Foto: iStock zoranm

Technologien

Vernetzt, autonom, kundenzentriert: Die Wirtschaft von morgen gestalten

Die digitale Vernetzung verändert die Wirtschaft rasant und radikal. Sie verspricht effiziente Prozesse, neue Geschäftsmodelle und nutzerfreundliche Anwendungen – und damit große Chancen für den Standort Deutschland. Zugleich transformiert sie die Arbeitswelt und erfordert von den Beschäftigten neue Qualifikationen. Daraus ergibt sich die Frage, wie sich Industrie- und Dienstleistungsunternehmen in Deutschland wandeln müssen, um unter veränderten technologischen Bedingungen ihre international führende Position zu halten.

Sind Kooperationen wichtiger denn je? Welche neuen Kompetenzen benötigen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter? Wie müssen autonome Systeme gestaltet sein, damit sie gesellschaftlich akzeptiert sind? In zahlreichen Projekten analysiert acatech  aktuelle Fragestellungen zum technologischen Wandel der Wirtschaft und leitet daraus Empfehlungen für politische Entscheidungen ab.

Industrie 4.0: Stärken der deutschen Industrie weiter entwickeln

Betriebliche Prozesse wie Zulieferung, Fertigung, Wartung, Auslieferung und Kundenservice werden künftig über das Internet miteinander verknüpft. Starre Wertschöpfungsketten wandeln sich damit zu flexiblen, internationalen Wertschöpfungsnetzwerken. Deutschland ist für diese Transformation zur Industrie 4.0 im internationalen Vergleich gut aufgestellt und könnte bis 2030 sogar Leitmarkt und Leitanbieter werden, so das Fazit einer internationalen Benchmark-Analyse, die acatech im Juni 2016 gemeinsam mit Kooperationspartnern veröffentlichte. Ein innovativer Produktionssektor, Stärken in der Business-IT sowie fundiertes Know-how bei relevanten Schlüsseltechnologien markieren die Stärke der deutschen Industrie. Um weiterhin konkurrenzfähig zu bleiben, gilt es hier anzuknüpfen – mit Wagniskapital, Internettechnologien und innovativen, datengetriebenen Geschäftsmodellen.


„Wir erleben eine Zeit einmaliger Chancen. Unsere Vorstellung von vernetzter Produktion und produktions­nahen Dienstleistungen kann zu einem weltweiten Standard werden. Deutschland als führender Produktionsstandort und zugleich Industrie-Ausrüster wird so weiter an Kraft und Stärke gewinnen.“

Georg Schütte, Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), bei der Übergabe der Benchmark-Analyse zu Industrie 4.0 durch acatech Präsidiumsmitglied Günther Schuh auf dem BMBF-Produktionskongress im Juni in Berlin


Nicht Produkte und Maschinen stehen in der Industrie 4.0 im Mittelpunkt, sondern die Bedürfnisse der Nutzerinnen und Nutzer. Daten werden damit zum erfolgskritischen Gut, digitale Plattformen zum wichtigen Marktplatz. Denn wer Kunden- und Produktdaten kombiniert, kann individualisierte Angebote schaffen. Um den Aufbau digitaler Plattformen zu beschleunigen, müssen Unternehmen in digitalen Ökosystemen miteinander kooperieren. Beispiele für gelungene Umsetzungen veröffentlichte acatech in dem Bericht Smart Service Welt auf der Hannover Messe.

Foto: acatech

Neue Formen der Kooperation sowie einheitliche Normen und Standards sind für eine vernetzte Wertschöpfung auch auf internationaler Ebene gefragt. Wie sich dabei Daten und geistiges Eigentum wirksam schützen lassen, beschäftigt viele Unternehmen, insbesondere auch spezialisierte Mittelständler. Die im November bei einem Symposium des Münchner Kreises vorgestellte acatech STUDIE Industrie 4.0 im globalen Kontext liefert ihnen länderspezifisches Hintergrundwissen für internationale Verhandlungen.

Tiefgreifend verändern wird die Digitalisierung auch die industriellen Arbeitsprozesse. Die Kompetenzen der Beschäftigten zu entwickeln und sie für neue Aufgaben zu qualifizieren, gilt als Schlüssel für die erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0 – insbesondere in KMU. Eine acatech POSITION Kompetenzen für Industrie 4.0 liefert Empfehlungen für alle Bildungspartner, wie sich Aus- und Weiterbildung an die Erfordernisse der Digitalisierung anpassen lassen.


„Das Management muss Abschied nehmen von der Feinsteuerung von Organisationsabläufen, die Mitarbeiter müssen neue Qualifikationen erwerben. Deutschland hat für diesen Wandel ideale Voraussetzungen und die Kompetenzen in den Betrieben. Diesen Wandel können wir positiv gestalten, wenn wir die Qualifizierung für die Wirtschafts- und Arbeitswelt der Zukunft darauf ausrichten.“

Johanna Wanka, Bundesministerin für Bildung und Forschung, anlässlich der Übergabe der acatech POSITION Kompetenzen für Industrie 4.0 auf dem Nationalen IT-Gipfel im November 2016 in Saarbrücken


WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT INDUSTRIE 4.0: Die Plattform Industrie 4.0 wurde auf der Hannover Messe 2015 auf eine breitere politische und gesellschaftliche Basis gestellt. Unter Führung der Bundesministerien für Bildung und Forschung (BMBF) sowie Wirtschaft und Energie (BMWi) widmet sie sich seither auch der Sicherheit vernetzter Systeme, rechtlichen Rahmenbedingungen sowie der Aus- und Weiterbildung. Um den neuen Strukturen gerecht zu werden, arbeiten die 20 Mitglieder des Wissenschaftlichen Beirats seit Januar 2016 noch enger mit der Plattform Industrie 4.0 und deren Arbeitsgruppen zusammen.

Autonome Systeme: Nützliche Helfer mit klaren Vorgaben

Vernetzte digitale Systeme halten auch in andere Lebensbereiche Einzug: Im Gesundheitswesen können selbstlernende Roboter bei der Behandlung und Pflege von Patientinnen und Patienten unterstützen. Selbstfahrende Autos machen Transport- und Logistiksysteme sicherer, leistungsfähiger und nachhaltiger. Smarte Gebäude benötigen mit Hilfe autonomer Systeme weniger Energie. Chancen, Risiken und gesellschaftliche Auswirkungen autonomer Systeme untersucht das Fachforum Autonome Systeme, das unter dem Vorsitz von acatech Präsident Henning Kagermann die Bundesregierung bei der Umsetzung der Hightech-Strategie berät.

In ihrem im April 2016 veröffent­lichten Zwischenbericht resümiert das Fachforum: Autonome Systeme können trotz ihrer Fähigkeiten in vielen Situationen mangels Alltagsintelligenz und Intuition den Menschen nicht ersetzen. Dieser wird weiterhin Ziele vorgeben, die von den Maschinen zunehmend selbstständig und innerhalb ihres Handlungsspielraums geplant und ausgeführt werden. Der Erfolg autonomer Systeme hängt somit letztlich von der gesellschaftlichen Akzeptanz ab.

Automobilität von morgen: Szenarien und Roadmap

Ein spannendes Anwendungsfeld für autonome Systeme bietet die Mobilität. Wie der Straßenverkehr bis zum Jahr 2030 dank Vernetzung und Automatisierung fließender und damit sicherer werden kann, zeigt die im Dezember veröffentlichte acatech STUDIE Neue autoMobilität anhand konkreter Szenarien des teil- und vollautomatisierten Fahrens sowie einer Roadmap für die Umsetzung. Neben Investitionen in Infrastruktur und Forschung gilt es, auch Testfelder im realen Straßenverkehr zu etablieren. Bewährt sich das (teil-) automatisierte Fahren dort, ist mit einem wachsenden Vertrauen der Menschen zu rechnen. Rechtliche Rahmenbedingungen wie die Straßenverkehrsordnung oder das Zulassungsrecht müssen weiterentwickelt werden.

Individualisierung der Medizin: Diskussionen auf dem Akademietag

Auch in der Medizin verspricht die Digitalisierung enormen Fortschritt. Die Verknüpfung von moderner Technik mit großen Datenmengen ermöglicht eine Individualisierung in Diagnostik und Therapie. Damit erweitert sie den Handlungsspielraum der Medizin und erhöht die Chancen auf eine wirksame Behandlung. Zentrale Herausforderungen wie Datensicherheit, Datenschutz und Souveränität der Patientinnen und Patienten über personenbezogene Daten diskutierten Teilnehmerinnen und Teilnehmer des acatech Akademietags im Mai 2016 in Hannover.


 „Der Austausch mit Expertinnen und Experten aus den verschiedensten Disziplinen, der Wirtschaft und der Gesellschaft ist eine zentrale Grundlage für Innovation, gerade auch im Gesundheitsbereich. Die wissenschaft­lichen Akademien in Deutschland, insbesondere acatech, fördern diesen wichtigen Dialog.“

Gabriele Heinen-Kljajić, Niedersächsische Ministerin für Wissenschaft und Kultur, auf dem acatech Akademietag im Mai 2016 in Hannover


acatech Projekte 2016 im Themenfeld Technologien

Abgeschlossene Projekte  
Smart Maintenance for Smart Factories Dez. 2014 - Mai 2016
Industrie 4.0 – Internationaler Benchmark Jan. 2014 - Juni 2016
Industrie 4.0 im globalen Kontext – Strategien der Zusammenarbeit mit globalen Partnern Juli 2015 - Juni 2016
Kompetenzentwicklungsstudie Industrie 4.0 Juni 2015 - Nov. 2016
Workshop-Reihe: Industrie 4.0 – Zukunft der Industriearbeit Dez. 2014 - Nov. 2016
open.acatech.de (Massive Open Online Course „Industrie 4.0”) Juni 2015 - Nov. 2016
Kooperationsmöglichkeiten der Entwicklungszusammenarbeit & Wirtschaft im Bereich Technologie- und Know-how-Transfer in Schwellenländern (Brasilien) Mai 2016 - Nov. 2016
Laufende Projekte  
Additive Fertigung (mit Leopoldina und Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, unter Federführung von acatech) Feb. 2014 - Jan. 2017
Industrie 4.0 Maturity Index April 2016 - April 2017
open.acatech.de: Massive Open Online Course (Maschinelles Lernen) Nov 2016 - Apr 2017
Fachforum Autonome Systeme Jan. 2016 - Juni 2017
Digitale Serviceplattformen Nov. 2015 - Juli 2017
Medizintechnik und Individualisierte Medizin Jan. 2015 - Sep 2017
InnoKey 4.0 Jan. 2016 - Sep. 2017
Rahmenbedingungen für die Zukunft der Werkstoffe März 2016 - Nov 2017
Wissenschaftlicher Beirat Industrie 4.0 II März 2016 - Feb. 2019