Industrie 4.0: Wie smart sind die Betriebe in Nordbayern?

Die Industrie 4.0 hat sich zu einem Schlüsselthema für die Wettbewerbsfähigkeit entwickelt. Das Prinzip: Menschen, Maschinen, Anlagen und sogar Produkte kommunizieren über die gesamte Wertschöpfungskette miteinander. Diese digitale und intelligente Vernetzung macht Entwicklung, Produktion, Logistik und Vertrieb hoch effizient, außerdem werden völlig neue Geschäftsmodelle möglich. Wie weit sind die nordbayerischen in den letzten Jahren auf dem Weg in die Industrie 4.0 vorangekommen? Dieser Frage ging eine Umfrage der nordbayerischen IHKs Nürnberg (Federführung), Aschaffenburg, Bayreuth, Coburg, Regensburg und Würzburg-Schweinfurt nach. Durchgeführt wurde die Untersuchung wie bereits 2016 vom Institut der deutschen Wirtschaft Köln Consult GmbH (IW Consult).

Erfreuliches Ergebnis der Studie mit dem Titel „Industrie 4.0 in Nordbayern – Reifegrad-Messung 2019“: Die nordbayerischen Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes sind in den letzten drei Jahren deutlich vorangekommen. Ihr „Reifegrad“ hinsichtlich der Industrie 4.0 hat sich laut IW Consult deutlich erhöht: Mittlerweile habe knapp die Hälfte der Unternehmen erste Schritte zur Umsetzung von Industrie 4.0 unternommen. Vor drei Jahren sei es lediglich knapp ein Drittel gewesen. Dieser Fortschritt in der betrieblichen Praxis spiegelt sich in der Einschätzung für die Zukunft wider: Heute sehen die Unternehmen viel klarer die Chancen von Industrie 4.0, während vor drei Jahren die Risiken stärker gewichtet wurden.

Die Ergebnisse der Umfrage im Einzelnen:

• Vor drei Jahren gaben mehr als zwei Drittel der Unternehmen an, dass sie sich noch überhaupt nicht mit Industrie 4.0 beschäftigen. Dieser Anteil ist auf rund die Hälfte gesunken.
• Rund 35 Prozent der Unternehmen haben erste Schritte in Richtung Industrie 4.0 unternommen (vor drei Jahren erst rund 23 Prozent).
• Erste systematische Ansätze für die Industrie 4.0 haben 7,5  Prozent der Unternehmen entwickelt (2016: rund fünf Prozent). Bei diesen Unternehmen ist der Maschinenpark zumindest teilweise über IT ansteuerbar und vernetzt.
• Knapp fünf Prozent der Unternehmen zählen sich in punkto Industrie 4.0 zu den Erfahrenen (Reifegrad der Stufe 3), vor drei Jahren waren dies erst gut drei Prozent. In diesen Betrieben gibt es erste systematische Ansätze sowohl bei der Strategie als auch hinsichtlich der Vernetzung von Produkten, Prozessen und Kunden sowie der virtuellen Abbildung der physischen Welt.
• Der Anteil der Unternehmen auf der Stufe 4 (Experten) ist mit 0,4 Prozent weiterhin verschwindend gering. Die Experten setzen in nahezu allen relevanten Bereichen eine Industrie-4.0-Strategie systematisch um.
• Die Stufe 5 (Exzellenz) erreicht bei der Industrie 4.0 noch keines der befragten Unternehmen in Nordbayern. Dies ist aber nicht verwunderlich, denn diese Stufe gilt als Ziel, bei dem die Produzenten alle wesentlichen Lieferanten und Kunden in das Industrie-4.0-Konzept einbinden.

Die Befragung zeigt wenig überraschend, dass die kleinen Unternehmen (weniger als 20 Mitarbeiter) über alle Reifegrade hinweg deutlich hinter den Großunternehmen und den mittelständischen Unternehmen zurückbleiben. Im Vergleich zum Jahr 2016 haben aber vor allem die mittelständischen Unternehmen (20 bis 249 Mitarbeiter) deutlich zugelegt: Aktuell befinden sich nur noch rund 13 Prozent dieser Unternehmen auf der Reifegradstufe 0. Vor drei Jahren waren es noch mehr als 30 Prozent.

Themenfelder von Industrie 4.0

Die Grundlage der Umfrage bildete das Readiness-Modell, das die IW Consult in Kooperation mit dem Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) an der RWTH Aachen entwickelt hat. Hierbei werden die folgenden sechs für Industrie 4.0 entscheidenden Themenfelder im Detail analysiert und bewertet: „Strategie und Organisation“, „Smart Factory“, „Smart Products“, „Smart Operations“, „Data-driven Services“ und „Mitarbeiter“.

Strategie und Organisation: Untersucht wird, inwieweit Unternehmen das Thema Industrie 4.0 in der Unternehmensstrategie verankert haben und entsprechende Investitionen umsetzen. Demnach hat über die Hälfte der nordbayerischen Unternehmen eine solche Strategie erarbeitet. Allerdings wird diese bislang nur von einer verschwindend kleinen Zahl (rund drei Prozent) umgesetzt.

Smart Factory umfasst die intelligente Datenaufnahme, -speicherung und -verarbeitung, um digitale Abbilder der realen Welt zu erzeugen. Ziel ist eine Produktionsumgebung, in der Fertigungsanlagen sowie Logistiksysteme vollständig vernetzt sind und sich langfristig weitgehend selbst organisieren. Knapp 60 Prozent der nordbayerischen Unternehmen erfassen ihre Maschinen- und Prozessdaten zumindest teilweise. Allerdings arbeiten die meisten Unternehmen mit Maschinen, die nicht untereinander vernetzt sind.

Smart Products: Möglich sind Produkte, die mit informations- und kommunikationstechnischen Zusatzfunktionen ausgestattet sind (z. B. Funktionsüberwachung, Lokalisierung, Personalisierung). Außerdem können die Daten, die bei der Nutzung dieser Produkte anfallen, analysiert und für die Entwicklung neuer Angebote und Geschäftsmodelle verwendet werden. Die nordbayerischen Unternehmen setzen solche Zusatzfunktionen am häufigsten für Funktionsüberwachung und Vernetzung ein. Am wenigsten verbreitet ist die Selbstauskunft und Lokalisierung von Objekten.

Smart Operations ist ein Maßstab dafür, wie weit die Unternehmensprozesse – auch über die Unternehmensgrenzen hinaus – digitalisiert sind. Im Idealfall besteht ein einheitlicher Informationsaustausch mit Lieferanten, Kunden und Partnern, wobei umfassende Vorkehrungen für IT- und Datensicherheit ergriffen werden müssen. Smart Operations werden von den befragten Unternehmen bislang vorwiegend in den Bereichen Einkauf und Finanzen realisiert, die Bereiche Produktion und Service hinken hinterher.

Mitarbeiter: Bei der Qualifizierung der Mitarbeiter haben die befragten Unternehmen die größten Fortschritte gemacht. Die Beschäftigten können also spezifische Kompetenzen vorweisen, die für Industrie 4.0 notwendig sind – beispielsweise Know-how in Automatisierungstechnik, Datenanalyse sowie Daten- und Kommunikationssicherheit. Sieben Prozent der Unternehmen erreichen beim Aspekt Mitarbeiter sogar den hohen Reifegrad der Stufe 4. Eines macht den Unternehmern aber Sorge: Als wesentliche Hürde bei der Umsetzung von Industrie 4.0 sehen sie heute die Verfügbarkeit von Fachkräften, andere Hemmnisse (z. B. unklare Nutzung von Industrie 4.0, fehlende Normen und Standards) sind im Vergleich zur Umfrage von 2016 dagegen in den Hintergrund getreten.

Data-driven Services: Damit sind neue datengetriebene Geschäftsmodelle gemeint. Ein klassisches Beispiel: Beim Verkauf einer Maschine werden Wartungsverträge abgeschlossen, bei denen eine bestimmte Anlagenverfügbarkeit fest zugesagt wird. Daran gekoppelt ist eine Auswertung zu erfassender Maschinendaten, die eine vorausschauende Wartung ermöglicht. Im Jahr 2019 bieten mehr als 28 Prozent der Unternehmen datenbasierte Dienstleistungen an, aber nur die Hälfte dieser Unternehmen ist hierbei mit dem Kunden vernetzt.

Im Vergleich zum Jahr 2016 haben sich die Unternehmen in allen sechs Themenfeldern deutlich verbessert. Auffällig ist dabei der Wert bei den Data-driven Services: Hier haben die Unternehmen ihren Reifegrad im Vergleich zu vor drei Jahren mehr als verdreifacht – allerdings ausgehend von einem sehr niedrigem Niveau. Im Jahr 2016 haben die nordbayerischen IHKs das Thema „datenbasierte Dienstleistungen” als wichtigste Herausforderung bei Industrie 4.0 identifiziert und dazu eine Reihe von Veranstaltungen und Kooperationsprojekten initiiert. Der Bedarf an solchen Angeboten ist sprunghaft angestiegen: Rund 70 Prozent der befragten Unternehmen wünschen sich laut der Umfrage ausdrücklich Unterstützung durch die IHK (z. B. Beratung, Fachveranstaltungen, Qualifizierung, regionale Netzwerke). Vor drei Jahren fragten nur rund halb so viele Betriebe eine solche Unterstützung nach – auch dies ein Indiz für die deutlich gestiegene Bedeutung der Industrie 4.0 in der fränkischen Wirtschaft.

Vernetzung durch digitale Plattformen

Um Industrie 4.0 wirklich über die gesamte Wertschöpfungskette zu realisieren, müssen die Lieferanten und Kunden in die digitale Vernetzung einbezogen werden. Ein zentrale Rolle werden deshalb digitale Plattformen spielen, in die alle Beteiligten eingebunden werden. Sie ermöglichen es Unternehmen, neue Märkte und Kundensegmente zu erschließen, neue Produkte anzubieten und den Austausch mit Zulieferern und Kunden zu automatisieren. Deshalb wurde bei der diesjährigen Umfrage auch erhoben, inwieweit solche Plattformen schon genutzt werden: Mit Abstand am häufigsten werden Handels-Plattformen zum Einkauf (rund 51 Prozent der Unternehmen) und Vertriebs-Plattformen für Unternehmenskunden (rund 41 Prozent) eingesetzt. Bei den daten- und wissensbasierten Plattformen, die z. B. auf der Nutzung von Maschinen- oder Prozessdaten aufbauen, ist die Nutzung deutlich geringer. Mehr als 95 Prozent der befragten Unternehmen sehen eine wachsende oder zumindest gleichbleibende Bedeutung der digitalen Plattformen in den nächsten fünf Jahren.