Interview: Chancen, Nutzen und Risiken von Industrie 4.0

Neues EFI-Projekt der FAU entwickelt individuelle Handlungsprogramme für Unternehmen

Die weltweite Industrie befindet sich im Umbruch, man spricht gar von einer vierten industriellen Revolution. „Industrie 4.0“ ist das Schlüsselwort, wenn es darum geht die umfangreichen Veränderungen, die mit dieser Revolution einhergehen, zu beschreiben. Aus diesem Grund sieht die Hightech-Strategie der Bundesregierung Industrie 4.0 als wesentliches Zukunftsprojekt für die Bewahrung der globalen Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands.

Die umfassenden Veränderungen durch Industrie 4.0 und deren Auswirkungen auf Unternehmen stehen im Mittelpunkt eines neuen, interdisziplinären EFI-Forschungsprojekts der FAU, an dem insgesamt 12 Lehrstühle beteiligt sind, davon zwei von der Universität Bamberg.

Über die Emerging Fields Initiative der FAU

Als Volluniversität vereint die FAU alle Fachdisziplinen unter einem Dach. Kurze Wege eröffnen ein großes Potenzial für die fächerübergreifende Zusammenarbeit. Damit bietet die FAU den idealen Rahmen für innovative Ideen, die häufig an Fächergrenzen und in der Kooperation verschiedener Forschungsbereiche geboren werden. Mit der 2010 gegründeten Emerging Fields Initiative (EFI) fördert die FAU solche herausragenden, vorzugsweise interdisziplinär angelegten Vorhaben frühzeitig, flexibel und unbürokratisch. Besonders ausgewiesene Forscherinnen und Forscher der FAU sollen so in die Lage versetzt werden, ihre Visionen umzusetzen und damit schneller und effektiver auf neue Herausforderungen zu reagieren.

Für einen nachhaltigen Einsatz von Industrie 4.0

Daniel Kiel und Julian Müller sind wissenschaftliche Mitarbeiter am Lehrstuhl für Industrielles Management am Fachbereich Wirtschaftswissenschaften der FAU und forschen in dem neuen EFI-Projekt, das von Prof. Dr. Kai-Ingo Voigt geleitet und koordiniert wird. Daniel Kiels wissenschaftlicher Schwerpunkt ist die Untersuchung von bestehenden Geschäftsmodellen und wie sich diese durch Industrie 4.0 verändern. Einige seiner Artikel sind hier zu finden. Julian Müller beschäftigt sich mit klein- und mittelständischen Unternehmen aus unterschiedlichen Industriebranchen, die im Kontext von Industrie 4.0 noch kaum erforscht sind. Zu diesem Thema ist im Magazin „Industrie 4.0 Management“ ein Artikel von Julian Müller und Prof. Voigt erschienen.

Herr Kiel, Herr Müller, Sie arbeiten in dem EFI-Projekt „Sustainable Smart Industry – The Industrial Internet of Things as a Model for Sustainable Industrial Value Creation. Integration of Economical, Ecological and Social Potentials within Technological Infrastructure”. Was ist darunter zu verstehen?

Kiel: In dem Projekt untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus verschiedenen Fachbereichen die vielfältigen Nutzungspotentiale und Herausforderungen, die mit der Umsetzung von Industrie 4.0 einhergehen. Der Fokus liegt hierbei auf der ganzheitlichen Betrachtung von ökonomischen, ökologischen und sozialen Aspekten und wie diese mit technologischen Entwicklungen und Lösungen zusammenhängen. Diese Aspekte wurden in der Forschung bislang gesondert und isoliert analysiert. Daher ist das Ziel des Projekts, die Erkenntnisse aus den verschiedenen Fachbereichen zu bündeln und so ein umfassendes Bild von den Potentialen und Chancen, aber auch Risiken von Industrie 4.0 für Unternehmen zu erhalten.

Müller: Wir möchten die Erkenntnisse aus dem Projekt nutzen, um konkrete Handlungsempfehlungen für die Umsetzung von Industrie 4.0 für Unternehmen zu entwickeln. Hier kommen den Unternehmen der interdisziplinäre Charakter des Projekts und die ganzheitliche Untersuchung von Industrie 4.0 zu Gute. Durch die Berücksichtigung ökologischer, ökonomischer und sozialer Aspekte können wir Handlungsempfehlungen entwickeln, die speziell auf die jeweiligen Bedürfnisse der Unternehmen zugeschnitten sind. Betriebe variieren in ihrer Größe und gehören verschiedenen Branchen an. Dadurch machen Leitfäden nach einem Schema F keinen Sinn, sondern nur individuell angepasste Empfehlungen.

Welchen Nutzen für die Industrie erhoffen Sie sich durch ihre Forschung?

Kiel: Wir möchten Unternehmen bei einer erfolgreichen Umsetzung von Industrie 4.0 unterstützen. Industrie 4.0 wird immer weiter voranschreiten und sich durchsetzen. Mit Hilfe unserer Forschung sollen Unternehmen künftig in der Lage sein, die Chancen und Risiken dieser Entwicklung besser einzuschätzen und ihre Produktion und Wertschöpfung erfolgreich auf Industrie 4.0 umzustellen.

Müller: Auch ist es uns ein Anliegen, mit unseren Erkenntnissen die Angst vieler vor allem kleiner Unternehmen vor Industrie 4.0 zu nehmen. Industrie 4.0 wird häufig mit hochspezialisierter Technologie in Verbindung gebracht und kleine und mittelständische Unternehmen befürchten, dass die Umstellung auf Industrie 4.0 mit Kosten verbunden ist, die sie nicht tragen können. Mit unserer Forschung können wir jedoch zeigen, dass sich solche Investitionen zum einen in Grenzen halten lassen und sich zum anderen über kurz oder lang auch für kleinere Betriebe lohnen.

Nun ist schon mehrfach der Begriff „Industrie 4.0“ gefallen. Worum handelt es sich dabei?

Kiel: Industrie 4.0 steht für eine nachhaltige industrielle Wertschöpfung in nahezu allen Branchen. Kennzeichnend ist hierbei die intensive Digitalisierung und internetbasierte Vernetzung von Produktions- und Wertschöpfungsprozessen, mit anderen Worten der zunehmende Einsatz des Internets der Dinge. Das Internet, aber auch Daten, dienen als Kommunikationsmittel zwischen allen Komponenten der Produktionskette wie Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, den Maschinen, Materialien oder der Logistik. Durch die effiziente und zielgerichtete Nutzung dieser Daten können Produktionsabläufe optimiert und Fehler vermieden werden. Die Vision von Industrie 4.0 ist eine weitestgehend selbstorganisierte und autonome Produktion.

Müller: Die Speicherung und Auswertung von großen Datenmengen beinhalten natürlich auch Risiken und bieten eine große Angriffsfläche. Datensicherheit ist für die Industrie ein zentrales Thema. Aus diesem Grund beschäftigen wir uns im Forschungsprojekt auch mit den Risiken von Industrie 4.0 und erarbeiten Strategien für Unternehmen, diese einzudämmen oder gar zu beseitigen.

Im Kontext von Industrie 4.0 betrachtet das Projekt vor allem ökonomische, ökologische und soziale Aspekte im Wechselspiel mit technologischen Entwicklungen und Lösungen. Könnten sie das anhand von Beispielen näher erläutern?

Müller: Zunächst einmal ist Industrie 4.0 etwas sehr Technisches, da vor allem Daten und Produktionstechnik sowie deren sinnvolle Nutzung im Vordergrund stehen. Das ist aber nur ein Aspekt von Industrie 4.0. Die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung der gesamten Produktion wirkt sich natürlich auch auf die Ökonomie, Ökologie und die sozialen Aspekte eines Unternehmens aus. Aus ökonomischer Sicht bedeutet dies, dass durch neue Techniken eine höhere Qualität in der Produktion erreicht wird. Zum Beispiel überwachen Maschinen sich und ihren Zustand in Zukunft selbst, indem sie die von ihnen generierten Daten speichern und auswerten. So kann eine Maschine selbstständig erkennen, ob sie in Kürze ausfallen wird, und schon vorsorglich das benötigte Ersatzteil bestellen. Dadurch werden kostspielige Produktionsausfälle vermieden. Auch kann die Lagerung verringert werden. Durch Datenaustausch und -analyse ist der Kunde in der Lage, dem Produzenten exaktere Angaben zur benötigten Warenmenge zu machen, wodurch einer Überproduktion vorgebeugt werden kann.  Das alles wirkt sich auch positiv auf die Ökologie eines Unternehmens aus, da Transporte verringert sowie Ressourcen besser und effizienter genutzt werden.

Kiel: Die sozialen Aspekte von Industrie 4.0 beziehen sich hauptsächlich auf die Belegschaft. Die Verwendung technischer Assistenzsysteme wie Tablets, Smartphones oder Virtual Reality-Brillen zur Überwachung von Maschinen führt zu einer zunehmenden Arbeitszeitflexibilität, da diese Geräte auch von zu Hause aus bedient werden können. Zukünftig ist zum Beispiel denkbar, dass das Bedienen von Maschinen nicht mehr vor Ort, sondern mit Hilfe einer VR-Brille von überall auf der Welt erfolgt. Außerdem kann Industrie 4.0 dabei helfen Arbeit altersgerecht zu gestalten, indem Maschinen körperlich anspruchsvolle und monotone Aufgaben übernehmen. So  werden ältere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter entlastet und arbeitsbedingte Gesundheitsschäden verringert. Auch die Inklusion von Menschen mit körperlicher oder geistiger Beeinträchtigung sowie die Integration von Menschen mit geringeren Qualifikationen wird durch technische Assistenzsysteme erleichtert, da ihre Bedienung kaum Vorkenntnisse voraussetzt.

Was sind die Vorteile eines interdisziplinären Forschungsprojekts?

Kiel: Die Interdisziplinarität bietet uns die Chance, über den eigenen Tellerrand hinauszublicken. Im Forschungsalltag hat man kaum oder nur sehr selten Zugang zu den Erkenntnissen und Methodiken von Kolleginnen und Kollegen aus anderen Disziplinen.  Durch die Verknüpfung der Ergebnisse aus den beteiligten Lehrstühlen können wir umfassende Aussagen zu Industrie 4.0 tätigen, Synergieeffekte nutzen und eine einheitliche Sprache für ein so komplexes Phänomen erarbeiten.

Müller:  Zudem kann in einem interdisziplinär aufgestellten Projekt der Forschungsgegenstand aus verschiedenen Perspektiven betrachtet und umfassender reflektiert werden, was wiederum zu einem besseren Verständnis für das Thema führt. Auch werden Schnittstellen zwischen den Disziplinen geschaffen wodurch, neue Forschungsansätze und Fragestellungen entstehen.

Vielen Dank für das Interview!

Weiterführende Informationen zum EFI-Projekt „Sustainable Smart Industry – The Industrial Internet of Things as a Model for Sustainable Industrial Value Creation. Integration of Economical, Ecological and Social Potentials within Technological Infrastructure“ sowie zu weiteren EFI-Projekten der FAU finden Sie hier.