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Industrie 4.0 So sieht der Arbeitsplatz der Zukunft aus

Maschinen und Roboter übernehmen immer mehr Aufgaben – trotzdem wird die Fabrik der Zukunft nicht menschenleer sein. Welche Rolle der Mensch bei der nächsten industriellen Revolution einnimmt und wo noch Probleme liegen.

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Industrie 4.0: Der Arbeitsplatz der Zukunft ist mobil. Quelle: imago images

Lautlos fährt der elektrisch betriebene Montagebock am Regal vorbei. Das Regal weiß schon, welches Teil montiert werden soll und zeigt dem Arbeiter mit einer kleinen LED-Leuchte, wo er zugreifen muss. Und schon rollt der Arbeitstisch weiter zur nächsten Station. Dort muss ein schweres Gehäuse gewendet werden. Die Maschine, die dem Monteur diesen anstrengenden Schritt abnimmt, ist bereits in die Montage-Insel integriert und spricht sich mit dem mobilen Montagebock ab. Falls der Arbeiter mal einen Schritt vergisst, kann er jedes Detail auf einem Tablet nachlesen. Ist alles zusammengeschraubt, wird das Teil auf den nächsten Roboter verladen, zur Lackieranlage und schließlich zur Endkontrolle gebracht.

Was nach der stereotypen Vision einer vernetzen Industrie-4.0-Anlage klingt, ist bei SEW Eurodrive bereits Realität. Während viele Unternehmen über die vernetzte Produktion reden oder eine kleine Demonstrationsanlage haben, hat der Spezialist für Elektroantriebe aus dem badischen Bruchsal bereits eine Modellfabrik in Betrieb, die voll in der Tagesproduktion mitläuft. „Einzelne vernetzte Maschinen sieht man heute schon in fast jeder Fabrik“, sagt der Technik-Geschäftsführer Johann Soder. „Dass ganze Wertschöpfungsketten vernetzt und digitalisiert sind, ist aber noch sehr selten. Genau das haben wir hier gemacht.“

Sechs Montage-Inseln hat SEW in dem Werk Graben-Neudorf bereits auf das neue System umgestellt. Da es aber keine passenden Maschinen zu kaufen gab, musste SEW die fahrenden Montageböcke – intern werden sie Montage-Assistenten genannt – erst entwickeln. Auch die Logistik-Assistenten, die für den Transport zwischen den einzelnen Inseln zuständig sind, haben die Badener selbst entworfen.

„Wir werden Personal verlieren“

Die ersten Ergebnisse des Versuchs können sich sehen lassen: Bis ein Elektromotor samt Getriebe montiert ist, dauert es nur noch halb so lange. Gleichzeitig ist die Anzahl an möglichen Varianten, die an einer Montage-Insel zusammengeschraubt werden können, um ein Vielfaches gestiegen. Für Soder hat sich das neue Modell bereits etabliert: Bis 2018 soll auch der Rest des Werks umgestellt werden.

Die klassische Werkbank hat dann ausgedient – der Mitarbeiter an der Werkbank jedoch nicht. „Wir werden durch Industrie 4.0 Personal verlieren, zum Beispiel im Wareneingang oder der Fabriksteuerung“, erläutert Soder. „Aber unsere Werker sind auf absehbare Zeit nicht zu ersetzen. Roboter beherrschen die Varianz noch nicht.“

Die Folgen von Industrie 4.0 für die Branchen in Deutschland bis 2025

Jede der Montage-Inseln kann tausende verschiedene Motoren herstellen – je nachdem, welche Antriebsart verbaut wird und wie die Teile im Getriebe kombiniert werden, entsteht so ein Elektroantrieb nach den Ansprüchen des Kunden. Das Problem für die Roboter: Es müssen jedes Mal andere Zahnräder und Wellen gegriffen und eingesetzt werden. Und so anpassungsfähig sind Roboterhände noch nicht. Sie bräuchten verschiedene Greif-Werkzeuge, die ständig ausgetauscht werden müssten – der Zeit-Vorteil wäre schnell dahin.

Dennoch gilt: Ohne gute Ausbildung geht nichts, Geringqualifizierte dürften zu den Verlieren des Strukturwandels gehören. Das legt auch eine Studie des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung (IAB) nahe. Laut den Experten werden in den kommenden Jahren in Deutschland 430.000 Arbeitsplätze in der Produktion neu entstehen, gleichzeitig aber 490.000 weniger qualifizierte Jobs wegfallen. So müssten zum Beispiel Facharbeiter, die bisher in den Produktionsstraßen mit Routinearbeiten erledigen, frühzeitig für anspruchsvolle Aufgaben in der Industrie 4.0 umgeschult werden, so die Wissenschaftler des IAB.

„Die Maschinen sollen unsere Mitarbeiter entlasten. Wir müssen nicht härter, sondern intelligenter arbeiten“, sagt Soder. Der Mensch, erklärt er, wird „vom Arbeiter zum Problemlöser, Entscheider und Innovator“. Denn in ungeplanten, nicht vorhersagbaren Situationen ist der Mensch mit seinen kognitiven Fähigkeiten gefragt und soll sich auch voll und ganz darauf konzentrieren können.

Was Soder von seinen Mitarbeitern erwartet und fordert, ist vor allem Flexibilität: „Morgens an der Stechuhr das Hirn abzugeben und acht Stunden lang einer monotonen Aufgabe nachzugehen, wird nicht mehr funktionieren“, meint der SEW-Geschäftsführer. „Das setzt natürlich eine andere Ausbildung und Qualifizierung voraus.“

Ein Beispiel: Die Auslastung der Fabrik – und damit der Einsatz des Personals – wird in der Modellanlage von SEW nicht mehr Wochen, sondern maximal drei Stunden im Voraus geplant. Deutet sich mitten in der Schicht ein Engpass in einer der Montage-Inseln an, werden ein oder zwei Mitarbeiter samt Montage-Assistenten umgeplant. Der Monteur muss flexibel auf den neuen Einsatz reagieren können – und sich mit deutlich mehr als nur einem Handgriff auskennen.

Andrea Nahles fordert neue Tarifverträge für Industrie 4.0

Dass die Digitalisierung der Produktion sich auch auf Beschäftigung und Arbeitsalltag auswirkt, ist längst in der Politik angekommen. Bundesarbeitsministerin Andrea Nahles hat diese Woche bereits neue Tarifverträge gefordert, die der gestiegenen Flexibilität Rechnung tragen. Damit sollen Missstände wie etwa bei Werkverträgen frühzeitig verhindert werden.

„Natürlich ist bei Industrie 4.0 die Flexibilität der Beschäftigten gefordert. Wir brauchen für sie aber auch Sicherheit“, sagte Nahles. Dies zu regeln, sei in ihren Augen Aufgabe der Tarifparteien.

Für den Deutschen Gewerkschaftsbund (DGB) muss die Arbeit in der vernetzten Fabrik so gestaltet werden, dass der Mensch im Mittelpunkt steht. „Wir wollen gute Arbeit 4.0“, sagte der DGB-Vorsitzende Reiner Hoffmann auf dem Digitalisierungskongress des DGB. Dafür müssten zum Beispiel Beschäftigungsverhältnisse sicher und Regeln für neue Arbeitsformen fair sein. Neben Problemen wie der dauerhaften Verfügbarkeit von Arbeitnehmern bringe der digitale Wandel aber auch Chancen: „Es fallen nicht nur Tätigkeiten weg, es entstehen auch neue Arbeitsplätze.“

Kollege Roboter lässt grüßen
Bundeskanzlerin Angela Merkel (CDU) schäkert bei der Eröffnung der Hannover Messe in Hannover mit indischen Maskottchen. Schon vor der Eröffnung hat sich Merkel für intensivere Handelsbeziehungen zum diesjährigen Messepartnerland Indien ausgesprochen. „Der Handel zwischen Deutschland und Indien kann noch verbessert werden, obwohl Deutschland schon der größte europäische Handelspartner Indiens ist“, sagte Merkel am Sonntagabend. Quelle: dpa
Merkel eröffnete die Messe am Abend gemeinsam mit dem indischen Ministerpräsidenten Narendra Modi. Dabei mahnte sie zur Wachsamkeit: „Wir müssen in Europa einfach einen Zahn zulegen, genauso wie wir auch in Deutschland einen Zahn zulegen müssen“, sagte sie am Sonntag zur Eröffnung der weltgrößten Industrieschau . „Wir müssen uns jeden Tag ändern“, forderte Merkel mit Blick auf das Zukunftsthema vernetzte Produktion. Auch Modis Land will sich in Hannover als fortschrittliches Technologieland präsentieren. Modi versprach Reformen in seinem Land, um Handel zu erleichtern. „Für uns hat es außerdem höchste Priorität, eine Weltklasse-Infrastruktur zu schaffen“, sagte er. Quelle: dpa
Obwohl beide Länder ihre Beziehungen seit der Öffnung Indiens für Europa durch diverse Reformen ab 1991 intensivieren wollen, hat der bilaterale Handel wegen der Wachstumsschwäche der indischen Wirtschaft zuletzt abgenommen. So schrumpfte das Handelsvolumen in der Saison 2013 -2014 im Vergleich zur Vorperiode um 7,4 Prozent auf 16,1 Milliarden Euro. In der Rangfolge der deutschen Handelspartner steht Indien auf Platz 24, bei Ein- und Ausfuhren auf Platz 25. Umgekehrt steht Deutschland in Indien als Lieferant an 9. Stelle und als Abnehmer indischer Waren an 8. Stelle. In Indien werden vor allem Investitionsgüter nachgefragt, also Maschinen, die etwa ein Drittel am Gesamtexport nach Indien ausmachen, sowie Elektrotechnologie, Metallwaren, Chemie, Automobile. Nun will Indien wieder in di Offensive gehen und selbst als Handelspartner attraktiver werden. Mit seiner Milliardenbevölkerung will in diesem Jahr China als wachstumstärkstes Schwellenland überholen. Quelle: dpa
Nach Dampfmaschine, Fließband und Elektronik soll der Wirtschaft nun die vierte Revolution bevorstehen: die Vernetzung von Produkt, Maschine und Werkzeug in der Industrie 4.0. Quelle: dpa
Doch nur schleppend nimmt die nächste Entwicklungsstufe der Produktion in Deutschland Fahrt auf: Nur etwa die Hälfte der großen Unternehmen und 43 Prozent der Mittelständler messen der Industrie 4.0 eine hohe Bedeutung bei, ergab eine aktuelle Umfrage des Digitalverbands Bitkom. Quelle: dpa
Ein Grund ist laut Bitkom, dass viele Unternehmen die Chancen der Industrie 4.0 unterschätzen. Bei der Hannover Messe sollen ihre Möglichkeiten Gestalt annehmen. Schon zum dritten mal verschreibt sich die Hannover Messe damit demselben Thema, dieses Mal unter dem Titel „Integrated Industries – Join the Network“. Quelle: dpa
Mensch-Maschine-Kooperation ist ein zentrales Thema bei der diesjährigen Ausgabe der Messe. Die nächste Generation Roboter soll nicht mehr hinter Gittern, sondern Seite an Seite mit dem Facharbeiter werken. Ein Beispiel ist das Greifsystem des Herstellers Schunk. Quelle: dpa

„Die Fabrik der Zukunft wird keineswegs menschenleer sein“

Eine tarifliche Sicherheit ist nicht nur im Interesse der unzähligen Angestellten in kleinen und mittleren Industriebetrieben, sondern auch von Großkonzernen. Nicht jedes Unternehmen geht das Thema Industrie 4.0 so offen an wie SEW. Auch, weil sie die Investitionen scheuen. Nicht zuletzt erwarten Experten deshalb, dass der digitale Wandel in der Fabrik vor allem von Konzernen vorangetrieben wird.

Bei Daimler etwa sind bereits zahlreiche Anwendungen umgesetzt. „Erfahrung, Kreativität und Flexibilität der Menschen bleiben in vielen Bereichen der Automobilproduktion unersetzlich“, sagt Markus Schäfer, Produktions-Bereichsvorstand bei Mercedes-Benz Cars. „Die Fabrik der Zukunft wird keineswegs menschenleer sein. Im Gegenteil – wir rechnen damit, dass sich neue Aufgaben und Profile für unsere Beschäftigten ergeben.“

So schneidet Deutschland als Wirtschaftsstandort ab

Die Produkte werden digital entwickelt, getestet und die Produktion simuliert, bevor überhaupt das erste echte Bauteil entsteht. Die Abläufe in der Fertigung können dadurch so optimiert werden, dass beim Start der Produktion kein überflüssiger Handgriff mehr auftaucht.

Für Daimler-Betriebsratschef Michael Brecht ist daher entscheidend, wie das Verhältnis von Autonomie und Kontrolle in Mensch-Maschine-Interaktionen gestaltet wird. „Die technischen Veränderungen kommen. Zu ihrer Gestaltung ist eine neue Humanisierungspolitik erforderlich“, sagt Brecht. „Entweder: Die Menschen sagen den Maschinen, was sie tun sollen. Oder: Die Menschen bekommen von den Maschinen gesagt, was sie tun sollen. Der Schlüssel ist, dass wir die Menschen durch Qualifizierung gut darauf vorbereiten.“

Fehlende Standards in der Digitalisierung hemmen Unternehmen


In der Aus- und Weiterbildung der Arbeiter mag ein Schlüssel zum Erfolg der vierten industriellen Revolution liegen. Doch dafür müssen die Unternehmen bereits in entsprechende Anlagen und Maschinen investiert haben. Noch zögern aber viele.

Oft fehlen den Vorstandsvorsitzenden und Geschäftsführern die Standards für die Kommunikation und Kompatibilität zwischen den Maschinen. Verschiedene Arbeitsgruppen der Plattform Industrie 4.0 oder der Zukunftsallianz Maschinenbau erarbeiten diese derzeit. Verbindliche Beschlüsse fehlen allerdings bislang.

Umsatzanteile im Maschinenbau nach Ländern

Johann Soder dauert das zu lange. „Wir warten nicht auf Software-Standards“, sagt er. „Wir haben unser eigenes System entwickelt. Denn entschieden wird der Erfolg von Industrie 4.0 in der Software.“ Darin und der damit verbundenen IT sieht Soder bei der Fabrik-Umstellung die größte Herausforderung. Denn viele Unternehmen, sein eigenes eingeschlossen, müssen sich von jahrelang etablierten Systemen verabschieden. „Für eine modulare und anpassungsfähige Fabrik muss sich die IT neu erfinden“, sagt er. „Dezentral gesteuerte Produktionseinheiten brauchen auch eine dezentrale und eigenständige IT.“ Diese müsse aber auch „ohne Heerscharen von Spezialisten“ zu steuern sein.

Software, die die Fabrik erobert – für manchen Manager klingt das nach dem Computer Integrated Manufacturing, das in den Achtzigerjahren als die Zukunft gepriesen wurde. Doch nicht wenige Unternehmen rüsteten nach kurzer Zeit wieder zurück. Die Abläufe waren zu komplex, in der Praxis gab es Probleme – und die Produktivität litt. „Heute können wir das, weil wir unsere Hausaufgaben gemacht haben“, sagt Soder.

Das ist auch ausländischer Konkurrenz nicht entgangen. Der Fortschritt deutscher Unternehmen wird genau beobachtet. Von den über 215.000 Besuchern auf der Hannover Messe im April kamen 65.000 aus dem Ausland. „Wir hatten in diesem Jahr über 7000 Besucher aus China zu Gast, die sich über moderne Fabrik- und Energietechnik informieren wollten“, sagt Jochen Köckler, Vorstandsmitglied der Deutschen Messe AG. „China möchte stärker in moderne Produktion investieren. Steigende Löhne werden auch dort zu einem höheren Automatisierungsgrad führen – wovon deutsche Unternehmen profitieren können.“

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