Industrie 4.0 ist keine revolutionäre Veränderung, sondern ein Prozess. Den Kern bilden dabei »intelligente Maschinen«, »denkende Software« und schnelle Datenverbindungen. Hartmut Rauen gehört zur Hauptgeschäftsführung des Industrieverbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA): »Die Umsetzung beginnt im kleinen Hier und Da. Es wird also nicht einen ›big bang‹ geben und morgen ist Industrie 4.0. Sondern es wird peu à peu gehen. Aber rückblickend, wenn wir uns das in zehn Jahren anschauen, wird man merken, dass sich die Welt deutlichst verändert hat.«
Genauso schrittweise wirken sich die Folgen auf die Beschäftigten aus. »Die Zusammenarbeit mit intelligenter Technologie führt zu psychischen Belastungen, denn Menschen werden in diesen Systemen eine hohe Verantwortung tragen, während sie zugleich der Technologie unterlegen sind. Sie können weit weniger Daten verarbeiten und weniger Komplexität berücksichtigen als Maschinen«, betont Marcus Schwarzbach, Berater in Mitbestimmungsfragen des DGB.
Doch wie funktioniert Industrie 4.0 genau? Im Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Karlsruhe beschäftigt sich der Informatiker Wolfgang Wahlster seit Jahren mit so genannten cyber-physischen Systemen. So werden Netzwerke bezeichnet, in denen softwaretechnische Komponenten mit mechanischen und elektronischen Teilen über eine Dateninfrastruktur kommunizieren. »Bei Industrie 4.0 handelt es sich um einen Paradigmenwechsel. Wir gehen weg von einer zentralen Fabriksteuerung zu einer dezentralen Steuerung. Der Rohling sagt sozusagen, wie er bearbeitet werden will. Das ist eine völlige Umkehrung der bisherigen Produktionslogik«, so Wahlster.
Mit einer einfachen Demonstratoranlage, Smart Factory genannt, zeigt er, wie die Kommunikation zwischen Produkt und Maschine konkret aussehen kann. Zentrales Element ist ein RFID-Chip (radio-frequency identification), eine Technologie für Sender-Empfänger-Systeme zum automatischen und berührungslosen Austausch von Daten. Das »Funketikett« wird per Induktion von einem Lesegerät aktiviert, weshalb die Technik bisher nur über relativ kurze Distanzen funktioniert. Allerdings gibt es auch Varianten mit eigener Stromversorgung, die mit Satelliten kommunizieren können, beispielsweise RFID-Chips in Schiffscontainern. Die Größen variieren nach Anwendung, von reiskorn- bis koffergroß.
In der Laboranlage in Karlsruhe klebt das Funketikett auf einer leeren Seifenflasche, die auf einem Förderband läuft. Erreicht die Flasche die automatische Füllstation, teilt das Etikett der Maschine mit, welche Seife, rot oder blau, sie einfüllen und welchen Deckel, schwarz oder weiß, sie aufschrauben muss. Jede Seifenflasche kennt durch den RFID-Chip ihre individuelle Konfiguration, ihren Auftraggeber und ihren Zielort. So kann der Chip den gesamten Produktionsprozess automatisch beeinflussen. Auch die Maschinen selbst sind mit intelligenter Software (embedded systems) ausgestattet. Geht beispielsweise die rote Seife zur Neige, kann die Abfüllmaschine selbstständig Nachschub beim Hersteller bestellen. Dieser gibt dann die genaue Lieferzeit zurück und schickt die rote Seife auf den Weg. Dann produziert die Maschine in der Demonstratoranlage eigenständig Seifenflaschen mit blauer Seife, bis die Sendung mit roter Seife eintrifft. Das System kann außerdem den Auftraggeber der Flaschen mit roter Seife darüber informieren, dass es zu einer Lieferverzögerung kommen kann, während dem Besteller der Flaschen mit blauer Seife ein vorgezogenes Lieferdatum übermittelt wird. Vollautomatisch erfolgt natürlich auch die notwendige Verwaltung und Zustellung von Lieferscheinen und Rechnungen.
Auf den Förderbändern in Karlsruhe suchen sich die Seifenflaschen entsprechend ihrer Konfiguration auch selbstständig ihren Weg durch die Produktion, vom Etikettieren bis in den Verpackungskarton am Ende. Dort wird dem Staplerfahrer mitgeteilt, wo der Karton hingebracht werden muss, damit er versandfertig gemacht werden kann. Er kann etikettiert und vollautomatisch in einen Lkw verladen werden, der dann eigenständig losfährt, und die Flaschen mit roter Seife zum Besteller bringen. Einzig das gesetzliche Verbot autonomer Fahrzeuge im Straßenverkehr verhindert das noch.
Was fantastisch klingt, ist im Hamburger Hafen Realität. Dort bringen autonome Fahrzeuge Container von und zu den Schiffen. Menschen sind aus Sicherheitsgründen hier nicht unterwegs. Gehen die Batterien der Fahrzeuge zur Neige, steuern sie automatisch eine Ladestation an. Von der technischen Anforderung ist das noch überschaubar. Wesentlich komplexer ist die Produktion im Daimler-Benz Werk in Rastatt. Hier trägt jede Pkw-Karosserie ab Presswerk ein RFID-Etikett. Hierin sind alle Details des Fahrzeuges gespeichert, von der Radnabe bis zur Polsterfarbe und dem Auslieferungsdatum. Über Transponder werden entlang der Produktionskette die RFID-Daten abgefragt, und neue Daten zurückgegeben. Das RFID-Etikett wird so ständig mit aktuellen Informationen darüber versorgt, wie weit das Fahrzeug schon produziert wurde und was noch fehlt. So wirkt sich das unscheinbar wirkende Etikett nachhaltig auf das komplexe Zusammenwirken der gigantischen Produktionsstruktur aus. Immerhin arbeiten hier 1500 Roboter, täglich rollen 1200 Fahrzeuge vom Band, die je aus rund 10 000 Einzelteilen bestehen. Dazu kommen die dahinterstehenden Logistikketten, die selbstständig die notwendigen Mengen an Bauteilen und Komponenten liefern, damit es an keiner Stelle zu Engpässen oder gar Stillstand kommt.
RFID-Systeme bergen enormes Potenzial. Würden die Chips schon heute weltweit in der Luftfahrtbranche eingesetzt, könnten jährlich etwa 80 Jumbojets voller Transportbelege aus Papier eingespart werden.
Problematisch wird das System, wenn der Mensch darin eine Rolle spielt. Bei Amazon tragen die »Picker« Chips am Arm, um beim Zusammenstellen der Pakete ständig erreichbar zu sein. »Dieser Chip ermöglicht aber auch, dass der Mitarbeiter an jedem Ort in der Halle ständig überwacht werden kann«, erläutert Matthias Jena, Vorsitzender des DGB Bayern. Hintergrund war die Abmahnung eines Mitarbeiters bei Amazon, weil dieser sich angeblich fünf Minuten nicht bewegt haben soll.
Um die Daten der Produkte und Roboter ständig abgleichen zu können, entwickelt sich die Welt immer mehr zu einem riesigen Netzwerk. Dabei spielt das Internet die zentrale Rolle. Jede Maschine (vom Handy über die ferngesteuerte Heizung bis zum Pkw) kann mit einer individuellen IP-Adresse darin vernetzt, zugeordnet und geortet werden. Schon im Jahr 2020 werden mehr als 50 Milliarden Gegenstände miteinander kommunizieren können. Der neue Internetstandard IPv6 ermöglicht gar 3400 Sextillionen technische Teilnehmer, das ist die Zahl 34 mit 38 Nullen.
Natürlich wird durch die Vernetzung auch eine totale Überwachung aller Arbeitsschritte möglich. Sämtliche Aktivitäten in der Produktion, Maschinenzustände und Stillstandzeiten können systematisch protokolliert und analysiert werden. Dabei fallen auch personenbezogene Daten wie Aufenthalt oder Handlungen jedes einzelnen Mitarbeiters an.
Industrie 4.0 erreicht uns aber auch immer mehr im Alltag. Wer in einem Kaufhaus die automatische Kasse benutzt, muss seine Waren nach dem Einscannen in eine Kiste legen. Dort wird exakt gewogen, ob die gescannte Ware mit dem Gewicht in der Kiste übereinstimmt. Schon kleinste Abweichungen rufen Kontrolleure auf den Plan, die prüfen, woher der Fehler kommen könnte.
Im Audi-Werk in Ingolstadt arbeiten Roboter und Menschen bereits Hand in Hand. Die Maschine schaut in eine Transportbox, greift einen Kühlmittelausgleichsbehälter und reicht ihn dem Arbeiter. Der nimmt das Bauteil und steckt es in den heranschwebenden Audi. Der Industrieroboter ist umhüllt mit einer weichen Schutzhaut und ausgestattet mit integrierter Sicherheitssensorik. Er stoppt bei Berührung, eine Gefahr für den Menschen ist nahezu ausgeschlossen. »Der Roboter nimmt mir schwere Arbeit ab«, lobt der Arbeiter den Kollegen aus Metall, »das ist eine gute Sache«.
Das findet auch Peter Mosch, Gesamtbetriebsratsvorsitzender bei Audi. »Wir sehen die Chancen, die die voranschreitende Vernetzung von Mensch und Maschine mit sich bringt.« Für ihn ist das alles ganz einfach: Werden anstrengende Routinetätigkeiten automatisiert oder ergonomisch ungünstige Arbeitsplätze optimiert, ohne dass deshalb Arbeitsplätze abgebaut werden, dann befürwortet er den Einsatz. »Und der Mensch muss die Maschinen steuern und nicht umgekehrt.«
Doch sind »kein Arbeitsplatzabbau« und »keine maschinelle Dominanz« realistische Annahmen in der Marktwirtschaft? Steht plötzlich der Mensch im Mittelpunkt? Augenscheinlich geht die Entwicklung in eine andere Richtung. Vermutlich entstehen neue Gestaltungsspielräume und mehr Verantwortung nämlich nur für wenige Beschäftigte. Am Projekt »Effiziente Fabrik 4.0« an der Technischen Universität Darmstadt ist die IG Metall beteiligt. Reiner Anderl, Leiter des Fachgebiets Datenverarbeitung in der Konstruktion, bezeichnet den Menschen als Orchesterchef in der Fabrik 4.0. »Selbst bei virtuosen Musikern kann das Zusammenspiel grausig klingen, wenn sie nicht richtig dirigiert werden.«
Leider ist es aber so, dass der Mensch dann viele Maschinen dirigiert, wo vorher vielleicht viele andere Menschen arbeiteten. »Das wird nicht zur menschenleeren Fabrik führen«, behauptet Peter Mosch trotzdem. »Mit Industrie 4.0 geht ein Wandel der Berufsbilder einher«, sagt er weiter, »Qualifikationsprofile ändern sich.«
Deshalb werden bei Audi in Ingolstadt seit Herbst 2015 Lehrlinge für einen neuen Beruf ausgebildet: Fachinformatiker der Fachrichtung Systemintegration. Sie lernen Systeme zu konfigurieren und Software zu programmieren, führen technische Servicearbeiten und Systemoptimierungen durch. »Das sind alles Tätigkeiten und Kenntnisse, die in Zukunft eine wichtige Rolle spielen werden«, so Peter Mosch.
Parallel arbeiten die Kollegen von Trumpf Werkzeugmaschinen bereits an der »Social Machine«, die vermutlich genau jene Lehrlinge ersetzt, die Audi gerade für die Zukunft fit machen will. Trumpf plant Maschinen in die Lage zu versetzen, selbstständig ihre Konfiguration zu ändern und Arbeitsabläufe zu optimieren, wenn unbedingt ein Auftrag ausgeführt werden soll, den ein »menschlicher Dirigent« als wichtig einstuft, obwohl die Produktion bereits weitgehend ausgelastet ist. Die Maschinen sollen sich so organisieren können, dass das möglich ist. So fahren sie ihre eigene Leistung kurzfristig über 100 Prozent, verkürzen parallel ihre eigenen Wartungsintervalle (damit sie keinen Schaden nehmen), ändern die eigene Produktionskonfiguration und verschieben zeitlich unkritischere Produktionen nach hinten. »Durch intelligente Vernetzung kommen Maschinen in die Lage, Informationen untereinander auszutauschen und Fertigungsaufträge eigenständig abzuarbeiten. Die Vision ist die ›Social Machine‹, die sich in den Fertigungsprozess einbringt und ihn schneller und flexibler macht«, erläutert Heinz-Jürgen Prokop, Geschäftsführer von Trumpf Werkzeugmaschinen im Gespräch.
Die Dimension dessen, was die Beschäftigten erwartet, wird klein geredet. Kuka-Chef Till Reuter betont vor allem die Vorteile der Interaktion von Mensch und Maschine. »Der Roboter kann dem Menschen assistieren, monotone, ergonomisch unbequeme Aufgaben erledigen, während der Mensch sich übergeordneten Aufgaben widmet.« Das stimmt. Und nebenbei ermöglicht diese maschinelle Hilfe, dass immer ältere Menschen immer länger körperlich arbeiten können (und müssen).
Wolfgang Pomrehn, Projektleiter bei Bosch nennt seine Roboter nüchtern Automatische Produktionsassistenten (Apas) und ist ebenfalls voll des Lobes. Noch werden alle Apas im Vorfeld programmiert. »Selbstlernend ist das System nicht, aber es kann sein Wissen über die Cloud mit anderen Robotern teilen.« Etwas über 100 000 Euro kostet ein Apas, der schnell und einfach auf unterschiedliche Produkte und Serien umgestellt werden kann und flexibel an vielen Arbeitsplätzen einsetzbar ist. An einer Fertigungsinsel bringt Pomrehn die Sache auf den Punkt, dort stehen zwei ausgeschaltete Apas herum. »Theoretisch könnten die beiden Roboter die Arbeiterin komplett ersetzen«, räumt der Entwickler ein. Wegen der Kosten der Apas sei es aber bislang noch unwirtschaftlich, eine Arbeitskraft durch drei Roboter zu ersetzen. Alles also eine Frage der Zeit.
Neben den wenigen Dirigenten entsteht ein Heer von willenlosen Arbeitern, die dem Takt des maschinellen Orchesters folgen müssen. Schon heute sind Fertigungsstraßen in der Elektronikbranche mit Monitoren, Lichtsignalen und optischen Helfern ausgerüstet, so dass weder Qualifikation noch Sprachkenntnisse eine Rolle spielen, um dort arbeiten zu können. Das ist auch das Ziel der Entwicklung der SAP »Future Factory«. Bei den Arbeitsplätzen zur Warenverpackung haben Maschinen das Sagen. Sensoren erkennen, welcher Inhalt in welcher Menge sich für einen bestimmten Empfänger in einem optimal angepassten Karton befinden muss. Der Beschäftigte bekommt dazu optische Handlungsanweisungen. Stimmt ein Parameter nicht, stoppt der Prozess, bis er korrigiert wird.
Die nächste Entwicklungsstufe heißt »Augmented Reality«. Dabei können Anweisungen oder Schaltpläne direkt auf das Display einer Brille projiziert werden, damit der Mensch jederzeit Anweisungen und Unterstützung ohne Ortsbindung empfangen kann. Sinnvoll kann das bei Reparaturen auf Kreuzfahrtschiffen sein. Eine menschliche Qualifikation ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.
Aber auch das Produktionsumfeld wird bei modernen Fabrikplanungen berücksichtigt. So baute die Firma Wittenstein-Bastian in Fellbach bei Stuttgart eine neue Produktionshalle plus Wohngebäude in ein normales Stadtgebiet. Die Mitarbeiter haben jetzt maximal kurze Anfahrtswege, da sie in Sichtweite leben. Die Produktionshalle ist geräuscharm und ohne Abgase, stört also das allgemeine Wohlbefinden der Anwohner nicht. Außerdem ist alles sehr energieeffizient durchdacht. Philipp Guth, Mitglied der Geschäftsleitung: »In der Umgebung gibt es eine Menge Gebäude (Wohnhäuser), die einen Wärmebedarf haben. Wir hingegen haben einen Überschuss an Wärme aus der Produktion heraus. Diesen können wir unseren Nachbarn auch hier zur Verfügung stellen.« In der Produktionshalle wurden intelligente Heizsysteme verbaut, die mit den Produktionsmaschinen vernetzt sind. Das bietet völlig neue Optionen, um Energie zu sparen. Dadurch »würde es uns vielleicht möglich, Produktionsschritte, die einen hohen Energiebedarf haben und somit auch eine Menge Abwärme erzeugen, immer genau dann durchzuführen, wenn in unserer Nachbarschaft viele Leute warmes Wasser brauchen, zum Beispiel wenn morgens alle duschen. Das könnte am Ende sogar dazu führen, dass Energie für uns alle ein bisschen billiger wird.«
Sinnvoll ist dieser Gedanke unbedingt. Und nebenbei verschleudert das Unternehmen auch nicht mehr sinnlos Abwärme und Energie, die bei der Produktion unweigerlich entstehen, sondern kann sie sogar gewinnbringend verkaufen.
Die Ansiedlung der Mitarbeiter im Umfeld hat aber noch einen Vorteil für das Unternehmen. Automatisierte Produktionen müssen rund um die Uhr laufen, Produktionsausfälle sind ein kalkulatorisches Risiko. Deshalb müssen rund um die Uhr Experten parat stehen, die im Zweifelsfalle eingreifen können. Zwar ist Fernwartung mit Hilfe des Internets auch über Kontinente hinweg möglich, aber am Ende steht doch der Techniker mit dem Schraubenschlüssel vor Ort. Die in unmittelbarer Nähe wohnenden Mitarbeiter ermöglichen somit eine schnellere Hilfe durch kurze Anfahrtswege.
Grundsätzlich ist das Potenzial von Industrie 4.0 für die Beschäftigten enorm. Stupide, krankmachende oder dreckige Arbeiten könnten von Maschinen erledigt werden, wodurch die Arbeitsbelastung sinken könnte. Der Nachteil der Automation liegt jedoch darin, dass sie immer weniger Arbeitnehmer benötigt. Mehrwert ist aber nur von menschlicher Arbeitskraft abschöpfbar, nicht jedoch von Maschinen. So beißt sich die Katze in den Schwanz.
Deshalb dient der Innovationsschub vor allem der Erhöhung der Produktivität und damit der Kostenreduktion pro Produkt. So erhoffen sich die Unternehmen die Eroberung neuer Marktanteile über den Preis. Die Industrie rechnet mit einer Produktivitätssteigerung zwischen zwölf und 40 Prozent. Dabei ist es nur eine Frage der Zeit, bis dieser Marktvorteil von der Konkurrenz wieder aufgeholt wird. Spätestens dann müssen neue Produktionsmethoden erfunden werden, die erneut die Produktivität steigern.
Wohin aber die Reise genau geht, bleibt noch unklar. Der deutsche Hightech-Verband BITKOM stellte fest, dass sich ein Viertel aller Unternehmen bisher noch gar nicht mit dem Thema Industrie 4.0 beschäftigt hat.
Auch Studien kommen zu völlig unterschiedlichen Aussagen. Vor einem Jahr verkündete die Boston Consulting Group (BCG), dass durch Industrie 4.0 in den nächsten zehn Jahren 390 000 neue Arbeitsplätze geschaffen werden.
Fast gleichzeitig stellte die Privatkundenbank ING-DiBa fest, dass mittel- bis langfristig 59 Prozent (18,3 Millionen) aller Arbeitsplätze in Deutschland gefährdet seien. Dabei wurden die Autoren sehr konkret. Administrative Tätigkeiten wie die von Sekretären oder Sachbearbeitern unterliegen dem höchsten Risiko (86 Prozent), gefolgt von Hilfsarbeitstätigkeiten (85 Prozent). Mechaniker, Fahrzeugführer und Maschinenbediener folgen mit 69-prozentiger Wahrscheinlichkeit. Demnach reduziert höhere Ausbildung die Gefahr des Verlustes des Arbeitsplatzes.
So malen Prognosen Horrorszenarien oder eine rosarote Zukunft. Die Bundesregierung hält dazu in ihrem »Grünbuch Arbeit 4.0« dezent zurück: »Was offen ist, wie die Beschäftigungsbilanz in der digitalen Ökonomie ausfallen wird. Software-Lösungen lassen den Automatisierungsgrad weiter steigen.«
Sicher ist allerdings, dass es für halb-, schlecht- oder gar nicht ausgebildete Menschen perspektivisch nur eine Verwendung als »verlängerter Arm der Maschinen« geben wird. Außerdem verlieren immer mehr Menschen ihre Arbeit, während andererseits die Produktivität und damit die Gewinne steigen.
Gesellschaftspolitisch wäre es rein theoretisch denkbar, dass die schlechter Ausgebildeten so qualifiziert würden, dass sie nicht aus dem Arbeitsprozess herausfallen. Dafür könnten dann alle Beschäftigten insgesamt kürzer arbeiten, bei vollem Lohnausgleich, der über die gestiegenen Gewinne finanziert werden könnte.
Natürlich ist dies nicht realistisch. Im Gegenteil verschärfen sich die Verteilungskämpfe zwischen den vielen Unterprivilegierten um die wenigen Arbeitsplätze in Zukunft. Sie sind dann auch der Nährboden für Konkurrenzdenken und damit Rassismus. So kommt es, dass sich »die da unten« hauen und stechen, während »die da oben« die Gewinne einstreichen. Würden »die da unten« die Zusammenhänge verstehen, würden sie ihren Anteil am Kuchen fordern, anstatt sich gegenseitig die Krümel wegzunehmen.
Quelle: https://www.nd-aktuell.de/artikel/1024207.wenn-der-roboter-das-sagen-hat.html