hilfsmittel am Arbeitsplatz, wie Google Glass oder Assistenzroboter
unterstützen die Arbeiter (PwC 2014b, S. 19). Im Ingolstädter Audiwerk arbeiten die
Roboter bereits heute Hand in Hand mit dem Menschen (Hägler 2015). Der in Augsburg
gefertigte „PART4you“-Roboter reicht den Mitarbeitern bei der Montage die
Kühlmittelausgleichsbehälter für die Modelle A4, A5 und Q5 (Rost 2015). Diese
Kooperation von Mensch und Maschine war bisher nicht möglich, da die Maschinen aus
Sicherheitsgründen hinter Absperrungen agierten. Nun nehmen die Maschinen die
Bewegungen des Arbeiters wahr und bleiben bei Bedarf stehen. Der Einsatz erspart Audi
enorme Kosten. Für einen Roboter betragen die Kosten pro Stunde inklusive
Instandhaltung nur ein Achtel der Kosten, die ein Arbeiter verursachen würde, der mit
etwa 40 Euro pro Stunde vergütet wird (Hägler 2015). Heute gibt es in Deutschland
bereits eine Roboterdichte von 270 Robotern auf 10.000 Mitarbeiter (Botthof, Hartmann
39
2015, S. 60) mit steigender Tendenz. Damit liegt Deutschland auf Platz drei, hinter Japan
und den USA (Botthof, Hartmann 2015, S. 49).
Abbildung 20: Neue Mensch-Roboter-Kooperation in der Audi-Produktion: Der Roboter PART4you (Produktions-Assistent reicht Teil)
Quelle: Audi AG 2015.
Die menschliche Intelligenz bleibt aber weiterhin erforderlich (PwC 2014b, S. 19),
weswegen es auch bei Audi in Zukunft keine menschenleeren Fabriken (Hägler 2015)
geben wird. Planer und Steurer werden gebraucht (PwC 2014b, S. 19). Einfach manuelle
Tätigkeiten durch Arbeiter werden abnehmen und von den Robotern übernommen.
Auf Platz drei der zu überwindenden Schwierigkeiten ist das Aufbrechen der traditionellen
Strukturen aus der Sicht der regionalen Teilnehmer eine große Herausforderung. Dies
gaben 18 der 26 Probanden an (vgl. Abbildung 18). Eine gewisse Herausforderung ist
zudem, wie bei allen technischen Neuerungen, die Widerstände und Befürchtungen bei
der Implementierung von Innovationen zu zerstreuen. Dies bedarf von jedem Einzelnen
einen hohen Grad an Akzeptanz und Aufgeschlossenheit (Bauernhansl et al. 2014, S.
610). Eine Mitbestimmung und Absprache mit den Mitarbeitern ist hierbei sinnvoll und
fördert zudem die Akzeptanz (Bauer et al. 2014, S.38).
6.4.4 Fehlende Standards
Für eine firmenübergreifende Vernetzung ist eine Standardisierung unerlässlich
(Kagermann et al. 2013, S. 43), andernfalls endet die Vernetzung im Sinne von Industrie
4.0 mit den Firmengrenzen. Die einheitliche Basis wird als Referenzarchitektur
bezeichnet (Kagermann et al. 2013, S. 43). Diese ist enorm wichtig und liefert ein hohes
Entwicklungspotenzial (BMBF 2014, S. 6), da heute die Schnittstellen an Maschinen noch
40
herstellerabhängig sind und somit nur schwer eine Integration von anderen Systemen
möglich ist. Daher ist eine „Zusammenarbeit“ von verschiedenen Maschinen und
Softwaresystemen aktuell noch eine große Barriere (Bauer et al. 2014, S. 37). Dieser
Meinung sind auch die Probanden der Wirtschaftsregion Augsburg: Von rund 62% der
Umfrageteilnehmer werden die fehlenden Standards als eine große Herausforderung
gesehen (vgl. Abbildung 18). Eine Umfrage der Plattform Industrie 4.0 kam bei einer
Tendenzumfrage aus dem Jahr 2013 zu einem ähnlichen Ergebnis. Von 284
teilnehmenden Unternehmen gaben 153 an, dass die Standardisierung eine
Herausforderung auf dem Weg zur Umsetzung von Industrie 4.0 darstellt.
Flächendeckende Standards könnten zu einer großflächigen Nutzung und einer
schnelleren Durchdringung des Marktes von Industrie 4.0-Technologien beitragen. Noch
sind die Hersteller und die Anwender verunsichert, ob sie auf Standards setzen und
investieren sollen, die sich zu einem späteren Zeitpunkt möglicherweise nicht
durchsetzen werden (Heng 2014, S. 12f.). Eine Festlegung von Normen stellt aufgrund
mehrerer Gegebenheiten eine große Hürde dar (Heng 2014, S. 12f.). Bei der Umsetzung
von Industrie 4.0 sind gleichermaßen verschiedene Bereiche und Branchen betroffen,
sodass eine fachübergreifende Absprache nötig ist. In all den zu integrierenden
Industriebereichen haben sich lange Zeit schon Standards etabliert, weswegen die
Vereinheitlichung eine komplexe Aufgabe (Bauernhansl 2014, S. 271) ist. Ein Hindernis
auf dem Weg zur großflächigen Vernetzung stellen z.B. absichtliche Abgrenzungen von
Softwaretechnologien dar, um dem Kunden ein Wechsel zu einem anderen System zu
erschweren (Heng 2014, S. 12f.). Ein positives Beispiel einer gelungenen
Standardisierung zeigt das Beispiel Apple. Für das iPhone entwickelte das kalifornische
Unternehmen die Plattform „App Store“ auf der auch von externen Entwicklern Apps
programmiert werden können (vbm 2014, S. 20). Diese Möglichkeit der Vermarktung
hatte zur Folge, dass sich die Anzahl der verfügbaren Apps innerhalb von fünf Jahren
von ursprünglich 500 Apps auf nun 900.000 Applikationen verhundertachtzigfacht hat
(Apple Inc. 2013). Dieses Beispiel zeigt anschaulich, dass eine standardisierte und offene
Infrastruktur enorme Entwicklungschancen bietet.
Auch im Hinblick der Ängste um den Datenschutz- und die Datensicherheit sind
Standards essenziell. Andere Länder und damit auch andere Rechtsräume haben
unterschiedliche rechtliche Regelungen, die bei einer weltweiten Vernetzung auf einen
Nenner gebracht werden müssen (Heng 2014, S. 9).
6.4.5 Durchgängige Breitbandversorgung
Eine unvorstellbare Datenmenge von mehr als einem Zettabyte (Zahl mit 21 Nullen) wird
2016 weltweit durch die Netze fließen. Die Menge ist gleichwertig mit 328 Milliarden
bespielbaren DVDs. In Deutschland allein geht man von einem Datenverkehr von 68
Exabyte für das kommende Jahr aus (Kremp 2014). Genau das stellt aber ein Problem
dar. 54% der regionalen mittelständischen Teilnehmer gaben die Breitbandversorgung
41
als ein großes Hindernis auf dem Weg zu Industrie 4.0 an (vgl. Abbildung 18). Auch der
Arbeitskreis Industrie 4.0 identifiziert den nötigen Breitbandausbau als eine
Herausforderung (Kagermann et al. 2014, S. 49f.). Setzt sich nämlich CPS als
Technologie durch, so sind flächendeckende und robuste Kommunikationsnetzwerke
unumgänglich (Bauer et al. 2014, S. 21), um einen Datentransfer zu ermöglichen. Auch
für einen unternehmensübergreifenden Austausch von Daten sind schnelle und
verlässliche Internetverbindungen notwendig (Kagermann et al. 2014, S. 49f.). Im Falle
von Störungen bei der Datenübertragung wären nämlich Produktionsausfälle (MHP 2014,
S. 9) die Folge. Obendrein benötigen auch Clouddienste eine entsprechende Infrastruktur
für den Up- und Download von Daten (IHK Karlsruhe 2014, S. 7).
Die Industrie- und Handelskammer fand heraus, dass die Verfügbarkeit der schnellen
Internetverbindung zukünftig ein entscheidender Standortfaktor für Unternehmen sein
wird (IHK Karlsruhe 2014, S. 4). Die Bundesregierung setzt einen weiteren Ausbau der
Infrastruktur um. Unter dem Leitmotto der „Digitalen Agenda“ hat sich die
Bundesregierung als Ziel einen deutschlandweiten Breitbandausbau von mindestens
50Mbit/s bis zum Jahr 2018 (Heng 2014, S.13) gesteckt.
6.4.6 Zusammenfassung
Die angegebenen Herausforderungen finden auf verschiedenen Ebenen statt. Es gibt
technische, wirtschaftliche, organisatorische und juristische Restriktionen auf dem Weg
zu Industrie 4.0. Entgegen der Vermutung, dass die Unternehmen v.a. um die neuen
technischen Voraussetzungen fürchten, befinden sich unter den fünf häufigsten
Antworten nicht nur technische sondern auch organisatorische Restriktionen (vgl.
Abbildung 18).
Beleuchtet man die vorhandene technische Infrastruktur genauer, wird ein möglicher
Grund ersichtlich. Eine Umfrage von Ingenics (Schlund et al. 2014, S. 13) kam zu dem
Schluss, dass bei knapp der Hälfte der Unternehmen die grundlegenden technischen
Voraussetzungen bereits implementiert sind (vgl. Abbildung 21). In 45% aller
Unternehmen ist ein gutausgebauter WLAN-Zugang und in 41% von 314 befragten
Firmen ein Breitbandnetz vorhanden. Auch die vermeintlich große Herausforderung der
fehlenden Datenstandards wurde zumindest im kleinen Rahmen, innerhalb des
Unternehmens, schon in 28% beseitigt (vgl. Abbildung 21). Möglicherweise wurden auch
im Wirtschaftsraum Augsburg die technischen Voraussetzungen schon geschaffen,
sodass sich die Umfrageteilnehmer zukünftig auch mit vielen organisatorischen
Restriktionen konfrontiert sehen.
42
Abbildung 21: Bereits vorhandene technische Infrastruktur (Umfrage Igenics)
Quelle: Schlund et al. 2014, S. 13.
Die Stärke der aufgezählten Restriktionen ist von den drei folgenden Faktoren abhängig:
Bestandsdauer eines Unternehmens, Grad der Spezialisierung und der Branche (Heng
2014, S. 10). Bei neu gegründeten Unternehmen ist die Wahrscheinlichkeit einer
kompletten Installation einer durchgängigen Automatisierung höher, da noch wenig bis
keine Prozessimplementierung stattgefunden hat. Ähnlich verhält es sich bei sehr
spezialisierten Unternehmen. Eine Einbettung der Technologien fällt hierbei schwerer.
Die Infrastrukturen müssen an die Bedürfnisse angepasst werden. Als letzte
Einflussgröße wird die Branche angesehen (Heng 2014, S. 10f.). Unternehmenszweige
weisen Unterschiede bei der Umsetzungsbereitschaft auf. Gründe dafür sind z.B.
Datenschutz- und Kontrollanforderungen oder die Innovationsfreudigkeit (Heng 2014, S.
11).
6.5 Gewünschte Unterstützung bei der Umsetzung
Die regionalen Unternehmen der Wirtschaftsregion Augsburg wünschen sich
Unterstützung, um ihr Unternehmen im Bereich von Industrie 4.0 voranzubringen. Die
individuellen Wünsche der Entscheider sind sehr unterschiedlich und decken alle
möglichen Förderungsleistungen ab (vgl. Abbildung 22). Knapp ein Fünftel aller
Befragten gaben an, dass die Darstellung von Best-Practice-Beispielen einen Zugewinn
an Wissen bringen würde.
Jeweils 17% wünschen sich Informationsveranstaltungen und den Austausch mit
anderen Unternehmen. Allgemeine Beratungsleistungen und das Mitwirken bei
Forschungsprojekten wünschen sich je 13% bzw. 12% aller Teilnehmer. Aus den beiden
meistgenannten Ergebnissen der Befragung (Darstellung von Best-Practice-Beispielen
und der Austausch mit anderen Unternehmen) wird ersichtlich, dass sich die
Unternehmen ganz konkrete Fallbeispiele wünschen. Herr Haberer, Standortleiter von
43
premium Aerotec, schließt sich dem an: lokaler Austausch, Kongress und Best-Practice-
Beispiele helfen Unternehmen bei der Umsetzung (siehe Anhang 4c, S. 71). Der Wunsch
nach einem Austausch mit anderen Unternehmen ist gerade im Hinblick auf die nötige
Individualität von Industrie 4.0-Lösungen einleuchtend, da es sich bei den konkreten
Umsetzungen nicht um Standardprodukte handelt, sondern um individuell angepasste
Angebote (Heng 2014, S. 13). Durch einen Wissenstransfer können Firmen eine
Bandbreite an Umsetzungsmöglichkeiten kennenlernen.
Abbildung 22: Gewünschte Unterstützungsformen von Unternehmen (Anzahl der Nennungen: 78; Mehrfachnennungen möglich)
Quelle: Eigene Erhebung.
Die Umfrage der Plattform Industrie 4.0 kam bereits 2013 zu dem Ergebnis, dass sich die
Unternehmer vor allen Dingen eine Möglichkeit zum Erfahrungsaustausch wünschen.
Weitere Anliegen der Entscheider sind beispielsweise auch Newsletter oder
Internetforen. Zur Unterstützung der Umsetzung von Industrie 4.0 wünschen sich auch
viele Unternehmer eine Zusammenarbeit bei verschiedenen Projekten. Dies könnte laut
den Ergebnissen der Tendenzbefragung entweder in Form von Schulungen und
Seminaren, der Mitarbeit von Forschungsgruppen oder der Mitwirkung bei
Forschungsprojekten geschehen (Kagermann et al. 2013, S. 29f.). Dadurch sollen die
Mitarbeiter zielgerichtet auf die neuen Anforderungen vorbereitet werden.
6.6 Positive Stimmung gegenüber Industrie 4.0
Der Fragebogen beinhaltete zudem eine Frage bei der die persönliche Grundeinstellung
der Probanden zu Industrie 4.0 abgefragt wurde. Hierbei wurden sowohl positive als auch
negative Antwortmöglichkeiten vorgegeben. Eine häufig ausgewählte positive Antwort
unterstreicht, dass die Firmen der Hightech-Strategie aufgeschlossen gegenüber stehen
21%
17%
17%
13%
12%
9%
8% 3%
Welche Unterstützung wünschen Sie sich, um Ihr Unternehmen im Bereich Industrie 4.0 voranzubringen?
Darstellung von Best-Practice-Beispielen Austausch mit anderen Unternehmen
Informationsveranstaltungen
Allgemeine Beratungsleistungen (z.B. durch IHK, HWK, Verbände,...) Mitwirkung bei Forschungsprojekten/Arbeitsgruppen Unterstützung bei der Finanzierung von Maßnahmen Leitfäden für die Umsetzung
Sonstiges
44
(vgl. Abbildung 23). Bei 50 von insgesamt 64 Antworten, wobei Mehrfachnennungen
möglich waren, wurden positive Antwortmöglichkeiten ausgewählt. Nur ein kleiner Teil
verbindet die Entwicklung hin zu Industrie 4.0 mit negativen Aussagen wie
Arbeitsplatzabbau (6%), geringe Rentabilität für kleine Unternehmen (8%) oder medialer
Hype (8%).
Abbildung 23: Persönliche Meinung der Befragten zu Industrie 4.0 (Anzahl der Nennungen 62: Mehrfachnennungen möglich)
Quelle: Eigene Erhebung.
In einer Studie von Flyacts wurde eine ähnliche Frage gestellt, um eine Grundstimmung
gegenüber Industrie 4.0 abzufragen. Die Einteilung der vierteiligen Skala ging von „eher-
positiv“ bis „eher negativ“. 28 Experten wurden befragt, um ein Stimmungsbild
einzufangen. Auffallend beim Ergebnis der Studie ist, dass hier eine negative Stimmung
überwiegt. Mehr als die Hälfte der Teilnehmer gaben an, gegenüber Industrie 4.0 eher
negativ eingestellt zu sein (Flyacts 2014, S. 9).
Eine mögliche Erklärung ist auf die Aktualität zurückzuführen. Die Studie von Flyacts
wurde bereits im Juni 2014 veröffentlicht. Es ist denkbar, dass zum damaligen Zeitpunkt
das Thema weniger öffentlichkeitswirksam behandelt wurde und so weniger
Informationen zu dem neuen Themenkomplex verfügbar waren. Immer mehr
Unternehmen werden durch die hohe mediale Präsenz auf das Thema Industrie 4.0 und
dessen Chancen aufmerksam gemacht. Für dieses Argument spricht auch die Anzahl der
Veröffentlichungen zum Thema. Eine Vielzahl von Literatur und Studien sind aktuell
erschienen, sodass der Zugang für Institutionen und Firmen zu Wissen vereinfacht
Sichert die Zukunft Deutschlands im
globalen Wettbewerb
22%
Führt zu mehr Effizienz (z.B.
Produktion oder Supply Chain)
22% Gibt dem Markt neuen Antrieb
20%
Hilft meinem Unternehmen in die
Zukunft 14%
Medialer Hype 8%
Ist nur für große Unternehmen
rentabel 8%
Führt zu Arbeitsplatzabbau
durch Automatisierung und
Technisierung 6%
Was ist Ihre persönliche Meinung zu Industrie 4.0?
45
wurde. Ein weiterer möglicher Grund für die mittlerweile positive Grundstimmung
gegenüber Industrie 4.0 könnte die Aufklärung sein. Inzwischen wissen die Unternehmer
über die vielfältigen Einsatzbereiche, Chancen und Potenziale von Industrie 4.0-
Anwendungen Bescheid und haben diese zu schätzen gelernt. Kostenmanagement, eine
vereinfachte Qualitätsüberwachung, Flexibilisierung und Individualisierung (Flyacts 2014,
S. 5) sind nur einige Potenziale der zunehmenden Vernetzung. Einen wichtigen Beitrag
haben auch hier sicherlich die zahlreichen Veröffentlichungen geleistet.
Für einen Wandel bei der Haltung und Einschätzung gegenüber Industrie 4.0 spricht
auch eine PwC-Studie. Diese hebt den Umschwung in der Denkweise hervor. Anfangs
reagierten die Unternehmen sehr skeptisch auf die damals neue Wirtschaftsinitiative der
Bundesregierung, ehe sich das Stimmungsbild änderte. Nun erkennen die Mittelständler
die Wichtigkeit des Themas und sehen die Umsetzung als Möglichkeit zur Steigerung der
Wettbewerbsfähigkeit (PwC 2014b, S. 10).
7 Handlungsempfehlungen
Die empirischen Ergebnisse der regionalen Befragung ergaben, dass es noch an vielen
Stellen einen Handlungsbedarf gibt. Allgemeingültige Umsetzungsempfehlungen für das
Zukunftsprojekt Industrie 4.0 kann man aber Unternehmen nicht an die Hand geben, da
jede Firma eine individuelle Ausgangsposition hat. Aus diesem Grund brauchen die
verschiedenen Gruppen von Unternehmen und Branchen jeweils eigene
Implementierungsstrategien (Artischewski o.J., S. 9). Dennoch sollen im Folgenden
Handlungsempfehlungen aufgrund der Befragungsergebnisse abgeleitet werden, wie
Unternehmen im Wirtschaftsraum Augsburg besser auf Industrie 4.0 vorbereitet werden
können.
7.1 Ausbau von Förderungen
Fördermöglichkeiten ermöglichen auch KMU aktiv bei der Thematik teilzuhaben. Online
unter www.foerderdatenbank.de können sich die Unternehmer Informationen zu
möglichen Förderprogrammen oder finanziellen Hilfestellungen durch die Europäische
Union, den Bund und den Ländern informieren. Großunternehmen wissen über die
Förderungsmöglichkeiten Bescheid, kleinen Unternehmen fehlt dieses Wissen häufig
(siehe Anhang 4b, S. 70). Mit dem neuen Förderprogramm Horizon 2020 der
Europäischen Kommission sollen konkret KMU angesprochen werden (vgl. Anhang 5b,
S. 69). Regionale Unternehmen müssen aus dem angeführten Grund zielgerichtet auf die
möglichen Förderungen aufmerksam gemacht werden. Auch eine Unterstützung bei der
Antragsstellung, z.B. in Form von Themenveranstaltungen, wäre sinnvoll, um den
Unternehmen der Wirtschaftsregion weiterzuhelfen.
46
7.2 Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten
Aus der Unternehmensbefragung ging hervor, dass sich die Teilnehmer der
Wirtschaftsregion Augsburg zukünftig um gut ausgebildete Fachkräfte sorgen. Ein
möglicher Ansatzpunkt wäre, die Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen auszubauen und
speziell an das Anforderungsprofil von Industrie 4.0 anzupassen. Grund für die
Veränderungen ist das Zusammenwachsen von Software, Informations- und
Kommunikationstechnik, Produktions- und Automatisierungstechnik (Kagermann et al.
2013, S. 58). Diese erforderliche Qualifizierung tangiert aber nicht nur die Anwenderseite
der Technologien, sondern insbesondere auch die Entwickler.
Auch im Hinblick auf den demographischen Wandel wird eine gezielte Förderung des
Nachwuchses immer bedeutungsvoller. Gut ausgebildete Mitarbeiter werden auch in
Zukunft gesucht werden. Schulen könnten beispielsweise gezielt die gefragten
Kenntnisse fördern. Begeisterung kann in den Bereichen der Naturwissenschaften,
Mathematik oder Technik geschaffen werden. Auch die sich an den Schulweg
anschließenden Ausbildungen und Fortbildungsmöglichkeiten könnten an die Bedarfe
einer verknüpften Welt angepasst werden (PwC 2014a, S. 37), sodass das Interesse
nach den sog. MINT-Fächern bei den Schülern geweckt wird. Gerade Berufe mit den
Fächern Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik werden im
Zusammenhang mit dem Fachkräftemangel angeführt (Bauernhansl et al. 2014, S. 611).
Mit diesem Thema hat sich Acatech bereits im Jahr 2009 auseinandergesetzt und eine
Strategie zur Förderung des Nachwuchses in Technik und Naturwissenschaften
veröffentlicht (vgl. Acatech 2009). Dabei wurden mehrere Aktionsfelder vom Elternhaus
bis hin zur Berufswelt identifiziert und Handlungsempfehlungen aufgezeigt. Audi reagiert
auch auf das veränderte Anforderungsprofil an die Mitarbeiter: Im Herbst 2015 wird
erstmals der neue Ausbildungsberuf des Fachinformatikers der Fachrichtung
Systemintegration ausgebildet (Rost 2014).
Die Aus- und Weiterbildungsmöglichkeit im Bereich der Erwachsenenbildung ist
ergänzend zu den Ausbildungsmöglichkeiten ein wichtiger Punkt und bedarf eines
Ausbaus. Gerade weil ein breites Basiswissen und Verständnis von Nöten ist, gewinnen
insbesondere auch fachferne Qualifikationen an Bedeutung (Kagermann et al. 2013, S.
59). Doch auf welchen Schwerpunkten die Bildungsinhalte liegen müssen, lässt sich
heute nur schwer vorhersagen. Eine ständige Anpassung an die neuen Anforderungen
(Botthof, Hartmann 2015, S. 28) seitens der akademischen Ausbildungsstätten und der
berufsbezogenen Weiterbildung ist deswegen unumgänglich.
Möglich wäre auch einen Industrie 4.0-Spezialisten zu ernennen, der für die Mitarbeiter
ein Ansprechpartner für das Thema ist und zwischen Produktion und Management als
Informationsübermittler arbeitet.
47
7.3 Rahmenbedingungen schaffen
Um die Unternehmen weiter voranzubringen ist eine Beseitigung der Hemmnisse von
Nöten. Dazu zählen neben abgeglichenen und geeigneten Richtlinien für die
verwendeten Schnittstellen auch eine schnelle Kommunikation sowie geeignete
Lösungen für die Datensicherheit und den Datenschutz. Dadurch würde die Bereitschaft
für Investitionen von Unternehmen gesteigert werden. Bisher definiert die USA den
Rahmen der Standards und steckt den Rahmen ab. Grund dafür sind die Industrieriesen
IBM, Intel, Cisco, AT&T und General Electric, die sich mit anderen branchenführenden
Unternehmen zu einer Organisation, dem Industrial Internet Consortium (IIC),
zusammengeschlossen haben. Ziel war es, weltweite Maßstäbe zu setzen. Japanische
Firmen, beispielsweise Toshiba und Toyota, schlossen sich der Organisation an.
Mittlerweile ist auch das deutsche Unternehmen Siemens dem Konsortium beigetreten
(PwC 2014b, S. 17f.).
An dieser Stelle ist die Politik gefragt. In einer Umfrage von PricewaterhouseCoopers mit
235 deutschen Industrieunternehmen wird deutlich, welche Unterstützung sich die
Unternehmer seitens der Politik wünschen (vgl. Abbildung 24). Die Ergebnisse der Studie
stimmen auch überwiegend mit den Umfrageergebnissen der für diese Arbeit
zugrundeliegenden Befragung der Wirtschaftsregion Augsburg überein. Die regionalen
mittelständischen Teilnehmer gaben bei der Frage nach den Herausforderungen (siehe
Anhang 3, Frage 7, S. 64) eine nahezu identische Reihenfolge an, wenn die
unternehmensinternen Hindernisse unbeachtet bleiben.
Abbildung 24: Bedarf für eine Unterstützung durch die Politik
Quelle: PwC 2014a, S. 37.
48
7.4 Regionale Informationsplattform
Die Umfrage kam zu dem Ergebnis, dass sich die mittelständischen
Befragungsteilnehmer Informationen zu Industrie 4.0 und konkrete Umsetzungsbeispiele
wünschen. Ein möglicher Lösungsweg wäre eine regionale Informationsplattform. Darin
könnten allgemeine Informationen gegeben werden als auch spezielle Daten für den
Wirtschaftsraum Augsburg dargestellt werden. Baden-Württemberg ist hierbei Bayern
bereits einen Schritt voraus. Das Bundesland hat schon viele gute
Umsetzungsmöglichkeiten verwirklicht, um den Weg hin zur anvisierten Leitanbierterrolle
zu meistern. Ein digitaler Kompetenzatlas wurde bereits entwickelt. Dieser lokalisiert
verschiedene Unternehmen und deren Einsatzbereiche oder das Technologieangebot. In
untenstehendem Kartenausschnitt sind die Anbietertypen durch unterschiedliche Farben
gekennzeichnet, wie in Abbildung 25 ersichtlich wird. Ein entsprechender
Kompetenzatlas für die Wirtschaftsregion Augsburg zum Thema Ressourceneffizienz
befindet sich derzeit in der Umsetzung und wäre auch für das Thema Industrie 4.0
denkbar.
Abbildung 25: Ausschnitt des Kompetenzatlas Industrie 4.0 von Baden-Württemberg
Quelle: Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg o.J.
49
Für einen Internetauftritt oder Informationsveranstaltungen zum Themenkomplex wären
branchenspezifische Beispiele sinnvoll, damit sich die Unternehmen der
Wirtschaftsregion Augsburg gut mit den anschaulichen Beispielen identifizieren können.
Dafür würden sich insbesondere regionale Referenzbeispiele eignen. Das Aufzeigen von
Best-Practice-Beispielen unterstützt so evtl. die Beseitigung der Skepsis gegenüber
Industrie 4.0. Auch regelmäßige Newsletter oder Flyer wären eine sinnvolle Ergänzung
und zugleich wichtige Unterstützung für die regionalen Unternehmen.
7.5 Auf Insellösungen setzen
Da gesamtheitliche Lösungsansätze besonders für KMU schwer in die Realität
umzusetzen sind, wären Insellösungen ein Lösungsansatz um Industrie 4.0-Technologien
implementieren zu können. Mittelständische Unternehmen sehen sich angesichts der
hohen technischen, personellen und monetären Anforderungen aktuell meist nicht im
Stande, Industrie 4.0-Technologien in den Betrieb zu implementieren (Ittermann 2015, S.
61). Auch Global Player wie Siemens oder Audi rüsten ihre Werke nur Schritt für Schritt
um. Man muss „den Elefanten in Scheiben schneiden“ (Rost 2015), erklärt Peter Mosch,
Vorsitzender des Gesamtbetriebsrates der Audi AG, die Vorgehensweise. Weil bei
Industrie 4.0 so viele Sachverhalte gleichzeitig ausgearbeitet werden müssen, ist eine
komplexe Lösung nur in kleinen Teilschritten realisierbar. Die partiellen Lösungen
könnten aber dazu führen, dass sich die Technologien anschließend schneller verbreiten
(Ittermann et al. 2015, S. 61).
Auch Kleinwächter, Leiter des Innovation Lab am Standort Augsburg von Fujitsu, sprach
sich im Gespräch beim Technologietransferkongress für eine sukzessive Umsetzung aus
(siehe Anhang 4d, S. 72). Auch großen Unternehmen fehle es zum jetzigen Zeitpunkt an
Know-How, um eine Komplettlösung umsetzen zu können. Siemens betreibt auch eine
„Satelliten-Industrie 4.0-Einführung“ (siehe Anhang 4d, S. 73). Dennoch sieht
Kleinwächter einen gewissen Handlungsdruck zur Umsetzung von Industrie 4.0. Kunden
und Lieferanten erkundigen sich gezielt nach Industrie 4.0-Anbindungen, sodass dadurch
ein gewisser Druck zur Handlung besteht (siehe Anhang 4d, S. 73).
50
8 Zusammenfassung, Bewertung und Ausblick
Das abschließende Kapitel soll die Ergebnisse der Umfrage zusammenfassen. Zudem
soll ein kurzer Ausblick in die Zukunft von Industrie 4.0 gegeben werden.
8.1 Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit hat gezeigt, dass die regionalen Unternehmen auf ganz
unterschiedlichen Entwicklungsstufen bezüglich des Themas „Industrie 4.0“ stehen.
Während manche Unternehmen konkrete Vorstellungen von der Umsetzung der
Zukunftsstrategie der Deutschen Bundesregierung haben, setzen sich andere Firmen
gegenwärtig nur wenig mit dem Themenkomplex auseinander. Diese Tatsache erschwert
einen ganzheitlichen Ansatz zur Umsetzung. Die Anwendung und Umsetzung endet nicht
mit den Unternehmensgrenzen, vielmehr ermöglicht eine dichte Verbreitung eine
Zunahme des möglichen Potenzials über die gesamte Lieferkette (Kersten et al 2014, S.
103f.). Die Vorteile der Vernetzung nehmen mit der Anzahl der eingebundenen
Unternehmen (vbm 2014, S. 3) zu. Trotz der Komplexität des Themas ist die
Wirtschaftsregion gut auf die Veränderungen in der Arbeitswelt vorbereitet. Mit den
zahlreichen Akteuren, die sich bereits mit dem Thema beschäftigen, sowie der günstigen
Konstellation ortsansässiger Unternehmen verfügt Augsburg über die nötigen
Voraussetzungen, um eine wichtige Rolle bei Industrie 4.0 einzunehmen. Siemens,
Airbus, Kontron, NCR oder KUKA sind nur einige Großunternehmen, die an dieser Stelle
genannt seien. Aber auch die lokalen KMU, wie das 3D-Druck-Unternehmen Voxeljet,
werden von der Nähe zu den „Großen“ profitieren. Augsburg ist zudem das Zentrum für
Ressourceneffizienz. Dieses Thema rückt auch bei Industrie 4.0 in den Fokus. Hier ergibt
sich die Chance, dass sich der Wirtschaftsstandort Augsburg über diesen
Themenkomplex bei Industrie 4.0 etablieren kann. Die Kernbranchen für Industrie 4.0,
wie die Mechatronik oder die Informations- und Kommunikationstechnologie, sind bereits
in der Wirtschaftsregion ansässig. Mit dem Augsburger Innovationspark wird eine
optimale Plattform geschaffen, bei der eine gute Vernetzung der Akteure gegeben ist. Die
Unternehmen können zudem von der lokalen Nähe zu den Augsburger
Forschungseinrichtungen profitieren.
8.2 Bewertung und Ausblick
Die Entwicklung hin zu einer vernetzten Produktionslandschaft steht noch am Anfang.
Die Schwierigkeit der regionalen Unternehmen besteht nun darin, sich die Zukunft mit
Investitionen in Industrie 4.0-Lösungen nicht zu verbauen, indem auf Technologien
gesetzt wird, die sich im Verlauf der Entwicklung möglicherweise nicht durchsetzen
werden. Umsetzungen, wie RFID-Chips oder die Gestensteuerung bei BMW in Landshut,
lassen sich noch gut als Einzellösung in die Produktionsprozesse integrieren. Für eine
51
umfassende Vernetzung im Sinne von Industrie 4.0 bedarf es aber Standards. Ansonsten
wird wohl der mediale Hype unter dem Schlagwort Industrie 4.0 abebben.
Nichtsdestotrotz werden aber Unternehmen an Verbesserungen, die mit einer
Umsetzung von Industrie 4.0 einhergehen würden, arbeiten.
Es fällt auch Experten sehr schwer abschließende Aussagen über die Entwicklung der
zukünftigen Produktionsarbeit zu treffen.
Um die Bedeutung und das Verständnis bei KMU der Region fortlaufend zu beobachten
und kontrollieren zu können, ist eine erneute Befragung der regionalen Unternehmen
sinnvoll. Dadurch können auch die Resultate der Anstrengungen, wie beispielsweise
Kongresse oder von Veranstaltungsformaten, nachvollzogen werden. Hinsichtlich der
Methode würde sich erneut ein Fragebogen mit einer Mischung aus offenen und
geschlossenen Fragen anbieten. Gerade offene Fragen liefern einen hohen
Informationsgehalt, sind jedoch zeitaufwändiger zum Ausfüllen.
Die eingangs genannten bevorstehenden Herausforderungen, denen Deutschland
zukünftig gegenübersteht, müssen mit neuen Denkansätzen gelöst werden. Vielleicht ist
Industrie 4.0 hierfür der richtige Schritt. Albert Einstein äußerte sich zu diesem Thema:
„Probleme kann man niemals mit derselben Denkweise lösen, durch die sie entstanden
sind“ (Garn et al. 2012, S. 26). Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass neue Ideen,
Sichtweisen und Entwicklungen wichtig sind, um die Zukunft aktiv mitgestalten zu
können.
52
Anhang
Anhangsverzeichnis
Anhang 1: Fragebogen Printversion und Begriffseinordnung ........................................... 53
Anhang 2: Online-Fragebogen .......................................................................................... 57
Anhang 3: Ausführliche Auswertung des Fragebogens .................................................... 61
Anhang 4: Gespräche mit Kongressteilnehmern .............................................................. 68
53
Anhang 1: Fragebogen Printversion und Begriffseinordnung
a) Fragebogen Printversion
Unternehmensbefragung zum Thema Industrie 4.0 Im Rahmen einer Bachelorarbeit an der Universität Augsburg !
!3 2 1
!Industrie 4.0 im Wirtschaftsraum Augsburg A3 – Eine Bestandsaufnahme
1) Welchen Stellenwert hat Industrie 4.0 für Ihr Unternehmen? ��Der Begriff ist mir bekannt, wir haben aber noch keine Aktivitäten durchgeführt. ��Wir befassen uns mit der Planung und Umsetzung der Thematik in unserem Unternehmen. ��Industrie 4.0 wird in unserem Unternehmen bereits umgesetzt bzw. wir arbeiten an konkreten Strategien. ��Es besteht allgemeiner Informationsbedarf zu Industrie 4.0. ����Es besteht Informationsbedarf zu spezifischen Themen. ��Keinen.� 2) Stimmen Sie folgenden Aussagen zu?
ja stimme eher zu
stimme eher
nicht zu
nein
Bei KMUs gibt es einen starken Handlungsdruck zur Umsetzung von Industrie 4.0.
�� �� �� ��
Das Thema Industrie 4.0 wird in meiner Branche intensiv diskutiert.
��� � � �
Die Umsetzung von Industrie 4.0 ist für mein Unternehmen erstrebenswert.
kurzfristig ���
mittelfristig �
langfristig �
nein �
3) Automatisierung ist eine Kernaufgabe von Industrie 4.0. Wie hoch ist der Automatisierungsgrad Ihres Unternehmens? ��überwiegend automatisiert (> 50%) ��teilweise automatisiert (< 50%) ��überwiegend manuell (> 50%) 4) Haben Sie bereits Technologien von Industrie 4.0 in Ihr Unternehmen implementiert? ��Nein
Was ist der Grund dafür? ��zu hohe Kosten ��keine Effizienzsteigerung zu erwarten ��kein Bedarf erkennbar ��kein Know-how zur Umsetzung vorhanden ��Sicherheitsbedenken ��Kompatibilitätsprobleme (z.B. unterschiedliche IT-Systeme) ��Breitbandausbau ungenügend ��Sonstiges: _____________________
��Ja
Inwiefern befasst sich Ihr Unternehmen darüber hinaus mit Industrie 4.0? � Wir beschäftigen uns mit Industrie 4.0 im Bereich der F&E. � Wir arbeiten in entsprechenden Arbeitskreisen/Verbänden mit. � Wir rekrutieren Mitarbeiter mit entsprechendem Know-how. ��Sonstiges: _____________________
54
Unternehmensbefragung zum Thema Industrie 4.0 Im Rahmen einer Bachelorarbeit an der Universität Augsburg
1 23
34
5) Woher beziehen Sie Wissen zur Umsetzung von Industrie 4.0? ��Fortbildungen der eigenen Fachkräfte ��Externes Know-how (externe Berater/Dienstleister) ��Aus Verbandsaktivitäten/Netzwerkmitgliedschaften ��Kongresse/wissenschaftliche Transferangebote ��Erfahrungsaustausch mit anderen Unternehmen ��Hochschulen/Forschungseinrichtungen����Besuch von Demonstrationsanlagen� ��Sonstiges: ____________________ 6) Würden Sie gerne mehr Informationen über Industrie 4.0 erhalten? ��Ja, speziell über: _______________________ ��Nein 7) Welche Herausforderungen oder Hemmnisse sehen Sie bei der Umsetzung und wie stufen Sie diese ein?
kleine Herausforderung
große Herausforderung
Qualifizierte Fachkräfte � � Finanzierung (bei Implementierung) � � Fehlende Standards � � Datenschutz und -sicherheit � � Abhängigkeit von der Technik � � Rechtliche Rahmenbedingungen � � Aufbrechen traditioneller Strukturen und Abläufe � � Fehlende Technologieakzeptanz im Unternehmen � � Technologien sind noch nicht ausgereift � � Fehlende Transparenz (über Programme, Apps, Maßnahmen,...)
� �
Breitbandversorgung �� ��Dienstleistungsangebot �� ��Sonstiges: ______________________ � � 8) Welche Unterstützung würden Sie sich wünschen, um Ihr Unternehmen im Bereich Industrie 4.0 voranzubringen? ��Allgemeine Beratungsleistung (z.B. durch IHK, HWK, Verbände...) ��Informationsveranstaltungen ��Austausch mit anderen Unternehmen ��Leitfäden für die Umsetzung ��Unterstützung bei der Finanzierung von Maßnahmen ��Darstellung von Best-Practice-Beispielen ��Mitwirkung bei Forschungsprojekten/Arbeitsgruppen ��Sonstiges: ________________ !!
55
Unternehmensbefragung zum Thema Industrie 4.0 Im Rahmen einer Bachelorarbeit an der Universität Augsburg
1 2 3
9) Was ist Ihre persönliche Meinung zu Industrie 4.0? ��Hilft meinem Unternehmen in die Zukunft ��Medialer Hype ��Gibt dem Markt neuen Antrieb ��Sichert die Zukunft Deutschlands im globalen Wettbewerb ��Führt zu Arbeitsplatzabbau durch Automatisierung und Technisierung ��Ist nur für große Unternehmen rentabel����Führt zu mehr Effizienz (z.B. Produktion oder Supply Chain) ��Sonstiges: ________________ !!!!!!!Allgemeine Angaben zu Ihrem Unternehmen Postleitzahl des Unternehmensstandorts: ____________ Welche Funktion üben Sie im Unternehmen aus? ��Geschäftsführer ��Leitende Funktion ��Fachangestellter Unternehmensgröße (Mitarbeiterzahl): ____________ Welche Kernkompetenzen bestimmen Ihr Unternehmen? ��industrielle Produktion ��Vertrieb ��Engineering/Maschinenbau ��Service/Dienstleistung ��IT-/Softwareherstellung ��Beratung ��Handwerk
Unternehmensbranche (eine Angabe) ��Automobil- und Zuliefererindustrie ��Chemie- und pharmazeutische Industrie ��Elektrotechnik ��Information- und Kommunikationstechnik����Lebensmittelindustrie � Logistik ��Luft- und Raumfahrt ��Maschinen- und Anlagenbau ��Medizin-, Mess- und Steuertechnik ��Metallerzeugung und -bearbeitung���Optik ��Papierindustrie ��Recycling���Umwelttechnologie ��Sonstiges: ________________
Alle erhobenen Daten sind anonym und werden vertraulich behandelt!
56
b) Begriffseinordnung
Wo würden Sie folgende Begriffe einordnen?
ist bereits
Standard
typisch für
„Industrie 4.0“
Zuordnung unklar
Automatisierung ☐ ☐ ☐ Effizienzsteigerung ☐ ☐ ☐ Flexibilität (in der Produktion) ☐ ☐ ☐ Individualisierung ☐ ☐ ☐ Cyber-Physical Systems (Verknüpfung von IT mit physischen Objekten)
☐ ☐ ☐
Optimierung der Prozesse ☐ ☐ ☐ Smart Factory/Intelligente Fabrik ☐ ☐ ☐ Internet der Dinge (intelligente Objekte) ☐ ☐ ☐ Embedded Systems/Eingebettete Systeme
☐ ☐ ☐
Digitalisierung ☐ ☐ ☐ Big Data (intelligenter Umgang mit großen Datenmengen)
☐ ☐ ☐
Cloud Computing (zentrale Datenspeicherung)
☐ ☐ ☐
Mensch-Maschine-Interaktion (z.B. gemeinsamer Arbeitsraum mit Serviceroboter)
☐ ☐ ☐
Sonstiges: ________________ ☐ ☐ ☐
57
Anhang 2: Online-Fragebogen
Beantworten Sie die Fragen, deren Felder vorab ausgefülltwerden sollen, und klicken Sie dann auf "Senden".
Industrie 4.0 - Eine Bestandsaufnahmeregionaler Unternehmen
Sehr geehrte Damen und Herren,die folgende Umfrage ist Bestandteil meiner Bachelorarbeit zum Thema "Industrie 4.0 - Bedeutung und Verständnis bei kleinen und mittleren Unternehmen" an der Universität Augsburg. Ziel der Befragung ist es, die Bekanntheit des Begriffs "Industrie 4.0", das Verständnis, sowie die Umsetzungspläne der Unternehmen im Wirtschaftsraum abzufragen.
Die Beantwortung der Fragen wird etwa 5 Minuten Zeit in Anspruch nehmen. Alle erhobenen Daten sind anonym und werden vertraulich behandelt.
Für Ihre Unterstützung bedanke ich mich recht herzlich!
Nicole Engelhart
Welchen Stellenwert hat Industrie 4.0 für Ihr Unternehmen?
Der Begriff ist mir bekannt, wir haben aber noch keine Aktivitäten durchgeführt.
Wir befassen uns mit der Planung und Umsetzung der Thematik in unserem Unternehmen.
Industrie 4.0 wird in unserem Unternehmen bereits umgesetzt bzw. wir arbeiten an konkretenStrategien.
Es besteht allgemeiner Informationsbedarf zu Industrie 4.0.
Es besteht Informationsbedarf zu speziSschen Themen.
Keinen.
Stimmen Sie folgenden Aussagen zu?
ja stimme eher zu stimme eher nicht nein
Dieses Formular bearbeiten
zu
Bei KMUs gibt eseinen starkenHandlungsdruckzur Umsetzungvon Industrie 4.0.Das ThemaIndustrie 4.0 wirdin meiner Brancheintensivdiskutiert.
kurzfristig mittelfristig langfristig nein
Die Umsetzungvon Industrie 4.0ist für meinUnternehmenerstrebenswert.
Automatisierung ist eine Kernaufgabe von Industrie 4.0. Wie hoch ist der Automatisierungsgrad IhresUnternehmens?
überwiegend automatisiert (> 50%)
teilweise automatisiert (< 50%)
überwiegend manuell (> 50%)
Haben Sie bereits Technologien von Industrie 4.0 in Ihr Unternehmen implementiert?
Ja
Nein
Was ist der Grund dafür?
zu hohe Kosten
keine EfSzienzsteigerung zu erwarten
kein Bedarf erkennbar
kein Know-how zur Umsetzung vorhanden
Sicherheitsbedenken
Kompatibilitätsprobleme (z.B. unterschiedliche IT-Systeme)
Breitbandausbau ungenügend
Sonstiges:
Inwiefern befasst sich Ihr Unternehmen darüber hinaus mit Industrie 4.0?
Wir beschäftigen uns mit Industrie 4.0 im Bereich der F&E.
Wir arbeiten in entsprechenden Arbeitskreisen/Verbänden mit.
Wir rekrutieren Mitarbeiter mit entsprechendem Know-how.
Sonstiges:
58
zu
Bei KMUs gibt eseinen starkenHandlungsdruckzur Umsetzungvon Industrie 4.0.Das ThemaIndustrie 4.0 wirdin meiner Brancheintensivdiskutiert.
kurzfristig mittelfristig langfristig nein
Die Umsetzungvon Industrie 4.0ist für meinUnternehmenerstrebenswert.
Automatisierung ist eine Kernaufgabe von Industrie 4.0. Wie hoch ist der Automatisierungsgrad IhresUnternehmens?
überwiegend automatisiert (> 50%)
teilweise automatisiert (< 50%)
überwiegend manuell (> 50%)
Haben Sie bereits Technologien von Industrie 4.0 in Ihr Unternehmen implementiert?
Ja
Nein
Was ist der Grund dafür?
zu hohe Kosten
keine EfSzienzsteigerung zu erwarten
kein Bedarf erkennbar
kein Know-how zur Umsetzung vorhanden
Sicherheitsbedenken
Kompatibilitätsprobleme (z.B. unterschiedliche IT-Systeme)
Breitbandausbau ungenügend
Sonstiges:
Inwiefern befasst sich Ihr Unternehmen darüber hinaus mit Industrie 4.0?
Wir beschäftigen uns mit Industrie 4.0 im Bereich der F&E.
Wir arbeiten in entsprechenden Arbeitskreisen/Verbänden mit.
Wir rekrutieren Mitarbeiter mit entsprechendem Know-how.
Sonstiges:
Woher beziehen Sie Wissen zur Umsetzung von Industrie 4.0?
Fortbildungen der eigenen Fachkräfte
Externes Know-how (externe Berater/Dienstleister)
Aus Verbandsaktivitäten/Netzwerkmitgliedschaften
Kongresse/wissenschaftliche Transferangebote
Erfahrungsaustausch mit anderen Unternehmen
Hochschulen/Forschungseinrichtungen
Besuch von Demonstrationsanlagen
Sonstiges:
Würden Sie gerne mehr Informationen über Industrie 4.0 erhalten?
Ja
Nein
Ich würde gerne mehr Informationen zu folgendem Thema erhalten:
Welche Herausforderungen oder Hemmnisse sehen Sie bei der Umsetzung und wie stufen Sie dieseein?
kleine Herausforderung große Herausforderung
QualiSzierte Fachkräfte
Finanzierung (beiImplementierung)
Fehlende Standards
Datenschutz und -sicherheit
Abhängigkeit von der Technik
Rechtliche Rahmenbedingungen
Aufbrechen traditionellerStrukturen und AbläufeFehlende Technologieakzeptanzim UnternehmenFehlende Technologieakzeptanzim UnternehmenFehlende Transparenz (überProgramme, Apps,Maßnahmen,...)
Breitbandversorgung
Dienstleistungsangebot
Welche Unterstützung würden Sie sich wünschen, um Ihr Unternehmen im Bereich Industrie 4.0voranzubringen?
Allgemeine Beratungsleistung (z.B. durch IHK, HWK, Verbände...)
Informationsveranstaltungen
59
Woher beziehen Sie Wissen zur Umsetzung von Industrie 4.0?
Fortbildungen der eigenen Fachkräfte
Externes Know-how (externe Berater/Dienstleister)
Aus Verbandsaktivitäten/Netzwerkmitgliedschaften
Kongresse/wissenschaftliche Transferangebote
Erfahrungsaustausch mit anderen Unternehmen
Hochschulen/Forschungseinrichtungen
Besuch von Demonstrationsanlagen
Sonstiges:
Würden Sie gerne mehr Informationen über Industrie 4.0 erhalten?
Ja
Nein
Ich würde gerne mehr Informationen zu folgendem Thema erhalten:
Welche Herausforderungen oder Hemmnisse sehen Sie bei der Umsetzung und wie stufen Sie dieseein?
kleine Herausforderung große Herausforderung
QualiSzierte Fachkräfte
Finanzierung (beiImplementierung)
Fehlende Standards
Datenschutz und -sicherheit
Abhängigkeit von der Technik
Rechtliche Rahmenbedingungen
Aufbrechen traditionellerStrukturen und AbläufeFehlende Technologieakzeptanzim UnternehmenFehlende Technologieakzeptanzim UnternehmenFehlende Transparenz (überProgramme, Apps,Maßnahmen,...)
Breitbandversorgung
Dienstleistungsangebot
Welche Unterstützung würden Sie sich wünschen, um Ihr Unternehmen im Bereich Industrie 4.0voranzubringen?
Allgemeine Beratungsleistung (z.B. durch IHK, HWK, Verbände...)
Informationsveranstaltungen
Austausch mit anderen Unternehmen
Leitfäden für die Umsetzung
Unterstützung bei der Finanzierung von Maßnahmen
Darstellung von Best-Practice-Beispielen
Mitwirkung bei Forschungsprojekten/Arbeitsgruppen
Sonstiges:
Was ist Ihre persönliche Meinung zu Industrie 4.0?
Hilft meinem Unternehmen in die Zukunft
Medialer Hype
Gibt dem Markt neuen Antrieb
Sichert die Zukunft Deutschlands im globalen Wettbewerb
Führt zu Arbeitsplatzabbau durch Automatisierung und Technisierung
Ist nur für große Unternehmen rentabel
Führt zu mehr EfSzienz (z.B. Produktion oder Supply Chain)
Sonstiges:
Allgemeine Angaben zu Ihrem UnternehmenPostleitzahl des Unternehmensstandorts:
Welche Funktion üben Sie im Unternehmen aus?
Geschäftsführer
Leitende Funktion
Fachangestellter
Unternehmensgröße (Mitarbeiterzahl):
Welche Kernkompetenzen bestimmen Ihr Unternehmen?
industrielle Produktion
Engineering/Maschinenbau
IT-/Softwareherstellung
Handwerk
Vertrieb
Service/Dienstleistung
Beratung
Unternehmensbranche
Automobil- und Zuliefererindustrie
Chemie- und pharmazeutische Industrie
60
Austausch mit anderen Unternehmen
Leitfäden für die Umsetzung
Unterstützung bei der Finanzierung von Maßnahmen
Darstellung von Best-Practice-Beispielen
Mitwirkung bei Forschungsprojekten/Arbeitsgruppen
Sonstiges:
Was ist Ihre persönliche Meinung zu Industrie 4.0?
Hilft meinem Unternehmen in die Zukunft
Medialer Hype
Gibt dem Markt neuen Antrieb
Sichert die Zukunft Deutschlands im globalen Wettbewerb
Führt zu Arbeitsplatzabbau durch Automatisierung und Technisierung
Ist nur für große Unternehmen rentabel
Führt zu mehr EfSzienz (z.B. Produktion oder Supply Chain)
Sonstiges:
Allgemeine Angaben zu Ihrem UnternehmenPostleitzahl des Unternehmensstandorts:
Welche Funktion üben Sie im Unternehmen aus?
Geschäftsführer
Leitende Funktion
Fachangestellter
Unternehmensgröße (Mitarbeiterzahl):
Welche Kernkompetenzen bestimmen Ihr Unternehmen?
industrielle Produktion
Engineering/Maschinenbau
IT-/Softwareherstellung
Handwerk
Vertrieb
Service/Dienstleistung
Beratung
Unternehmensbranche
Automobil- und Zuliefererindustrie
Chemie- und pharmazeutische Industrie
Bereitgestellt von
Elektrotechnik
Information- und Kommunikationstechnik
Lebensmittelindustrie
Logistik
Luft- und Raumfahrt
Maschinen- und Anlagenbau
Medizin-, Mess- und Steuertechnik
Metallerzeugung und -bearbeitung
Optik
Papierindustrie
Recycling
Umwelttechnologie
Sonstiges:
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61
Anhang 3: Ausführliche Auswertung des Fragebogens
Frage 1: Welchen Stellenwert hat Industrie 4.0 für Ihr Unternehmen?
Frage 2: Stimmen Sie folgenden Aussagen zu?
20%
18%
13%
31%
15%
3% Der Begriff ist mir bekannt, wir haben aber noch keine Aktivitäten durchgeführt. Wir befassen uns mit der Planung und Umsetzung der Thematik in unserem Unternehmen. Industrie 4.0 wird in unserem Unternehmen bereits umgesetzt bzw. wir arbeiten an konkreten Strategien. Es besteht allgemeiner Informationsbedarf zu Industrie 4.0.
Es besteht Informationsbedarf zu spezifischen Themen.
Keinen.
n=26; Mehrfachnennungen möglich; Anzahl der Nennungen: 39
1
6
6
5
12
9
6
6
1
0 2 4 6 8 10 12
Bei KMUs gibt es einen starken Handlungsdruck zur
Umsetzung von Industrie 4.0.
Das Thema Industrie 4.0 wird in meiner Branche intensiv
diskutiert.
Absolute Anzahl der Antworten
keine Angabe
ja
stimme eher zu
stimme eher nicht zu
nein
2 5
12 4
3
0 2 4 6 8 10 12
Die Umsetzung von Industrie 4.0 ist für mein Unternehmen
erstrebenswert.
Absolute Anzahl der Antworten
keine Angabe
kurzfristig
mittelfristig
langfristig
nein
62
Frage 3: Wie hoch ist der Automatisierungsgrad Ihres Unternehmens?
Frage 4: Haben Sie bereits Technologien von Industrie 4.0 in Ihr Unternehmen
implementiert?
Was ist der Grund dafür?
keine Angabe 11%
überwiegend automatisiert
(>50%) 8%
teilweise automatisiert
(<50%) 31%
überwiegend manuell (>50%)
50%
n=23
22%
17%
11% 11%
11%
5%
6%
17%
kein Bedarf erkennbar
zu hohe Kosten
keine Effizienzsteigerung zu erwarten Kompatibilitätsprobleme (z.B. unterschiedliche IT-Systeme) Breitbandausbau ungenügend
kein Know-how zur Umsetzung vorhanden Sicherheitsbedenken
Sonstiges
n=12; Mehrfachnennungen möglich; Anzahl der Nennungen:20
keine Angabe
8%
Nein 54%
Ja 38%
n=24
63
Inwiefern befasst sich Ihr Unternehmen darüberhinaus mit Industrie 4.0?
Frage 5: Woher beziehen Sie Wissen zur Umsetzung von Industrie 4.0?
Frage 6: Würden Sie gerne mehr Informationen über Industrie 4.0 erhalten?
33%
33%
28%
6% Wir beschäftigen uns mit Industrie 4.0 im Bereich F&E.
Wir arbeiten in entsprechenden Arbeitskreisen/Verbänden mit.
Wir rekrutieren Mitarbeiter mit entsprechendem Know-how.
Sonstiges
n=11; Mehrfachnennungen möglich; Anzahl der Nennungen: 17
29%
19% 16%
15%
8%
8% 2% 3% Kongresse/wissenschaftliche
Transferangebote Aus Verbandsaktivitäten/Netzwerkmitgliedschaften Erfahrungsaustausch mit anderen Unternehmen Hochschulen/Forschungseinrichtungen Fortbildungen der eigenen Fachkräfte Besuch von Demonstrationsanlagen Externes Know-how
Sonstiges
n=24; Mehrfachnennungen möglich; Anzahl der Nennungen: 62
keine Angabe 4%
Ja, speziell über 69%
Nein 27%
n=25
64
Nennungen der offenen Frage:
- IT/Sicherheit der Daten - Ausbildung, Auswirkung auf Mitarbeiter - Allgemeine Informationen (2x) - Anwendungen für Logistik-Dienstleister - Lebensmittel-Branche - Automatisierungspotenzial in der Qualitätssicherung - Vernetzung aller Systeme (Austausch von Produkten/ Steuerung über unterschiedliche Maschinen)
Frage 7: Welche Herausforderungen oder Hemmnisse sehen Sie bei der
Umsetzung und wie stufen Sie diese ein?
20
20
18
16
14
13
13
13
13
12
11
10
2
3
4
4
8
10
9
8
7
9
11
11
4
3
4
6
4
3
4
5
6
5
4
5
0 5 10 15 20 25
Qualifizierte Fachkräfte
Datenschutz und -sicherheit
Aufbrechen traditioneller Strukturen und Abläufe
Fehlende Standards
Breitbandversorgung
Technologien sind noch nicht ausgereift
Abhängigkeit von der Technik
Fehlende Technologieakzeptanz im Unternehmen
Finanzierung
Dienstleistungsangebot
Fehlende Transparenz (über Programme, Apps, Maßnahmen,...)
Rechtliche Rahmenbedingungen
große Herausforderung kleine Herausforderung keine Angabe
65
Frage 8: Welche Unterstützung würden Sie sich wünschen, um Ihr Unternehmen im
Bereich Industrie voranzubringen?
Frage 9: Was ist Ihre persönliche Meinung zu Industrie 4.0?
21%
17%
17%
13%
12%
9%
8% 3% Darstellung von Best-Practice-Beispielen
Austausch mit anderen Unternehmen
Informationsveranstaltungen
Allgemeine Beratungsleistungen (z.B. durch IHK, HWK, Verbände,...) Mitwirkung bei Forschungsprojekten/Arbeitsgruppen Unterstützung bei der Finanzierung von Maßnahmen Leitfäden für die Umsetzung
Sonstiges
n=25; Mehrfachnennungen möglich; Anzahl der Nennungen:76
22%
22%
20%
14%
8%
8% 6%
Sichert die Zukunft Deutschlands im globalen Wettbewerb Führt zu mehr Effizienz (z.B. Produktion oder Supply Chain) Gibt dem Markt neuen Antrieb
Hilft meinem Unternehmen in die Zukunft Medialer Hype
Ist nur für große Unternehmen rentabel
Führt zu Arbeitsplatzabbau durch Automatisierung und Technisierung
n=24; Mehrfachnennungen möglich; Anzahl der Nennungen: 64
66
Allgemeine Angaben zum Unternehmen
Welche Funktion üben Sie im Unternehmen aus?
Unternehmensgröße (Mitarbeiterzahl)
Welche Kernkompetenzen bestimmen Ihr Unternehmen?
n=24; Mehrfachnennungen möglich; Anzahl der Nennungen: 43
Geschäftsführer 38%
Leitende Funktion 27%
Fachangestellter 27%
keine Angabe 8%
n=24
< 10 9% < 50
19%
≤ 250 31%
keine Angabe 22%
Universität 6%
Großunternehmen 13%
nicht in Auswertung einbezogen
19%
n=19
industrielle Produktion
11% Engineering/
Maschinenbau 13%
IT-/Software-herstellung
13%
Handwerk 7%
Vertrieb 5%
Service/Dienstleistung
22%
Beratung 24%
keine Angabe 5%
67
Unternehmensbranche
Automobil- und Zuliefererindustrie
16%
Elektrotechnik 8%
Informations- und Kommunikations-
technik 14%
Lebensmittel-industrie
2% Logistik 12%
Luft- und Raumfahrt
4%
Maschinen- und Anlagenbau
16%
Medizin-, Mess- und Steuertechnik
4%
Metallerzeugung und
-bearbeitung; 6%
Optik 4%
Umwelttechno-logie 4%
Sonstiges 8%
Keine Angabe 4%
n=24
68
Anhang 4: Gespräche mit Kongressteilnehmern
a) Gesprächsleitfaden
b) Gespräch im Rahmen des 4. Augsburger Technologietransfer-Kongresses am
21.05 mit Frau Janet Grove, Kooperationsbeauftragte Haus der Forschung
Interviewer: Mit welchen Erwartungen kommen sie zum Kongress?
Frau Grove: Ich stelle das Haus der Forschung vor. Aus der Forschung sind vier
verschiedene Partner involviert, die unter diesem Dach kooperieren. Der Staat hat dieses
Haus der Forschung gegründet, um viele verschiedene Fördertöpfe in einem Haus
zusammenzubringen, d.h. alle Institutionen im Haus der Forschung unterstützen bei
Forschungsförderungen, bei Geldern zu akquirieren. Und ich stelle heute das Haus der
Forschung vor, um das bekannter zu machen.
Interviewer: Auch Förderungen für Industrie 4.0?
Unternehmensbefragung zum Thema Industrie 4.0 Im Rahmen einer Bachelorarbeit an der Universität Augsburg !
Industrie 4.0 im Wirtschaftsraum Augsburg A3 – Eine Bestandsaufnahme Teilnehmerbefragung - Gesprächsleitfaden
1) Mit welchen Erwartungen sind Sie hier auf dem Kongress? 2) Was verbinden Sie mit Industrie 4.0? 3) Es heißt Industrie 4.0 sei die nächste industrielle Revolution. Andere Experten
sind der Meinung, es ist eine Weiterentwicklung der Digitalisierung. Wie sehen Sie das? Evolution oder Revolution?
4) Welche Schwerpunkttechnologien verbinden Sie mir Industrie 4.0? 5) Glauben Sie, dass sich die Arbeitswelt durch Industrie 4.0 verändern wird?
Wenn ja: Wie? 6) Zu welcher Branche gehört Ihr Unternehmen? 7) Welche Funktion üben Sie im Unternehmen aus? 8) Wie setzen Sie Industrie 4.0 in Ihrem Unternehmen um? 9) Welche weiteren Umsetzungsmöglichkeiten kennen Sie? 10) Was, glauben Sie, hindert Unternehmen daran Prozesse und
Produktionsabläufe an Industrie 4.0 Richtlinien anzupassen? 11) Wie kann man Unternehmen bei der Einführung oder bei der
Informationsbeschaffung unterstützen? 12) Sehen Sie Handlungsdruck für KMUs zur Umsetzung von Industrie 4.0?
Woher kommt dieser? 13) Deutschland Maschinenbauer sind zuversichtlich, eine führende Rolle als
Anbieter von Industrie 4.0-Lösungen einnehmen zu können. Sehen Sie Deutschland in der Leitanbieterrolle bei Industrie 4.0?
14) Was bedeutet Industrie 4.0 für den Industriestandort Deutschland? 15) Welche politischen Rahmenbedingungen sind, Ihrer Meinung nach, für
Industrie 4.0 nötig? 16) Wie gut ist Deutschland Ihrer Meinung nach auf das Zukunftsprojekt
vorbereitet? 17) Was denken Sie passiert, wenn Deutschland die digitale Revolution
verschläft? 18) Woher bezieht Ihr Unternehmen die Informationen zu Industrie 4.0?
!!
69
Frau Grove: Genau. Und damit gerade die Industrie mit den Universitäten und den
Hochschulen zusammenarbeiten, gerade bei europäischen Fördergeldern. Die Industrie
arbeitet ja auch mit vielen anderen Unternehmen der Industrie zusammen und forschen.
Die brauchen natürlich auch Fördergelder. Und die europäischen Fördergeldern zu
bekommen muss man immer mit Universitäten oder Hochschulen zusammenarbeiten.
Interviewer: Gibt es spezielle Förderanträge für Industrie 4.0?
Frau Grove: Ja, natürlich. Es gibt im europäischen Raum dieses Horizon 2020 von der
europäischen Kommission. Und dort stehen einige Millionen für die Industrie zur
Verfügung.
Interviewer: Ist das dann auch nur in Verbindung von Unternehmen und einer
Hochschule möglich?
Frau Grove: Ja, genau, immer in Zusammenarbeit mit Universitäten und Hochschulen.
Interviewer: Werden die Fördergelder rege in Anspruch genommen? Oder wissen
Unternehmen über die Fördermöglichkeiten nicht so Bescheid?
Frau Grove: Ich denke Großunternehmen wissen darüber sehr gut Bescheid über die
Möglichkeiten, aber viele kleine Unternehmen wissen das noch nicht. Und gerade die
kleinen und mittelständischen Unternehmen werden mit dem Horizon 2020 extrem
angesprochen. Es gab vorher das 7. Forschungsrahmenprogramm, dabei sind die immer
ein bisschen runtergefallen. Und jetzt, das neue Forschungsprogramm wurde extra noch
mehr auf die zugeschnitten, das die mehr eingebunden werden zukünftig.
Interviewer: Die Unternehmen müssen sich dann dafür bewerben, einen Antrag stellen
und werden sie ausgewählt?
Frau Grove: Genau. Es werden so Konsortien gebildet aus vielen verschiedenen
Partnern. Die müssen, glaube ich, drei oder vier europäische Staaten dabei sein, es
müssen Universitäten und Hochschulen dabei sein. Und die bewerben sich dann auf eine
Ausschreibung zu einem gewissen Thema und schreiben dafür einen Antrag. Diesen
reichen sie dann ein. Ungefähr... Diese Antragsphase dauert ungefähr ein Jahr bis man
das alles zusammengeschrieben hat und ausgearbeitet hat. Man hat ungefähr eine 7%-
Quote, dass man erfolgreich ist.
Interviewer: Vielen Dank für das Gespräch.
70
c) Gespräch im Rahmen des 4. Augsburger Technologietransfer-Kongresses am
21.05 mit Herrn Johannes Haberer, Standortleitung Augsburg, Premium Aerotec
GmbH
Interviewer: Mit welchen Erwartungen kommen sie zum Kongress?
Herr Haberer: Konkrete Beispiele und einen Informationsstand zu kriegen über 4.0.
Interviewer: Was verbinden Sie mit Industrie 4.0?
Herr Haberer: Also eigentlich weitgehend das, was ich heute Vormittag bestätigt
bekommen habe. Ich sage mal das verstärkte Zusammenspiel zwischen den... bei uns
wären es die stark maschinenbaugetriebenen Fakultäten und der gewaltigen Prozess-IT-
Block im Hintergrund. Also eigentlich wollen wir Prozesse und IT-Daten wesentlich
zusammenbringen. Mich interessiert da Schwerpunktmäßig so der One-Piece-Flow.
Wir sind auf dem Weg vom Manufakturbetrieb zum Fließprinzip. [...]
Interviewer: Sehen Sie das als Evolution oder als Revolution?
Herr Haberer: Es könnte eine Revolution sein. Wenn ich mein Smartphone oder meinen
Sohn heute ansehe, dann verstehe ich, dass sich das Leben gerade verändert. Ich tue
mir dabei sehr schwer zu verstehen, wie interaktiv Kommunikation heute ist.
Interviewer: Was sind für Sie die Schwerpunkttechnologien von Industrie 4.0?
Herr Haberer: Was mich daran interessiert ist die Verbindung der digitalen Prozesswelt,
die viel näher an die mechanischen Grundabläufen rückt.
Interviewer: Meinen Sie damit die Cyber-Physical Systems?
Herr Haberer: Ja genau.
Interviewer: Wie wird sich die Arbeitswelt verändern? Werden das große Einschnitte
sein?
Herr Haberer: Ich denke, dass es durchaus massive Einschnitte sind. Das wir aber nach
wie vor den wesentlichen Wettbewerbsvorteil, dieses Grundverständnis unseres
Produktes, das wir das Eine sein und das Zweite muss sein mit neuen Prozessen zu
arbeiten. Das sehe ich als ein interessantes Aufgabenfeld.
Interviewer: Wie setzen Sie Industrie 4.0 zur Zeit um?
Herr Haberer: Ganz schlecht. Wir haben einen IT-Umsetzungsrückstand und das liegt
einfach daran, wir sind noch nicht weg von der letzten Windowswelt und wir versuchen
jetzt gerade eine neue IT-Welt auf SAP-Basis einzuführen. [...]
Interviewer: Was hindert Unternehmen an der Umsetzung von Industrie 4.0?
Herr Haberer: Wenig Chancen für neue Welten. Zu wenig Sichtweise.
71
Interviewer: Wie kann man Unternehmen bei der Einführung von Industrie 4.0
unterstützen?
Herr Haberer: Massiv durch solche Veranstaltungen und durch lokalen Austausch. Und
ich glaub auch wirklich durch Best-Practice-Beispiele.
Interviewer: Gibt es einen hohen Handlungsdruck für KMU bei der Umsetzung? Falls ja,
woher kommt dieser?
Herr Haberer: Ich glaube, dass es bei KMU, wahrscheinlich noch eher als bei
Großunternehmen -traditionell, träge, schwer- ... bei KMU würde ich glauben, dass es
sogar flexibler, schneller gehen könnte.
Interviewer: Sehen Sie Deutschland bei dem Thema in einer Vorreiterrolle?
Herr Haberer: Ja, sehe ich, weil wir zur Zeit die weltweit Stärksten im Maschinenbau sind.
Interviewer: Was fehlt noch an politischen Rahmenbedingungen?
Herr Haberer: Was für mich hierbei noch unklar ist: Wie geht man mit den
Datenstrukturen, Datensicherheiten um, das Thema wird schön angesprochen mit Big
Data.
Interviewer: Vielen Dank für das Gespräch.
d) Gespräch im Rahmen des 4. Augsburger Technologietransfer-Kongresses am
21.05 mit Herrn Rolf Kleinwächter, Leiter Innovation Lab/Solutions & Innovation,
Fujitsu Technology Solutions GmbH
Interviewer: Mit welchen Erwartungen kommen sie zum Kongress?
Herr Kleinwächter: Gut ich bin natürlich als Moderator hier, mit der Erwartungshaltung
einer guten Moderation und dass die Zuhörer zufrieden nach Hause gehen, hierher
gekommen.
Interviewer: Was verbinden Sie mit Industrie 4.0?
Herr Kleinwächter: Na gut für uns als Unternehmen ist Industrie 4.0 zweischichtig:
Einmal weil wir selbst ein produzierendes Unternehmen sind, wir versuchen natürlich
auch eine Effizienzsteigerung in unserer Produktion. Aber wir bieten natürlich auch
Lösungen für Industrie 4.0 an; heißt im Prinzip Portfolioerweiterung. Industrie 4.0 gibt uns
die Chance, unsere Lösungen erfolgreich an andere Kunden zu verkaufen.
Interviewer: Sehen Sie die Entwicklung als Evolution oder als Revolution? Diese Frage
wird gerade sehr stark diskutiert.
72
Herr Kleinwächter: Ich glaube Technologieweise ist es eher eine Evolution und das
Modell das man braucht um es zum Erfolg zu führen, ist eine Revolution. Weil man wollte
ja als Unternehmen eigentlich immer sein eigenes Spektrum sehen. Wenn wir von
Industrie 4.0 reden, reden wir von digitalen Wertschöpfungsketten und da müssen alle
mitspielen, d.h. alle Protagonisten an dieser Wertschöpfungskette müssen
zusammenarbeiten und das ist eher revolutionär.
Interviewer: Welche Schwerpunkttechnologien verbinden Sie mit 4.0? Sind es eher CPS
oder Big Data?
Herr Kleinwächter: Ich glaube, dass die Schwerpunkttechnologien einmal die sind, die
man braucht, um Daten zu sammeln und die, die man braucht um Daten zu verarbeiten.
Also wir haben Technologien wie Big Data, Softaware/Hardware, Cloudlösungen die man
braucht um die Daten auszuwerten. Aber wir reden auch über Sensoriktechnologie, wir
reden aber auch über Batterien. Wir als Fujitsu stellen Batterien im Bereich von 0,5mm
her die fünf Jahre halten. So etwas braucht man genauso.
Interviewer: Bezüglich der Arbeitswelt: wird sich diese verändern, und inwiefern?
Herr Kleinwächter: Ja, ich habe ja selber in meinem Vortrag darüber berichtet, über eine
neue Art von IT-Bereich, der nämlich im Shopfloor stattfindet, als in der Produktion. Also
wir reden nicht mehr von der Office-IT alleine, sondern wir reden von der Industrie-IT.
Und hierzu wird es auch natürlich neue Berufsbilder geben. Es wird neue Rollen geben.
Ja, das wird also auch einen Einfluss auf die Arbeitswelt haben.
Interviewer: Wird dadurch der Mensch dann eher durch Maschinen ersetzt werden?
Herr Kleinwächter: Nein, also die... Es wird immer Verschiebungen geben. Die
Automatisierung, das haben wir in der Fertigung ja auch erlebt: Wir arbeiten heute mit
acht Leuten an der Fertigungslinie an unserem System, in Asien stehen 40 Leute an der
gleichen Linie. Wir haben einen höheren Automatisierungsgrad, aber es gibt andere
Berufsbilder die dafür bei uns entscheidend sind. Dort wo die Wertschöpfung stattfindet
wird dann auch hier entsprechend Potenzial sein.
Interviewer: Setzen Sie das im Unternehmen schon um und wie?
Herr Kleinwächter: Ja, wir setzen heute auf Teillösungen von Industrie 4.0. Also das geht
hin, ich nenne mal ein Beispiel, das wir bei SMD-Bestückungsmaschinen z.B. mit der
Firma ASM zusammenarbeiten, im Sinne von Nachschub von Materialien, Automatisierte
Meldung, das eben Material zu Ende geht. Automatisches beliefern. Das geht hin zu
Predictive Maintenance, das wir Auswertungen machen über die Qualität in der
Produktion. Ja das sind so Beispiele. Wir haben auch Papier aus der Fertigung
rausgenommen, wir arbeiten jetzt mit Bildschirmen. Webbased-Schulungen für die
Mitarbeiter. Sehr flexibel, sehr viel schneller. Das sind schon kleine Inseln Industrie 4.0,
die wir aufbauen.
Interviewer: Was könnte Unternehmen hindern Industrie 4.0 umzusetzen?
73
Herr Kleinwächter: Das Thema, das wir besprochen haben: die Chancen sind sehr
vielfältig hier besprochen worden, die Risiken eher weniger. Das Thema Security ist ein
Risiko. Wir haben einige Beispiele, wo Manipulationen bereits stattgefunden haben, auch
von Produktionsanlagen. Da muss man gewappnet sein, das ist ein Topthema.
Interviewer: Wie kann man Unternehmen bei der Einführung unterstützen?
Herr Kleinwächter: Naja, wir haben, ich hab selber einer Studie von CSC aufgelegt,
wobei 70% heute noch gar nicht über die Chancen und Risiken von Industrie 4.0
informiert sind, d.h. wir brauchen jetzt erst mal eine vernünftige Aufklärungskampagne.
Es wurde ja heute auch sehr gut wiedergegeben, dass das Smartphone in so kurzer Zeit
so erfolgreich wurde, weil es praktisch nutzbar ist. Ich glaube wir müssen den praktischen
Nutzen auch darlegen. Das wir einer der Erfolgsfaktoren sein.
Interviewer: Also für die KMU die Vorteile aufzeigen?
Herr Kleinwächter: Absolut. Wenn das nutzbar ist, praktikabel ist, wird das sehr schnell
implementiert.
Interviewer: In diesem Zusammenhang wird oft über Insellösungen oder kleineren
Lösungen für KMU gesprochen, weil sie diese leichter finanzieren können.
Herr Kleinwächter: Ja, ich weiß nicht was gegen Insellösungen spricht. Wir sind ein
großes Unternehmen und schaffen auch über Insellösungen kleine Schritte. Wir hätten
weder das Geld noch letztendlich das Know-How einen ganzheitlichen Ansatz zu fahren.
Wir machen auch eine Satelliten-Industrie 4.0-Einführung.
Interviewer: Sehen Sie Handlungsdruck für KMU bei der Umsetzung?
Herr Kleinwächter: Das würde ich gar nicht an Unternehmensgröße... 25% aller
Produktions- oder Industrieunternehmen werden ja bereits von Kunden oder Lieferanten
nach genau dieser Anbindung gefragt, da kommt der Druck automatisch her. Also das
muss gemacht werden.
Interviewer: Sehen Sie Deutschland in einer Leitanbieterrolle oder als Vorreiter von
Industrie 4.0?
Herr Kleinwächter: Manche machen das an dem Begriff 4.0 fest, weil wir den geprägt
haben. Ich habe in meiner Präsentation auch gesagt: Japan heißt das Mono Sekuri, in
anderen Ländern ist es das Industrial Internet. Ich glaube der Begriff an sich schützt noch
nicht. Wir haben natürlich eine sehr, sehr große Produktionsdichte in Deutschland, d.h.
also wir können entsprechend hier die Grundlagen schaffen um tatsächlich
Differenzierungen fahren zu können, ja.
Interviewer: Was bedeutet Industrie 4.0 für den Industriestandort Deutschland? Eine
Chance?
Herr Kleinwächter: Ja, es ist... auch die Risiken sind eine Chance, weil wenn wir uns hier
als deutsche Unternehmen auf das Thema Sicherheit auch als eines der möglichen
74
Szenarien konzentrieren, dann können wir spezielle Sicherheitslösungen bieten. Aber wir
können natürlich alle Chancen der Produktivitätsseigerung genauso wahrnehmen. Ich
glaube es ist ein riesen Wachstumsfaktor für Deutschland.
Interviewer: Woher bezieht Ihr Unternehmen die Informationen für die Umsetzung?
Kongresse?
Herr Kleinwächter: Wir nutzen natürlich die Informationsbereitstellung die es gibt und die
gibt es sehr zahlreich. Wir bauen aber auch gerade Netzwerke auf, wir arbeiten auch mit
der Fraunhofer Gesellschaft in diesem Punkt sehr eng zusammen, was unsere eigene
Smart Factory angeht. Wir nutzen die Netzwerke, die existieren. Und auf solchen
Kongressen wie hier findet man auch entsprechende Ansprechpartner, mit denen man
dann auch arbeiten kann. Dr. Schlögel z.B. mit dem schon kurze Gespräche im Vorfeld
geführt haben... Wir haben jetzt hier mal weitere Aktivitäten vereinbart. Das sind solche
Möglichkeiten, die man nutzen muss.
Interviewer: Vielen Dank für das Gespräch.
75
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Eidesstattliche Erklärung
Ich versichere, dass ich die vorliegende Arbeit ohne fremde Hilfe und ohne Benutzung
anderer als der angegebenen Quellen angefertigt habe, und dass die Arbeit in gleicher
oder ähnlicher Form noch keiner anderen Prüfungsbehörde vorgelegen hat. Alle
Ausführungen der Arbeit, die wörtlich oder sinngemäß übernommen wurden, sind als
solche gekennzeichnet.
Nicole Engelhart
Lützelburg, den 20.09.2014
