Evolution statt Revolution

Über die Industrie 4.0 wird gerne und viel geredet. Doch findet sie tatsächlich schon statt? Klar ist, dass an vielen Stellen ein Wandel zu spüren ist. Die Zurückhaltung ist jedoch mindestens genauso groß.

Illustration: Anke Schäfer
Illustration: Anke Schäfer
Julia Thiem Redaktion

Per Definition ist eine Revolution eine radikale Veränderung. Sie verdrängt alles bisher Gültige und schafft damit Raum für grundlegende Neuerungen. Meist handelt es sich bei einer Revolution um ein politisches Geschehen, aber auch innerhalb der industriellen Fertigung wird gerne von Revolution gesprochen. Genauer gesagt sollen es bisher vier gewesen sein: Da wäre zunächst die Mechanisierung zum Ende des 18. Jahrhunderts, wo Erfindungen wie die Dampfmaschine oder auch der Webstuhl Produktion ganz neu definiert haben. Ein Jahrhundert später war es dann das Fließband, das den Weg für die Massenproduktion und damit die Industrie 2.0 ebnete. Ende des 20. Jahrhunderts haben dann Computer und Elektronik die Produktionsstraßen weitgehend automatisiert, was als dritte industrielle Revolution bezeichnet wurde. Und nun soll eine Kombination aus Software-Komponenten und mechanischen sowie elektronischen Bestandteilen, genannt Cyber-Physisches-System, die Industrie 4.0 eingeleitet haben. Schlagworte, die in diesem Zusammenhang gerne genannt werden, sind das Internet der Dinge, Big Data oder auch Netzwerke jeglicher Art.

 
Hemmnisse bleiben groß


 
Soll eingeleitet haben denn so ganz einig sind sich die Experten nicht, ob wir uns denn nun mittendrin befinden in der vierten industriellen Revolution. So wirklich tief vorgedrungen sei die Industrie 4.0 nicht, sagt beispielsweise Sandro Gaycken, Gründer und Direktor des Digital Society Institutes an der European School of Management and Technology Berlin, ESMT. Von einer Durchdringung innerhalb der Industrie oder sogar bis in den Mittelstand hinein könne man aus seiner Sicht nicht sprechen. Und auch Gründe dafür hat der Experte gleich eine ganze Reihe parat: hohe Kosten oder auch die Notwendigkeit, Prozesse relativ schnell umzustellen. Die Zurückhaltung hänge aber vor allem mit Sicherheitsaspekten zusammen, sagt er.

»Die Hemmnisse für den Einsatz von Industrie 4.0 bleiben groß – allen voran der Zugang zum entsprechenden Kapital.«

Zahlen von Statista und Technology Review zeigen zudem, dass der große Paukenschlag, das Revolutionäre, bisher auf sich warten lässt. 2021 nutzten zwar bereits 62 Prozent der deutschen Industrieunternehmen Anwendungen der Industrie 4.0, 21 Prozent hatten welche in Planung hatten. Zum Vergleich: 2018 lag der Anteil der Unternehmen, welche die Industrie 4.0 in Planung hatten, bei 22 Prozent, der Anteil der Nutzer bei 49 Prozent. Aber auch die Hemmnisse für den Einsatz von Industrie 4.0 bleiben groß – allen voran der Zugang zum entsprechenden Kapital. 77 Prozent der Unternehmen gaben an, es fehle an finanziellen Mitteln genauso wie an Fachkräften (55 Prozent). An der Komplexität des Themas „scheitern“ 52 Prozent der Befragten.

 
Mehrjährige Transformation


 
Dass es sich bei der Industrie 4.0 eher um eine Evolution als eine Revolution handelt, legt auch der Industrie 4.0 Maturity Index nahe, eine Studie der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften acatech. Dort wird das Ziel der Industrie 4.0 wie folgt zusammengefasst: ein lernendes, agiles Unternehmen, das sich durch den Einsatz von geeigneten Techno­logien und organisationalem Lernen den sich verändernden Rahmenbedingungen ständig anpasst und fähig ist, digitale Kontrollpunkte dauerhaft zu besetzen. Und weiter heißt es in der Studie: „Unternehmen stehen heute vor der Aufgabe, die Voraussetzun­gen für Industrie 4.0 zu schaffen. Daher startet der Entwick­lungspfad mit der Digitalisierung, die noch kein Bestandteil von Industrie 4.0 ist, aber durch Computerisierung und Konnektivi­tät die Grundlagen schafft. Hierauf folgt in vier Stufen der Aufbau von Industrie 4.0­-Fähigkeiten.“

Die Studie unterscheidet also zwischen der Vorstufe der Industrie 4.0, der Digitalisierung und den eigentlichen Entwicklungsschritten. Und ein Großteil der deutschen Industrieunternehmen befindet sich aktuell noch auf einer der beiden Vorstufen. Bestenfalls gibt es einige Unternehmen, die sich auf der Stufe der Sichtbarkeit befinden. Gemeint ist etwa der Einsatz von Sensoren, die Prozesse und die dazugehörigen Datenpunkte erfassen und so im Idealfall ein jederzeit aktuelles digitales Modell des Unternehmens erstellen können. Für die Fallbeispiele in der Studie wurden jedoch überwiegend internationale Firmen, viele aus den USA, gewählt, was nahelegt, dass die deutsche Industrie noch nicht so weit ist. 

 

Illustration: Anke Schäfer
Illustration: Anke Schäfer

Keine einheitliche Definition


 
Dem gegenüber steht eine aktuelle Studie des Digitalverbands Bitkom zur Industrie 4.0, in der es heißt, dass heute schon neun von zehn Unternehmen auf Industrie 4.0 setzen. 2019 seien es erst drei Viertel gewesen. Die Coronapandemie habe der deutschen Industrie messbar einen Digitalisierungsschub gegeben, den es nun bestmöglich zu verstetigen gelte. Auf die Frage, welche Technologien der Industrie 4.0 bereits im Einsatz seien, gaben 50 Prozent digitale Marktplätze, 38 Prozent künstliche Intelligenz und 35 Prozent IoT-Plattformen an. Auch digitale Zwillinge (33 Prozent), Virtual oder Augmented Reality (31 Prozent), 5G (29 Prozent) oder Lifecycle Management (25 Prozent) wurden genannt – laut des Industrie 4.0 Maturity Index allerdings alles Technologien, die eher den Vorstufen der Digitalisierung zuzuordnen sind, weil sie eben in erster Linie Computerisieren und diese technologischen (Insel-)Lösungen miteinander verbinden. Dass dadurch bereits „gesehen“ und „verstanden“ wird, entsprechende „Vorbereitungen“ getroffen werden oder die Produktion sich autonom „selbst optimiert“, darf bezweifelt werden.

»Die erste industrielle Revolution hat knapp 100 Jahre auf sich warten lassen.«

Industrie 4.0 wird als Buzzword also recht inflationär gebraucht. Dass es keine einheitliche Definition gibt, respektive der Begriff auch für vergleichsweise simple Digitalisierungsschritte herhalten muss, macht eine Beurteilung nicht leichter. Wenn allerdings der Revolutionsgedanke wie bei der vorangegangenen industriellen Revolutionen Grundlage sein soll, dürfte eine echte Industrie 4.0 noch ein wenig auf sich warten lassen.
 

Wie viel Transformation lässt sich beherrschen?


 
Und dann ist da auch noch der von Sandro Gaycken als Hemmschuh für die Industrie 4.0 definierte Sicherheitsaspekt, den im Übrigen auch die Bitkom-Studie bestätigt. 67 Prozent der Befragten gaben dort an, dass die Datenschutzanforderungen zu den größten Herausforderungen in Sachen Industrie 4.0 gehören. 61 Prozent sagen, es sind die Anforderungen an die IT-Sicherheit. Das bestätigt auch Georg Kube, Global Vice President und Head of Industrial Manufacturing bei SAP SE, in einem Gespräch mit CloudComputing-Insider. Er sagt: „Die größte Hürde liegt meiner Erfahrung nach im vertrauensvollen Datenteilen. Manche Industrie-4.0-Use-Cases sind nicht über die Pilotphase hinausgekommen, weil das Vertrauen der Akteure, firmenübergreifend Informationen bereitzustellen, nicht gegeben war. Es gibt Bedenken, dass die Daten missbräuchlich genutzt  werden oder dass Wettbewerbsnachteile entstehen, weil zu viele Informationen preisgegeben werden.“

Zudem birgt die Öffnung natürlich auch Cyberrisiken. Spionage, Sabotage, Daten- und Prozessmanipulation bis hin zum Stillstand ganzer Produktionen sind nur einige Horrorszenarien. Auch deshalb seien die Sicherheitsbedenken zu Recht groß, wie Gaycken betont: „Sicherheitstechnologie gibt es jetzt schon seit 40 Jahren und wir haben dennoch jede Woche hunderte Hacks.“ Tendenzen oder Impulse – bei-spielsweise aus Forschung und Wissenschaft –,
welche die Sicherheitsproblematik in naher Zukunft entschärfen, sieht er hingegen nicht.
 

Klein anfangen


 
Das heißt jedoch nicht, dass nicht an Lösungen gearbeitet wird. Die Universität im italienischen Bozen betreibt etwa eine eigene kleine Fabrik, die „Smart Mini Factory“, eine Lernfabrik für Industrie-4.0-Technologien. Hier kommt neben umfassender IT-Sicherheit neuerdings auch die Secure Digital Platform des Security-Anbieters Endian zum Einsatz. Dr. Erwin Rauch, Leiter der Smart Mini Factory, glaubt, dass Unternehmen und Studierende so lernen können, wie sich IT-Sicherheit in vernetzten Produktionsumgebungen nutzen lässt. Mit Edge Computing, also der dezentralen Datenverarbeitung am Rand eines Netzwerks, oder dem Management von Rollen und Rechten sind hier jedoch, wie Gaycken richtig sagt, keine neuen Tendenzen oder Impulse zu erkennen. Demnach dürfte auch in Bezug auf IT-Sicherheit eher der Begriff Evolution denn Revolution fallen.

Ein Blick in die Vergangenheit zeigt jedoch auch, dass neue Technologien bestenfalls ein erster Schritt sein können, dem viele weitere folgen müssen. So hat der Franzose Denis Papin bereits 1690 den ersten Prototypen einer Dampfmaschine entwickelt. Acht Jahre späte legte der britische Ingenieur Thomas Savery nach. Die erste industrielle Revolution hat dennoch knapp 100 Jahre auf sich warten lassen. Den Grund, warum sich das volle Potenzial von technologischem Fortschritt mitunter zeitversetzt entwickelt, liefern die Macher des Industrie 4.0 Maturity Index: „Digitale Technologien ein­zuführen, ohne das Augenmerk auf die innerbetriebliche Kultur zu legen, wird Unternehmen nicht die angestrebte Agilität ver­leihen. Stattdessen sind zuerst die Fragen zu klären, wie inner­betriebliche Verhaltensweisen von morgen gestaltet sein sollen und welche Fähigkeiten die Beschäftigten benötigen.“ Oder mit anderen Worten: Technologie mag zwar die Basis sein, entscheidend sind aber immer noch die Menschen, die sie mit offenen Armen empfangen und zielführend einsetzen müssen. Und das braucht eben Zeit.

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