Interview: Industrie 4.0 – ein Tag in der Zukunft

Interview-industrie-4.0Wir schreiben das Jahr 2035.

Wie fortgeschritten wird die Vollautomatisierung in knapp 20 Jahren sein? Welche Herausforderungen kommen auf uns zu? Ein Einblick in einen Tag in der Zukunft mit Hr. Prof. Michael Schaffner.

 

Vorab einige interessante Punkte des Interviews zusammengefasst:

  • Die Anzahl von digitalen Komponenten wird sich bereits bis 2020 wahrscheinlich mehr als verfünffachen.
  • Roboter und Menschen sind Kollegen und interagieren über alle Sinne miteinander.
  • Die Digitalisierungsstrategie muss dringend effizienter werden.
    Laut McKinsey-Report gehen 99% aller Informationen in der digitalen Transformation verloren.
  • Wer als Führungskraft niemanden hinter sich hat, der promeniert nur auf dem Boulevard der Eitelkeiten.
  • Virtualität ist das Organisationsmodell der Zukunft.
  • Führungskräfte werden KI-Entscheidungen vertrauen und schnellstmöglich verifizieren müssen.
  • Der Computer ist nicht mehr vor uns, sondern in uns oder wir in ihm.
  • Mehr Freizeitorientierung durch Avatars, die unsere Arbeit „erledigen“.
  • Eine Zukunftsformel: 1/3 Erwerbsarbeit, 1/3 Selbstversorgung und 1/3 Arbeit
  • Die Steigerung der Produktivität nähert sich bedrohlich dem Wert „0“ an.

Es ist der 27.10.2035.

Heute ist Montag und es beginnt eine neue Arbeitswoche. Um 7:30 öffnet das Unternehmen MTC*, ein Hersteller für raumlufttechnische Geräte, jeden Morgen seine Türen. Tim Brinkmann* ist Servicetechniker und Produktmanager bei MTC und verantwortet den korrekten Ablauf der Produktionskette. Bevor er mit dem ersten Mitarbeiter redet oder die erste Maschinenanlage in Betrieb nimmt, blickt er auf sein Tablet und erhält dort bereits Informationen über das Betriebsgeschehen. Zu sehen ist eine digitale Modellierung von MTC, die Vernetzungen zwischen den physischen Systemen im Fabrikgebäude darstellt. Ein wenig später erhält Brinkmann einen Kundenanruf. Der Kunde wünscht eine höhere Stückzahl und möchte ein Produktionselement bis Donnerstag ausgetauscht haben und ändert diesen Auftrag selbst ab. Wenige Minuten später ist die Änderung bei allen physischen Systemen, die mit Maschine und Mensch verbunden sind, bereits angenommen. Und die Maschinen wissen, was zu tun ist…

* fiktives Unternehmen

Intelligente Wertschöpfungsketten, individualisierte Produktionen, selbstorganisierte Abläufe.
Wie realistisch ist das Beispiel vom Unternehmen MTC  für das Jahr 2035, Herr Schaffner?

Schaffner: Warum möchten Sie so weit in die Zukunft schauen? Realistisch ist dieses Szenario bereits heute. Es ist eher die Frage, wie weitreichend ein solches Szenario die Wirtschaftspraxis durchdringt. Denn die größte Herausforderung der digitalen Transformation in Wertschöpfungsketten wird die horizontale Integration aller Wirtschaftsakteure sein – weltweit und über alle Branchen hinweg. Im Vergleich mit den zurückliegenden industriellen Revolutionen wird Industrie 4.0 eine Durchdringungsphase von mindestens 20–30 Jahren nachgesagt. Dies bedeutet, dass wir frühestens um das Jahr 2040 herum von einer Industrie 4.0 sprechen könnten…

Die Digitalisierung der horizontalen Wertschöpfungskette setzt auf integrierte Informations- und Warenflüsse vom Lieferanten über das eigene Unternehmen bis hin zum Kunden. Dabei werden in einem digitalen Eco-System alle unternehmensinternen Bereiche (z.B. Einkauf, Produktion, Logistik) sowie alle externen Wertschöpfungspartner miteinander verkettet und vorausschauend gesteuert. Faszinierend vor allem, wenn man bedenkt, dass es uns heute oft nicht einmal gelingt, eine Zulieferdokumentation in einer bestimmten Sprache und Formatierung zu erhalten.

Optimistische Visionen der digitalen Arbeitswelt der Zukunft werden so von der heutigen Realität konterkariert. Einerseits belegen empirische Studien (z.B. von PWC), dass bis zum Jahr 2020 rund 80 % aller Unternehmen – und zwar branchenübergreifend – ihre Wertschöpfungsketten digitalisiert haben wollen und die Anzahl digitaler Komponenten (Internet of Things Devices) von heute knapp 10 Mrd. auf 50–100 Mrd. in 2020 steigen wird. Andererseits bemerkt das Bundesministerium für Wirtschaft aber auch, dass der deutsche Mittelstand deutlich hinter der Digitalisierung hinterherhinkt. Und Studien wie der McKinsey-Report 2015 kritisieren die Digitalisierungsstrategien der Unternehmen – denn 99 % aller Informationen gingen heute verloren, bevor sie als digitalisierte Daten einen Entscheidungsträger erreichen. Ob und wann wir eine digitale Horizontal-Wertschöpfungskette bekommen werden, steht also noch in den Sternen, zumal auch noch nicht alle Datenstandards der digitalen Transformation geklärt sind. Ich persönlich gehe davon aus, dass Pilotbranchen irgendwann den Takt vorgeben werden und Global Player irgendwann die Digitalisierung der Produkt- und Prozessdaten zur Voraussetzung für eine Aufnahme in die Lieferantenliste machen werden – vergleichbar mit den ISO-Zertifikaten in der Automobilindustrie. Hierauf muss sich die Zulieferindustrie vorbereiten.

Mit welchen Veränderungen werden Unternehmen wann rechnen müssen in Bezug auf Industrie 4.0? 

Schaffner: Voraussetzung für die horizontale Integration ist die vertikale Integration, also der durchgängige Informations- und Datenfluss innerhalb einer Organisation vom Vertrieb über die Produktentwicklung bis hin zur Produktion und zur Logistik. Hierfür müssen beispielsweise alle Prozessdaten der Kern-Wertschöpfungskette (Entwicklung, Fertigung, Zulieferung, Vertrieb etc.) sowie der Supportprozesse (z.B. Personal, Controlling etc.) vertikal verfügbar sein, integriert werden (z.B. zentrale Datenhaltung, Metadatenstrukturen) und in Echtzeit analysierbar sein (Big und Dark Data Analytics). Alle in einem automatisierten One-Piece-Flow verketteten Systeme und Komponenten müssen über eine IP-Adresse verfügen (und können oftmals nachgerüstet werden, wie z.B. mit Lösungen vom Berliner Start-up Relayr), Sensordaten zur Analyse und algorithmischen Entscheidung bereitstellen und gegebenenfalls über Aktoren ansteuerbar sein. Dies lässt sich mit entsprechender Investition in die Organisation, das Personal und die Technik weitgehend gut gestalten.

Die größte Herausforderung sehe ich bei der Unternehmensführung. Eine Smart Factory wird erhebliche Anforderungen an das Führungspersonal stellen. Den Menschen muss Optimismus und Zukunftsorientierung gegeben werden. Mit klassisch zentralistischer Macht- oder Fach-Promotoren-Führung oder halbherzigen Partizipationsansätzen wird die Führungselite keine Mannschaft in ein Jahr 2035 führen können. Wer als Führungskraft voranschreitet und niemanden hinter sich hat, der promeniert nur auf dem Boulevard der Eitelkeiten – da stehen sich etablierte Firmen und Start-ups in nichts nach. Entscheidend wird zum Beispiel in digitalen Geschäftsmodellen die Beantwortung der Frage sein, wie viel Digitalisierung das Unternehmen, die Abteilung, der Prozess etc. überhaupt benötigt. Da wird schnell mit dem Finger auf den Kunden gezeigt, der uns diese Frage beantworten soll. Aber Kundenorientierung 4.0 geht über jährliche Kundenbefragungen deutlich hinaus und setzt Kenntnis in Stakeholder-Analyse, Customer Journey, Design Thinking und Open Innovation voraus. Eine weitere Herausforderung wird sein, dass die Akteure im Arbeitsprozess immer weniger greifbar sein werden. Virtualität ist das Organisationsmodell der Zukunft. Der virtuelle Kollege „Roboter“ und die menschlichen Arbeitskollegen an entfernten Standorten oder im Home-Office müssen anders gesteuert werden als ein pflichttreu um einen Konferenztisch herumsitzendes Präsenzteam. Und letztlich müssen Führungskräfte die komplexe Welt von Big Data verstehen – dazu gehören statistisches Verständnis von Data Analytics ebenso wie die Nutzbarmachung von vorhandenen, aber noch ungenutzten Daten (Dark Data). Erfolgreiche Führungskräfte zeichnen sich heute durch ihren Erfahrungsschatz aus, in komplexen Situationen gute Bauchentscheidungen zu treffen und diese – vor der Durchsetzung – noch einmal rational zu verifizieren. In einer Welt von morgen werden Führungskräfte aber statistisch-algorithmischen Entscheidungen, getroffen von KI-Systemen, vertrauen und/oder sie schnellstmöglich verifizieren müssen. Womit auch die Führung an sich in Frage gestellt wird, wenn ihr die Entscheidungshoheit und der Wissensvorsprung genommen wird. Flache Hierarchien und sich selbst organisierende Teams werden damit realistischer. Dies setzt gleichzeitig eine Akademisierung der Belegschaft voraus, denn konzeptionelles, assoziatives, holistisches Denken und Handeln wird immer wichtiger.

Welchen Mehrwert hätten Unternehmen und deren Mitarbeiter durch Industrie 4.0?

Schaffner: Größter Nutznießer von Industrie 4.0 wird der Konsument sein. Mass-Customizing ist das neue Schlagwort, das für Massenproduktion individueller Güter- und Serviceangebote steht. Die Zeiten werden bald vorbei sein, in denen Konfiguratoren nur jene Produktkombinationen vorschlagen, die technisch produzierbar sind (so können heute Heckscheibenwischer bei Limousinen oder Waschmaschinen mit gelb-rosa-geflecktem Gehäuse einfach nicht bestellt werden). Die Kundenkonfiguration wird künftig vorgeben, welcher Produktionsfluss einzuhalten ist (One-Piece-Flow). Die Bauteile werden dabei vollautomatisch durch eine komplexe, robotergestützte Maschinenlandschaft navigiert und die individuellen Bearbeitungshinweise sind auf mitgeführten RFID-Chips gespeichert. Der Wert materieller Güter wird sich zudem vom Besitzstand zur Nutznießung verlagern (Car-Sharing als Beispiel). Auch im B2B-Markt werden keine Maschinen mehr als dingliche Güter gekauft, sondern Gebühren für die bestimmungsgemäße Nutzung entrichtet. Dies gibt Spielräume für neue Geschäftsmodelle und Services. So sind beispielsweise die Gebühren für die 99%ige Verfügbarkeit einer Werkzeugmaschine mit zusätzlichen Serviceerweiterungen höher als für eine 70%ige Verfügbarkeit eines Basisprodukts. Diese Formen von Geschäftsmodellen werden als „Freemium“ bezeichnet (einem Kunstwort aus „free“ und „premium“).

Neben neuen Geschäftsmodellen werden für die Unternehmen erhebliche Kostensenkungen erwartet, da durch Menschen erbrachte Erwerbsarbeit noch verstärkter durch kostengünstige Roboter und KI-Systeme ersetzt wird. Dies wird sich nicht mehr allein auf simple Routinearbeiten beschränken, sondern auch komplexere Tätigkeiten einschließen (Administration, Kreation, Entscheidungssituationen etc.). Schon heute treffen erste Robo-Chefs Entscheidungen (z.B. bei Hitachi in der Lagerlogistik). Eine OECD-Studie von 2016 geht weltweit von einem Wegfall von 10 % aller Arbeitsplätze durch Digitalisierung aus. Nun sind aber Büros und Verwaltungen betroffen, da Fabriken schon weitgehend automatisiert wurden. In seiner Studie von 2016 prognostizierte das Weltwirtschaftsforum in Davos für die Industrieländer bis 2020 einen Wegfall von 5 Millionen Arbeitskräften mit „weißem Kragen“, denen nur 2 Millionen neue Stellen für High-Tech-Spezialisten gegenüberstehen.

Dies konterkariert optimistische Prognosen, die für Mitarbeiter interessantere Arbeiten und eine Entlastung von Routine versprechen. Doch es geht schon lange nicht mehr darum, sich nicht mehr bücken zu müssen und den Rücken zu schonen. Der Markt von Arbeitssuchenden ist voll von Menschen, die sich gerne wieder bücken würden. Vorbei ist auch die Zeit der „dummen“ Industrieroboter, die abgesichert hinter Schutzzäunen schwere Lasten bunkeln. Künftig werden zunehmend Arbeitsplätze mit künstlich-intelligenten Roboter-Kollegen besetzt, die mit menschlichen Arbeitskollegen vollständig und über alle Sinne interagieren. Im augmented gustation and olfaction ist es sogar schon möglich, Geschmack und Geruch durch elektronische Lollipops und Zerstäuber (z.B. von der Firma Scentee) digital zu distribuieren. Dass Facebook gerade daran forscht, Gedanken in Text zu wandeln, womit in Konsequenz ein Gedankenaustausch via Social Media möglich wird und wir mittels Wearables und implantierten RFID-Chips zum Molekül der virtuellen Welt mutieren, lässt einen Blick in die Zukunft zu. Der Computer ist nicht mehr vor uns, sondern in uns oder wir in ihm. Vorteile, die sich für den Menschen hieraus ergeben, muss jeder für sich individuell bewerten. Die Vorstellung mancher Arbeitssituationen wirkt aber selbst auf mich als Ingenieur etwas gruselig. Jetzt könnte ein Vorteil darin gesehen werden, es nicht mehr mit launischen Homo sapiens zu tun zu haben, sondern mit rational handelnden Avatars. Doch auch diese sind letztendlich nur ein Produkt von Programmierern mit bestimmten Weltanschauungen und Vorurteilen, deren Moral sich in der künstlichen Intelligenz widerspiegelt. Erinnert sei an den Vorfall 2015, als die Google-Gesichtserkennung bei dunkelhäutigen Personen das Schlagwort „Gorilla“ auswarf. Wovon weitgehend sicher ausgegangen werden kann, ist die zunehmende Virtualisierung der Arbeitswelt – meint: nicht mehr Präsenz an einem bestimmten Arbeitsort zeigen zu müssen, sondern sich virtuell von auswärts einbringen zu können. Der virtuelle Operationssaal oder die Hologrammauftritte von Jean-Luc Mélenchon im französischen Wahlkampf sind anschauliche Beispiele.

Ein anderer Vorteil wird in der größeren Freizeitorientierung gesehen, da ja unsere Avatars künftig die Arbeit machen. Beurteilbar ist dies noch nicht. Und Sie kennen ja den Spruch: „Mit Computern geht alles schneller, es dauert nur länger.“ Und ob für den Einzelnen die Zusammenarbeit mit einem digitalen Blechkollegen Freude bereitet und vorteilhaft ist, muss jeder für sich selbst entscheiden.

Zurück ins Jahr 2017: Aktuell heißt es, dass Industrie 3.0 erst im Entstehen sei.
Was ist bis 4.0 diesbezüglich noch zu tun?

Schaffner: Zu klären wäre zunächst, was unter Industrie 3.0 zu verstehen ist. Wenn wir uns an die Definition der 3. Industriellen Revolution der Automatisierung von Fertigungsketten durch Elektronifizierung orientieren, dann müsste es um die Entbindung digitaler Daten von proprietären Umgebungen gehen. Bezogen auf Herstellerinformationen bräuchten wir also Single-Source-Datenbestände, in denen Daten jedweder Quelle über einheitliche Metadaten für flexible Weiterverwendungen gefiltert und über offene Standards weiterverarbeitet werden können. Wenn wir diese Daten dann noch über einen Produktlebenszyklus anreichern und aktuell halten sowie zusätzlich über kontextbezogene Event-Impulse (als Request) individuell bereitstellen (als Delivery), dann nähern wir uns Industrie 4.0. Einen Schritt in diese Richtung macht die tekom mit dem Open-Source-Standard iiRDS (intelligent information Request & Delivery Standard – www.iirds.tekom.de). Die Industrie muss sich also in erster Linie um die Strukturierung ihrer Daten kümmern, vieles andere ist eher nebensächlich. Und da Industrie 4.0 nur über die integrierte Wertschöpfungskette funktioniert, sind Betriebe aller Branchen und Unternehmensgrößen betroffen. Dies wird heute noch massiv unterschätzt und es werden hierfür leider zu geringe Budgets bereitgestellt.

Eine letzte Frage: Wird sich der Mensch hinter der Technologie verändern? 

Schaffner: Noch kann nicht abgesehen werden, ob die Erwerbsarbeit insgesamt sinkt oder sich nur verlagert, wie dies bei früheren Technologieumbrüchen bereits der Fall war. Hier sind sich „die Weisen“ aus Wirtschaft und Wissenschaft nicht einig. Eine insgesamt sinkende Erwerbsarbeit und eine Verlagerung in Dienstleistungsbereiche erscheinen jedoch sehr wahrscheinlich. In der Hipster-Gesellschaft wird schon bespöttelt, dass die Hausangestellten der neuen Upperclass die unterbezahlten Au-pairs, Pizza-Boten, Lieferservices und Freizeit-Taxifahrer sind. Der Frankfurter Soziologe Oliver Nachtwey spricht sogar von einer Dienstleistung-Unterklasse, da die Servicekräfte von heute ihre Würde in der Gesellschaft verlieren würden.

Auch im Grünbuch Arbeiten 4.0 des BMAS warnt Andrea Nahles vor dem Erstarken atypischer, prekärer Erwerbsverhältnisse. Das Institut für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) hat festgestellt, dass sich die Zahl der Teilzeitbeschäftigten mit 15,3 Millionen seit 1996 fast verdoppelt und seit 1991 nahezu verdreifacht hat. Und viele Personaler sehen für die Zukunft einen noch weiteren Anstieg an Teilzeitarbeitsplätzen bis hin zur umstrittenen „Arbeit auf Abruf“ (legalisiert in § 12 im Teilzeit- und Befristungsgesetz), um die notwendige Flexibilität zu wahren. Die Ideen der New-Work-Bewegung des Sozialphilosophen Frithjof Bergmann erhalten nun kräftig Rückenwind. Bergmann hat bereits in den 70er Jahren den Verlust von Erwerbsarbeit durch Automation vorausgesagt und Vorschläge unterbreitet, wie sich Menschen bei sinkender Erwerbsarbeit die Zeit vertreiben sollen: 1/3 Erwerbsarbeit, 1/3 Selbstversorgung und 1/3 Arbeit, die einem richtig Spaß macht.

Gleichzeitig wird festgestellt, dass die Steigerung der Produktivität weltweit seit Jahrzehnten kontinuierlich sinkt und langsam die bedrohliche 0%-Marke erreicht. Volkswirtschaftler führen dies nicht zuletzt auf die wachsende Dienstleistungsgesellschaft zurück. Anders als im Produktionssektor schafft hier neue Technologie deutlich weniger Produktivität. Jetzt wird postuliert, und leider von Unternehmen auch oft erwartet, dass allein die digitale Technik die menschliche Produktivität steigern hilft. Dabei wird menschliche Multitasking-Fähigkeit vorausgesetzt. Das Gehirn kann sich aber nur auf eine, maximal zwei komplexe Tätigkeiten gleichzeitig konzentrieren, wie die Studie von Sylvain Charron und Etienne Koechlin (Institut national de la santé et de la recherche médicale, Paris) aus dem Jahr 2010 nachweist. Bei zwei parallelen Tätigkeiten (z.B. telefonieren und eine Excel-Tabelle bearbeiten) sinkt die Produktivität bereits um bis zu 40 %. In der heutigen Informations- und Dienstleistungsgesellschaft sind Zeitdruck, Hetze, Stress, psychosomatische Störungen, Burn-outs und damit Arbeitsausfälle die Folge.

Arbeitgeber müssen sich also vom Mythos und dem Erfolgsrezept des Multitasking-fähigen, permanent erreichbaren Mitarbeiters ebenso verabschieden wie Arbeitnehmer vom gesellschaftlichen Statussymbol des erfolgreich Unentbehrlichen mit einer 60–70-Stunden-Woche. Nur vier bis fünf schöpferische Stunden am Tag und den Rest mit Muße zu verbringen, haben schon Charles Darwin, Thomas Mann, Charles Dickens und Ingmar Bergmann zu Höchstleistungen verholfen – womit wir wieder bei der New-Work-Bewegung wären. Heute atypische Beschäftigungen (z.B. Teilzeitarbeit, geringfügige und befristete Arbeitsverhältnisse) werden vermutlich typisch werden. So erscheint es bislang konsequent, dass der Versuch von Andrea Nahles (SPD) seit dem Herbst, ein neues gesetzliches Recht auf Rückkehr zur Vollzeit (nach einer befristeten Teilzeit) durchzusetzen, bislang erfolglos blieb. Doch wie sollen sich öffentliche und private Haushalte bei sinkender Erwerbsarbeit künftig finanzieren? Aus volkswirtschaftlicher Sicht werden die Forderungen nach Versteuerung von Roboterarbeit laut, wie dies auch Bill Gates fordert, und das bedingungslose Grundeinkommen, so wie es in Finnland bereits getestet wird. Dies sind Themen, die die politische Landschaft künftig vermutlich prägen werden. Allen euphorischen Jubelrufen zum Trotz, es wird leider auch Verlierer geben. Und diese sind tendenziell eher im niederqualifizierten Bereich zu finden. Wer sich einen Eindruck verschaffen möchte, sollte sich mit dem Programm der Bundesregierung „Initiative Neue Qualität der Arbeit“ beschäftigen, und im Rahmen der Themenwoche „Zukunft der Arbeit“ hat die ARD einen Job-Futuromat entwickelt, mit dem ermittelt werden kann, welche Tätigkeiten Ihres Berufes heute schon eine Maschine erledigen könnte. Diesem Phänomen kann nur mit einer Up-to-date-Qualifizierung begegnet werden, und diese wird schwerpunktmäßig im akademischen Bereich gesehen. Daher wurde im 8. Forschungsprogramm der Europäischen Kommission (Horizont 2020) auch für die Akademikerquote eine Steigerung von 31 % auf mindestens 40 % angesetzt. Klaus Schwab, Gründer und Präsident des Weltwirtschaftsforums, spricht sich in seinem jüngsten Werk „The Fourth Industrial Revolution“ von 2016 zudem dafür aus, dass die berufsbegleitende akademische Ausbildung das Weiterbildungskonzept 4.0 sei. Fachliche Erfahrung und wissenschaftliche Problemdurchdringung wird benötigt, um digitale Geschäftsmodelle und personalorganisatorische Konzepte für die Arbeitswelt der Zukunft zu entwickeln. Die berufsbegleitende Hochschulausbildung sichert den Erhalt der Arbeitsleistung bei gleichzeitig kontinuierlichem Zugewinn an akademischer Kompetenz durch den begleitenden Theorie-Praxis-Transfer. Die duale Ausbildung (parallele Berufsausbildung und Bachelor-Studium) sowie das berufsbegleitende Hochschulstudium wird so zu einem Erfolgsgarant für die Talentgewinnung und -entwicklung im internen und externen Personalmarketing.

 

Wir danken Ihnen für dieses interessante Interview, Herr Schaffner und sind auf die Entwicklungen bis 2035 sehr gespannt.

Prof. Dr. Schaffner ist seit über 20 Jahren in der Technischen Kommunikation tätig, Inhaber der BIOS Dr.-Ing. Schaffner Beratungsgesellschaft mbH und Dozent an der FOM Hochschule mit den Schwerpunkten Organisation, Personalführung und Wissensmanagement. Er forscht am FOM-Kompetenzcentrum für Technologie und Innovationsmanagement (KCT) im Schwerpunkt Wissensmanagement und Technische Kommunikation.
Weiterführende Informationen:
Programm der Bundesregierung „Initiative Neue Qualität der Arbeit“ INQA: www.inqa.de
ARD Job-Futuromat Test: „Kann ein Roboter meinen Job machen?“ job-futuromat.ard.de

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Helena Maier
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Helena Maier

Helena Maier ist Mitarbeiterin bei der tcworld und ist verantwortlich dafür, dass dieser Blog regelmäßig mit Artikeln rund um das Thema Intelligent Information befüllt wird.
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