Langfristige Wettbewerbsfähigkeit der Fertigungsindustrie Die Zukunft heißt Industrie 4.0

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Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE

ALE Deutschland GmbH

Aktuell bewegen wir uns auf eine wirtschaftlich unsichere Zukunft zu. Um dennoch weiter im internationalen Vergleich bestehen zu können, ist der Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit der Fertigungsindustrie essenziell. Wo muss die Reise hingehen, um als Unternehmen in Zukunft nicht nur zu bestehen, sondern nachhaltig zu wachsen? Und welche Rolle spielt Industrie 4.0 in diesem Zusammenhang?

Laut einer Bitkom-Studie von 2021 sehen 95 Prozent der befragten Unternehmen Industrie 4.0 als Voraussetzung für den Erhalt ihrer Wettbewerbsfähigkeit – wohl gemerkt für den Erhalt, nicht für deren Wachstum und Expansion. Trotzdem geben 75 Prozent der Befragten fehlende Mittel als einen der Hauptgründe für das Scheitern ihrer Industrie 4.0 Projekte an.

55 Prozent der Befragten sehen in fehlenden Fachkräften einen weiteren wesentlichen Misserfolgsfaktor. Ein Umdenken muss her, denn offensichtlich wird das Potenzial der vierten industriellen Revolution nicht annähernd ausgeschöpft.

Die folgende Erkenntnis aus dem McKinsey Report „Capturing value at scale in discrete manufacturing with Industry 4.0” bestätigt das:

„Industry 4.0 could have an estimated value-creation potential for manufacturers and suppliers of $ 3.7 trillion in 2025 […] Yet only about 30 percent of companies are capturing value from Industry 4.0 solutions at scale today.”

Status quo und Blick in die Zukunft

Vernetzung ist eines der elementaren Konzepte von Industrie 4.0. Produkte sind damit zukünftig nicht mehr nur als Ergebnis eines Fertigungsprozesses zu sehen, sondern sie werden selbst Bestandteil der Vernetzung. Damit können Investitions‐ und Konsumgüter mit digitalen Dienstleistungen erweitert werden. Die Grundlage für neue Umsatzmöglichkeiten bis hin zu neuen Geschäftsmodellen ist somit gegeben. Industrie 4.0 also nur auf den Produktionsprozess zu beziehen, reicht nicht aus. Denn dies zahlt einzig auf kostenrelevante Faktoren ein.

2016 startete das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt »Basissystem Industrie 4.0« (BaSys 4.0). Mit Eclipse BaSyx wurde dort eine Lösung entwickelt, die die erforderlichen Dienste für die Umsetzung der Industrie 4.0 bereitstellt und miteinander verknüpft. Es ermöglicht den niedrigschwelligen Einstieg in Industrie 4.0 und ist ein offener de-facto-Standard, der den „Lock-In-Effekt“ vermeidet, der durch Festlegung auf Produkte eines bestimmten Herstellers entsteht. Objective Partner hat BaSyx um anwendungs- und geschäftsmodellspezifische Dienste und Integrationen in SAP-Systeme erweitert. Betrachtet man alles mit einem holistischen Blick, ermöglichen solche Innovationen die Schaffung zukunftsfähiger Geschäftsmodelle, wie Servitization, Asset-as-a-Service oder Pay-per-Use.

Ein Beispiel aus der Praxis: Die Firma Ligenium ist ein innovativer Hersteller von nachhaltigen Ladungsträgern, die z.B. für den schadensfreien Transport von Autoteilen verwendet werden. Mit digitalen Mehrwertdiensten am Ladungsträger wird nachvollziehbar, wo welcher Ladungsträger im Einsatz ist, ob dieser bereits entladen oder überhaupt noch funktionsfähig ist. Dank Sensorik, digitalem Zwilling und Integration in ein cloudbasiertes SAP-System hat Ligenium dies geschafft. „Der Kunde optimiert nun nicht nur seine Fertigung, sondern auch die Logistik und kann die CO2-Emissionen am Ladungsträger verbessern und tracken”, erklärt Christoph Alt, Geschäftsführer von Ligenium. Der entscheidende Vorteil: Ladungsträger werden nicht mehr gekauft, sondern einfach für den jeweiligen Transport als Pay-per-use-Modell gemietet.

Der Erfolg von Industrie 4.0 ist eng mit der Veränderung des „klassischen“ Produktverständnisses und dienstbasierten Fertigungsansätzen verknüpft. Flexibilität tritt in den Vordergrund. Man möchte ein Produkt so lange nutzen, wie man es benötigt und danach zurückgeben. Ein Produkt zu besitzen, wird nachrangiger, wenn der Besitz die eigene Flexibilität einschränkt. Monetarisierte Mehrwerte, Servizitation, Pay‐per‐Use/Pay‐as‐you‐Go, etc. sind Themen, in der die Zukunft der Fertigungsindustrie liegt. Das zwingt zum Umdenken. Und so gelingt der nachhaltig erfolgreiche Wandel:

Geschäftsführung involvieren

Industrie 4.0 umfasst deutlich mehr als die Modernisierung einer Fertigungsstraße oder das Verbauen von Sensoren. Es ist ein strategisches Zukunftsthema auf Basis digitaler Technologien und sollte daher Aufgabe der Geschäftsführung sein. Gegenwärtig ist es allerdings meist in F&E-Abteilungen verortet oder wird an die Fertigungsleitung delegiert.

Groß denken

Wir müssen öfter revolutionär denken; nicht nur an ein Produkt, denn daran denken wir viel zu oft. Vision sollten neue Geschäftsmodelle und Ökosysteme sein, die verschiedene Player einbindet, aber einen selbst unverzichtbar macht. Nur dadurch sichern Unternehmer ihre Umsätze auch für die Zukunft. Unternehmer müssen heute über den Tellerrand hinausschauen. Die Vernetzung cyber-physikalischer Systeme eröffnet nahezu unbegrenzte Chancen.

Kreativität und Innovation fördern

Ähnlich wie Apples Appstore, Amazons Marketplace, oder Fortnite als Plattform: Unternehmen müssen Raum für Kreativität schaffen, vergleichbar mit den Ansätzen aus der Digitalisierung. Was will der Kunde? Was begeistert den Kunden? Wie schaffen wir es, den Kunden z.B. durch ein Ökosystem zu binden? Die Kreativworkshops des Fraunhofer IESE beispielsweise befassen sich genau mit diesen Fragen. Nur mit Innovationen ebnen wir den Weg zu nachhaltigem Erfolg. In den meisten Fällen, wenn von Innovation die Rede ist, ist das Produkt gemeint. Dabei wird vergessen, dass die effektive Hebelwirkung eigentlich im Geschäftsmodell liegt. Innovationsfähigkeit ist damit nicht nur Erfolgsfaktor, sondern vielmehr unternehmerische Notwendigkeit. Über 60 Prozent der Geschäftsmodellinnovationen führen zu höheren Gewinnen des jeweiligen Unternehmens.

Die richtige Technologie nutzen

Mit den richtigen Technologien, die das „Big Picture“ von Anfang an unterstützen, können mit den relevanten Standards kompatible Lösungen evolutionär erarbeitet werden. Von der Vernetzung des Shopfloors, über den Officefloor, bis zum vernetzten Produkt. Mit Eclipse BaSyx existiert schon heute eine tragfähige Lösung, die in vielen Bereichen eingesetzt wird.

Mit Geschwindigkeit vorausgehen

Es braucht unternehmerischen Mut, um Lösungen schnell und frühzeitig zu erproben. Geschwindigkeit ist dabei ein elementarer Erfolgsfaktor. Dazu muss eine Kultur etabliert werden, in der man aus Fehlern lernen kann.

Am Ende des Tages müssen Unternehmen den ersten Schritt in Richtung Evolution gehen. Umdenken für eine nachhaltig erfolgreiche Zukunft – in jeglicher Form. Solange das Potential von Industrie 4.0 nur im Ansatz genutzt wird, zeugt die Diskussion über Industrie X.0 lediglich davon, dass nicht verstanden wurde, wo die deutsche Industrie heute steht.

Über die Autoren

Andreas Bader ist CEO und Gründer der Objective Partner AG. Seit über 25 Jahren unterstützte er Unternehmen auf dem Weg in eine digitale, nachhaltige Zukunft. Als Gründer und Vorstand ist Andreas Bader zuständig für die Bereiche Strategie, Sales, Marketing und Administration.

Dr. Thomas Kuhn ist Hauptabteilungsleiter für Embedded Systems am Fraunhofer Institut für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern. Gemeinsam mit seinem Team entwickelt er Lösungen für Digitale Zwillinge, virtuelle Testverfahren, und Sicherheitskonzepte.

Prof. Dr.-Ing. Peter Liggesmeyer ist Leiter des Fraunhofer-Instituts für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern.

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