Kommentar von Manfred Deues, Ams Solution

Industrie 4.0 in der Einzel- und Auftragsfertigung

Glaubt man den immer zahlreicheren Titelgeschichten, Keynote-Reden, Lobby-Bekundungen und Regierungserklärungen, so ist der Wandel der Fertigung durch Industrie 4.0 bereits in vollem Gang. Doch Hand aufs Herz: Wie weit ist die Praxis tatsächlich schon vorangekommen? Und vor allem: Wo steht der Mittelstand? Eine Bestandsaufnahme, deren besonderes Augenmerk den Hidden Champions der Einzel- und Auftragsfertigung gilt.

  • Intelligente Roboter in der Produktion

    Laut Manfred Deues, Ams.Solution AG, greift Industrie 4.0 bereits jetzt schon nach den Sternen und strebt die intelligente Automatisierung kompletter Wertschöpfungsnetzwerke an.

  • Manfred Deues, Ams.Solution AG

    „In ausgewählten Teilbereichen, wie etwa im Lager, in der Montage und in der Wartung, werden Industrie-4.0-Lösungen sicherlich Einzug halten. Wann dies in nennenswerter Weise der Fall ist, entscheidet sich an der Bezahlbarkeit der Lösungen“, so Manfred Deues, Ams.Solution.

Geht ohne Industrie 4.0 wirklich bald gar nichts mehr? Oder haben wir es vorerst nur mit einer weiteren Sau zu tun, die US-amerikanische Interessensvertreter durch das digitale Dorf treiben? Bei Licht betrachtet zeigt die Diskussion deutliche Parallelen zum Hype um das Thema Cloud Computing. Auch hier verkünden die Propheten des Wandels nun schon seit Jahren, dass die Verlagerung der IT in die virtuelle Wolke unmittelbar bevorstehe. Im Tagesgeschäft vollzieht sich der Wechsel jedoch deutlich differenzierter. Selbst die vor allem in der Großindustrie beheimateten Cloud-Pioniere schauen sehr genau hin, welche Daten sie auslagern und was sie bis auf Weiteres auf den eigenen Servern belassen. Beide Megatrends hängen im Übrigen eng miteinander zusammen – legt Cloud Computing doch gewissermaßen die Infrastruktur für Industrie 4.0 fest. Insofern sollte es auch niemanden verwundern, mit welchen medialen Geschützen die Verfechter beider Konzepte den Wandel kommunikativ befeuern.

Unerledigte Hausaufgaben

Um die absehbaren Auswirkungen der vierten Revolution realistisch einzuschätzen, lohnt ein kurzer Rückblick auf ihre drei Vorgänger. Zwei der drei Umstürze sind Wirtschaftsgeschichte: Im Anschluss an die Mechanisierung mit Wasser und Dampfkraft (Industrie 1.0) kam die arbeitsteilige Massenfertigung mit elektrischer Energie (Industrie 2.0). Zweifellos haben beide Entwicklungen die Art unseres Wirtschaftens von Grund auf verändert. Im Vergleich dazu hat die in den Siebzigerjahren gestartete dritte Revolution noch ein gutes Stück ihres Weges vor sich. Ist es doch das erklärte Ziel von Industrie 3.0, die betrieblichen Arbeitsabläufe durch den flächendeckenden Einsatz von Elektronik- und IT-Systemen zu automatisieren. Auf der Maschinenebene kann die Entwicklung nahezu als abgeschlossen gelten. Längst verfügen selbst kleinere Industriebetriebe über eine Technologieinfrastruktur, die mit Blick auf den internationalen Wettbewerb ihresgleichen sucht.


Auf der Ebene der Unternehmensabläufe zeigt sich jedoch ein deutlich heterogeneres Bild. Hier bewegt sich die Reife der installierten Lösungen irgendwo zwischen Industrie 2.5 und 3.3. Denn ungeachtet aller Integrationsfortschritte sind immer noch zahlreiche Insellösungen im Einsatz, die den bereichsübergreifenden Austausch betriebswirtschaftlicher Informationen ausbremsen und in einigen Fällen sogar unmöglich machen. Doch in dem Maß, wie die Prozesstransparenz eingeschränkt bleibt, in genau diesem Maß fehlt den Unternehmen die Informationsgrundlage, um wirklich durchgängige Workflows zu schaffen. Wirklich abgeschlossen ist die dritte Revolution daher fast nirgendwo. Entsprechend herausfordernd wird es sein, die Unternehmen auf ihrem jetzigen Entwicklungsstand abzuholen und in das noch einmal deutlich weiter reichende Integrationskonzept der vierten Revolution einzubinden.

Massenproduktion vs. Einzelfertigung

Ungeachtet dessen greift Industrie 4.0 bereits jetzt schon nach den Sternen und strebt die intelligente Automatisierung kompletter Wertschöpfungsnetzwerke an. Dies soll über den Einsatz cyber-physischer Systeme geschehen, in denen Anlagen, Maschinen, Werkzeuge und Werkstücke entlang des gesamten Produktions- und Logistikprozesses miteinander kommunizieren, um dessen Ergebnis fortwährend zu optimieren. Hierbei sollen die Ressourcen aller Partner in einem einzigen intelligenten Netzwerk zusammengeführt werden. Der neue Ansatz ist daher wie gemacht für stark arbeitsteilige Serienfertiger, die auf ein Höchstmaß an Just-in-time-Anlieferung setzen. Mit Industrie 4.0 verbindet sich der Wunsch dieser Unternehmen, ihre Produkte kostenschonend zu individualisieren, um die weiter steigenden Kundenanforderungen auch zukünftig noch erfüllen zu können. Von daher ist es kein Zufall, dass die Mehrzahl der bereits vorliegenden Erfolgsgeschichten im Automobilbau spielt.


Im Vergleich dazu zeigt sich in der Investitionsgüterindustrie ein völlig anderes Lagebild. Dies wird besonders deutlich im Bereich der Einzelfertiger, die sich mit der Entwicklung und Produktion kundenindividueller Ausrüstungsgüter beschäftigen. Das Produktportfolio dieser stark mittelständisch geprägten Unternehmen reicht von passgenauen Werkzeugen über Sondermaschinen bis zu Produktionsstraßen und schlüsselfertigen Industrieanlagen. Zweifellos setzen auch Einzelfertiger, wann immer es geht, auf Standardisierung. Nur dann sind sie in der Lage, die Produktionskosten ihrer Unikate in einem marktfähigen Rahmen zu halten. Gleichwohl liegt der Anteil der Standardbauteile in der Regel nur zwischen 30 und 60 Prozent. Der weitaus größere Teil der Wertschöpfung resultiert aus dem Innovationsmanagement der Unternehmen.


Eine optimale Vernetzung der Produktion via Industrie 4.0 kann daher nur flankierend werden. Wie wettbewerbsfähig Einzelfertiger sind, entscheidet sich auf einem ganz anderen Gebiet. Einzelfertiger sprechen bei diesem Aufgabengebiet von der „konstruktionsbegleitenden Fertigung“. Gemeint ist die Praxis, dass Produktentwicklung, Disposition, Beschaffung, verlängerte Werkbank, Fertigung und Montage über weite Strecken des Auftrags parallel zueinander arbeiten. Erst das synchrone Vorgehen macht es den Unternehmen möglich, ihre Lieferfristen einzuhalten. Damit die Projektbeteiligten tatsächlich gleichzeitig starten können, ist ein extrem umsichtiger Managementprozess erforderlich. IT-Systeme können bei diesem Prozess nur unterstützen. Ihre Aufgabe ist es, den Entscheidern die gewünschte Transparenz zu liefern. Die eigentlichen Entscheidungen sind jedoch die Kernkompetenz der Projektleiter. Da Einzelfertiger mit jedem Auftrag ein Stück weit Neuland betreten, ist jede Menge Umsicht, Erfahrung und Risikobereitschaft gefragt. Der Erfolg der Auftragssteuerung hängt daher von Qualitäten ab, die bis auf Weiteres deutlich über die Fähigkeiten eines cyber-physischen Systems hinausgehen.

Ausgewählte Einsatzfelder

Vor diesem Hintergrund sind der Automatisierung per Industrie 4.0 noch klare Grenzen gesetzt. So lange es Industrieunternehmen gibt, die auf Maschinen und Anlagen mit individuellen Stärken setzen, so lange werden Einzelfertiger gefragt sein, ihr auf den Menschen gestütztes Innovationsmanagement fortzuführen. In ausgewählten Teilbereichen, wie etwa im Lager, in der Montage und in der Wartung, werden Industrie-4.0-Lösungen sicherlich Einzug halten. Wann dies in nennenswerter Weise der Fall ist, entscheidet sich an der Bezahlbarkeit der Lösungen. Aktuell liegen die Kosten deutlich über dem Nutzen, den die vierte industrielle Revolution den mittelständischen Unternehmen bringen kann. Mit dem Einzug der Lösungen in der Großindustrie sind jedoch sinkende Preise zu erwarten, die den zielgerichteten Einsatz in der Einzel- und Auftragsfertigung möglich machen werden.

Bildquelle: © Thinkstock/iStockphoto

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