„Guten Tag, Herr Gabriel, hatten Sie eine gute Anreise?“ Die höfliche Begrüßung kommt nicht von der Fachhochschul-Professorin Oksana Arnold, die neben dem Bundeswirtschaftsminister steht, sondern von ihrem „wohlgenährten Baby“, einem fünf Kilo schweren und rund 70 Zentimeter großen Robotermännchen. Das stakst etwas wackelig über den Tisch und gibt Gabriel die Hand. Dann allerdings knickt die Maschine in sich zusammen und Sigmar Gabriel kommentiert ein wenig uncharmant: „Wir erkennen wenigstens den Forschungsbedarf.“
Den gibt es hier in Jena an jeder Ecke. Das Fraunhofer Institut für angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) ist ein weltweit führender Standort für wirtschaftsnahe Entwicklungen. Mit Partnern aus der Industrie – nahezu allen deutschen Großunternehmen, aber auch etlichen Mittelständlern – marschieren die Jenaer Wissenschaftler und Ingenieure an der Spitze des Fortschritts. Innovative Lösungen mit Licht, so lautet das selbst gewählte Motto. Auch Dank der zahlreichen Forschungsanstrengungen mit Unterstützung aus öffentlichen Kassen arbeiten heute wieder 15.200 Menschen im Großraum Jena in der optischen Industrie. Zu DDR-Zeiten waren es 30.000, nach der Wende nur noch 3000.
Stufen der industriellen Entwicklung
Die erste industrielle Revolution datiert man auf das Ende des 18. Jahrhunderts. Gekennzeichnet war sie durch die Einführung mechanischer Produktionsanlagen, die durch Wasser- und Dampfkraft angetrieben wurden. In dieser Zeit wurde auch der erste mechanische Webstuhl entwickelt.
Quelle: Deutsche Bank Research Industrie 4.0 - Upgrade des Industriestandorts Deutschland steht bevor, Stand: Februar 2014
Die Erfindung erster Fließbänder in Schlachthöfen in den USA ist Symptom der zweiten industriellen Revolution. Die Verfügbarkeit elektrischer Energie für Produktionszwecke bedingte ab der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts die Einführung arbeitsteiliger Massenproduktion.
In den 70er Jahren des vergangenen Jahrhunderts automatisierte sich die Produktion weiter. Von diesem Zeitraum an wurde nicht mehr nur Arbeitsteilung betrieben, sondern ganze Arbeitsschritte wurden von Maschinen übernommen. Die Grundlage für diese Entwicklung war der Einsatz von Elektronik und IT.
Die Industrie 4.0 soll die vierte industrielle Revolution werden. In der "intelligenten Fabrik" sollen Menschen, Maschinen und Ressourcen miteinander kommunizieren. Das jeweilige Produkt soll, gefüttert mit Informationen über sich selbst, seinen eigenen Fertigungsprozess optimieren können.
Industrie 4.0 - das Schlagwort, das Unternehmen weltweit umtreibt, hat der Bundeswirtschaftsminister als Leitmotiv für seine Sommerreise durch die neuen Länder gewählt. Zwei Fragen treiben Gabriel um: Wie können es deutsche Unternehmen schaffen, mit diesem Trend an die Weltspitze zu kommen oder dort zu bleiben – beispielsweise im Maschinenbau? Und welche Folgen hat der Wandel für die Arbeitsbedingungen, die Zahl der Jobs sowie die Aus- und Fortbildung der Mitarbeiter?
Kamera mit Insektenauge
War es mit dem Roboter noch etwas schwierig, begeistern Gabriel andere Entwicklungen des Fraunhofer IOF umso mehr. Eine superflache Kamera, deren Technik dem Auge der Insekten abgeschaut ist. „Die Natur hat 27 verschiedene Augensysteme hervorgebracht“, erklärt der Jenaer Professor Andreas Tünnermann, Leiter des IOF. „Aber unsere bisherigen Kameras sind nur dem Auge des Säugetieres nachgebildet.“
Mit der Neuentwicklung ließen sich dreidimensionale Darstellungen leichter erzeugen. Eingesetzt wird die Technik auch zur Entfernungsmessung; dort ermöglicht sie sehr viel genauere Daten. Vor allem aber: Die Kamera ist winzig und leicht – eben so wie ein Insektenauge im Vergleich zum Sehorgan von Säugetieren.
Nächstliegende Anwendung zahlreicher Technologien, die in Jena entstehen, ist das autonome Fahren. Die ultraflache Kamera wird dafür genauso gebraucht – und später in die Windschutzscheibe implantiert - wie die Sensorik, die ursprünglich für Rendezvous im All, für das Andocken von Raumschiffen entwickelt wurde.
HighSpeed-3D-Messung ermöglicht das schnelle Erfassen der Umgebung, die schnelle Reaktion. Ein Milliardenmarkt täte sich dort auf, sagt Andreas Bräuer, Abteilungsleiter Mikrooptische Systeme am IOF.
"In Deutschland erfunden, in Japan umgesetzt - das darf nicht passieren“
Da hakt Wirtschaftsminister Gabriel ein: „Wie rentiert sich das eigentlich für Fraunhofer?“ Ihn treibt dabei nicht nur die Sorge um den verdienten Lohn für die Wissenschaftseinrichtung, sondern auch um das Verhältnis öffentlicher und privater Investitionen. Schließlich wird ein Teil der Entwicklung mit Steuergeldern finanziert.
„Das Geschäft machen dann die Partner oder ausgegründete Unternehmen.“ Institutschef Tünnermann widerspricht: „Da muss man über Lizenzierung sprechen.“ Doch Gabriel lässt nicht locker und erinnert warnend an die Technologie des MP3-Players (entwickelt am Fraunhofer Institut) und an den Katalysator: „In Deutschland erfunden, in Japan umgesetzt. Das darf uns nicht zu oft passieren.“
Intelligente Assistenten für das neue Maschinen-Zeitalter haben nicht nur im Verkehr eine Zukunft, sondern auch in Industrie und Handwerk. „Assistierte Montage“ wird ein Arbeitsplatz der Zukunft sein, den Gabriel in Jena schon mal ausprobieren kann. Über dem Arbeitsplatz erscheint auf dem Bildschirm das Werkstück. Jedes weitere Bauteil wird dort angezeigt, kann anhand der eingeblendeten Hilfslinien an die richtige Stelle positioniert und verschraubt werden.
Gabriel findet das hilfreich. „Meine handwerklichen Fähigkeiten sind eher unterdurchschnittlich ausgebildet“, gibt der SPD-Vorsitzende zu. Aber für einen Sozialdemokraten sollten zwei linke Hände kein Problem sein.
Vollautomatische Fertigung bei ThyssenKrupp
Die unternehmerische Anwendung von „Industrie 4.0“ schaut sich Gabriel in Schönebeck bei Magdeburg an. ThyssenKrupp fertigt dort Lenksysteme für nahezu alle Automobilhersteller. Inzwischen weitgehend vollautomatisch. Der Maschinist legt nur noch die Bauteile auf ein Montagetablett, den Rest erledigt die Fertigungsstraße. Jedes Einzelteil wird vermessen und geprüft, sie werden zusammengefügt und verschraubt.
So wird der „ZB-Kugelmutterkörper“- ein toller Fachbegriff – vollautomatisch produziert und weiterverarbeitet. Am Ende rechnet die Anlage aus, welche der 27 Kugelsorten – abgestuft in tausendstel Millimetern – in das Kugellager eingebaut werden müssen, um das optimale Ergebnis zu erzielen. Gabriel staunt, dass trotz höchster Automation „offenbar jedes Stück verschieden ist“. Ein Problem sei das nicht, belehrt ihn Patrick Vith von ThyssenKrupp. „Wir verkaufen nicht Teile, sondern Eigenschaften und Spezifikationen wie Lenkgenauigkeit und Fahrkomfort.“
Ein wenig alltäglichen Realismus konnte freilich auch der verbesserungsfähige Roboter in Jena bieten, der später mal Alte pflegen oder zumindest unterstützen könnte. „Ich folge Dir“, sagt die Stimme vom Chip, als Gabriel den Arm des Technikwunders anhebt. Wieder macht das Maschinchen einige wackelige Schritte, dann fällt er unplanmäßig auf die Knie.
Den Minister kann das nicht erschüttern. „Das macht meine Tochter auch immer. Die wirft sich erstmal auf den Boden und sagt Nein, wenn ich sage, sie soll mir folgen.“
