Internet der Dinge – Teil 7: Industrie 4.0

Der Begriff ist zumindest in Deutschland eng verknüpft mit der Hightech-Strategie der Bundesregierung, die mit dem Projekt „SemProm -Produkte führen Tagebuch“ gemeinsam mit dem Deutschen Forschungsinstitut für künstliche Intelligenz (DFKI) schon im Jahr 2008 ein Forschungsprojekt ins Leben gerufen hat. Die Ergebnisse wurden im Jahr 2013 an die Bundesforschungsministerin übergeben. Die Liste der namhaften Unterstützer ist dabei weitaus beeindruckender als die schlichte Aufmachung der Website:  Mit Siemens, SAP, Globus, Deutsche Post und BMW waren viele dabei, die in der deutschen Wirtschaft Rang und Namen haben. Es geht darum, „Wertschöpfungsketten und Geschäftsmodelle grundlegend zu verändern“, sie „von der physischen in die digitale Welt zu verlagern“.  Aber, mal ehrlich: Was soll das eigentlich genau heißen?

Zur Sache: Was passiert da eigentlich genau?

Bisher haben wir in dieser Reihe vor allem uns selbst beobachtet, als Menschen, die in naher Zukunft von einer Unzahl vernetzter Alltagsgegenstände umgeben sein könnten – oder schon sind. Und auf der anderen Seite standen diejenigen Firmen und Hersteller, die uns diese Ware anbieten. Bei Industrie 4.0 geht es um einen Aspekt, den man aus der Verbraucherperspektive leicht vergisst: die Produktion selbst. Und etwas weiter gedacht auch das große Ganze, den Arbeitsmarkt und die Wirtschaft.
Welches Prinzip steckt dahinter? Der Ausdruck „Produkte führen Tagebuch“ ist durchaus wörtlich zu nehmen: Waren sollen mit so genannten Smart Tags ausgestattet werden, auf Nahfunk basierenden Minichips, die sowohl in der Lage sind, Informationen zu speichern, als auch dazu, Informationen an ihre Umgebung zu senden. Das ist technisch nichts Neues, insbesondere Samsung-Galaxy-NutzerInnen sind mit Smart Tags schon eine Weile vertraut. Möglich wird die Vision von der Industrie 4.0 einzig dadurch, dass Minichips immer günstiger und energieeffizienter werden.
Durch die Vernetzung von mehreren solcher Smart Tags kann der ganze Lebenszyklus eines Produktes  „intelligenter“ gemacht werden. In der Sprache der Betriebswirtschaft heißt das: das Product-Lifecycle-Management optimieren.
Ein Beispiel: Die im Auto verbauten Komponenten „wissen“ nicht nur, welcher Zulieferer sie an das Autowerk gebracht hat, sondern auch, wann, wo, von wem und unter welchen Bedingungen sie eingesetzt wurden und wie lange ihre Garantie noch gilt. Die Smart Tags auf diesen Produkten kann man sich also wie eine Miniaturausgabe von Black Boxes vorstellen, den automatischen Flugschreibern in Linienflugzeugen.  Mit dem Unterschied, dass diese „Flugschreiber“ Netzwerke bilden und ihre Daten miteinander abstimmen, vergleichen – und auch ganz ohne menschliches Zutun optimieren können.
Der Begriff „Industrie 4.0“ ist ein deutscher, in den USA oder Asien taucht er nicht auf. Hier ist die Automatisierung der Industrie aber dennoch schon intensiver betrieben worden als in Deutschland. Die US-Regierung investiert jährlich 100 Millionen US-Dollar allein in die Forschung zu „cyberphysischen Systemen“. Hier heißt die Kampagne „Advanced Manufacturing Program“ und allein die Anschubfinanzierung betrug 500 Millionen Dollar.
Deutschland hat also Aufholbedarf, wie durch die Wortschöpfung und die verbundene Image-Kampagne unmissverständlich deutlich wird. Das gilt umso mehr, da Deutschland im Vergleich zu anderen westlichen „Industrienationen“ noch tatsächlich über eine nennenswerte Industrie verfügt. In Großbritannien zum Beispiel stehen die vormals so charakteristischen Fabriken der Industrialisierung still, die Wirtschaftskraft des Landes ist längt in die Finanzwirtschaft abgewandert: Bentley und Rolls-Royce sind währenddessen schon keine britischen Marken mehr.
Deutschland hingegen hat einen großen Teil seiner Arbeitsplätze noch immer in der Industrie verortet. Bundeskanzlerin Merkel hat das mit dem Satz „Jeder siebte Arbeitsplatz in Deutschland hängt direkt oder indirekt mit der Automobilindustrie zusammen“ anschaulich deutlich gemacht – ob er auch statistisch korrekt ist, ist eine andere Sache. Das Programm „Industrie 4.0“ versucht also gleich zwei Problemen zu begegnen: Die USA investieren sehr stark in „automated manufacturing“, sind aber nicht so sehr auf die Industrie als Wirtschaftssektor angewiesen und schließlich auch Standort einiger der wichtigsten IT-Unternehmen der Welt. Und die Konkurrenz aus Asien punktet schlicht damit, dass der Kostenfaktor Arbeit hier deutlich geringer ist. Die Bundesregierung steht also gewaltig unter Zugzwang.

Wozu das Ganze?

Die Anwendungsmöglichkeiten von intelligenten Maschinen sind vielfältig. Beispielsweise im Einzelhandel: Luxusgüter wie Pralinen oder Champagner können sich bei der Kühlung im Lagerraum „beschweren“, wenn ihre Chips registrieren, dass es zu warm wird. Die Verheißung für EndverbraucherInnen lautet Transparenz: Mithilfe eines Empfängers (zum Beispiel eines Smartphones) kann man sich über Herstellung, Handhabung oder auch Gütesiegel von Produkten informieren.
In der Industrie können ganze Arbeitsabläufe automatisiert werden. Wenn in der Großbäckerei XY die Milch knapp wird, dann bestellt sie sich einfach selbst nach. Nach dem „If this, then that“-Prinzip  (ITTT) soll die Interaktion per Minicomputer ganze Arbeitsabläufe automatisieren – ein Mensch ist noch maximal zur Kontrolle notwendig.
Die Nachvollziehbarkeit ermöglicht aber auch zusätzliche Individualisierung: Bestellt einE KundIn ein Produkt, das von der Standardversion abweicht, wird diese Information einfach der herstellenden Maschine übermittelt, ohne dass dafür die ganze Herstellungskette verändert werden muss: Dann wird das Auto eben rot lackiert und alle anderen schwarz. Durch die Ausstattung mit Smart Tags kann das Produkt zudem auf seinem Weg vom Hersteller zur KundIn jederzeit exakt geortet werden – von beiden Parteien.
Die Prinzipien Massenproduktion und individuelle Einzelstücke sollen also miteinander vereinbart werden, die Industrie dadurch flexibler werden. So drückt es jedenfalls dieses Erklärvideo des Bundesministeriums für Bildung und Forschung aus, das die Industrie 4.0 im „Sendung mit der Maus“-Stil erklärt.

Von Seiten der Hersteller ergeben sich noch weitere Vorteile: Wenn nachfragegerecht produziert wird, kann Energie eingespart werden – bekanntlich der Königsweg der Kostensenkung in der Industrie. Die exakte Erfassung von Daten macht auch die gefürchteten Rückrufaktionen, denen sich Produzenten immer wieder ausgesetzt sahen, berechenbarer: Wenn eine genaue Aufzeichnung darüber existiert, welche Produkte aus einer fehlerhaften Produktionsphase stammen, muss nicht mehr mit der Schleppnetzmethode gearbeitet werden. Auch Kundenservice und -betreuung werden überschaubarer, wenn umfassende Informationen über jedes einzelne Produkt abgerufen werden können – möglicherweise auch aus der Ferne, ohne direkten Kontakt.
Die vierte industrielle Revolution soll also, nach den Vorstellungen der deutschen Bundesregierung, durch zwei simple Funktionen der Marktwirtschaft ausgelöst werden: Datenverarbeitende Chips werden zunehmend Massenware und der Speicherplatz für diese Daten immer günstiger.

Risiken und Nebenwirkungen

Mit dem Hinweis auf die Speicherung der Daten beginnt auch die Überlegung: Hat das alles nur Vorteile? Seit Edward Snowden vor einem Jahr in Hong Kong landete, muss mit der skeptischen Frage angefangen werden: Welche Daten werden erhoben und wem gehören sie? Sicher, wenn mein Techniker über jedes Haushaltsgerät sofort die Daten parat hat, indem er nur sein Telefon einschaltet, kann er mir besser helfen. Aber was weiß er dann eigentlich über mich? Und gehören diese Daten dann mir oder dem Hersteller? Wie so häufig bei Prozessen der digitalen Revolution ist zu befürchten, dass sich hier zunächst Maßstäbe etablieren und erst hinterher die Regeln dafür geschaffen werden.
Ein zweiter Einwand betrifft die Frage nach der Arbeitsplatzverdrängung. Nach offiziellen Verlautbarungen soll mit Industrie 4.0 der demographische Wandel abgefedert werden: Facharbeiter, die ein Unternehmen in Richtung Ruhestand verlassen und für die es keine Nachfolger gibt, werden eingespart, wenn Produktionsprozesse sich automatisieren. Nur ist zu erwarten, dass die Entwicklung hier massiv über das Ziel hinaus schießt.
Eine Studie aus dem britischen Oxford kommt zu dem Ergebnis, dass das Internet der Dinge etwa die Hälfte aller heute existierenden Jobs auf der Welt überflüssig machen könnte. Ähnliche Zahlen werden für Deutschland errechnet. In ihrem Buch „The Second Machine Age“ geben die Forscher Erik Brynjolfsson und Andrew McAfee vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) zu bedenken, dass durch die Digitalisierung zwar die Verfügbarkeit von Informationen und Diensten massiv zunehmen werde, der ökonomische Gewinn aus dieser Entwicklung aber nur von einer kleinen Minderheit abgeschöpft werden könne.
Andererseits muss die Skepsis auch differenziert werden: So wird die Arbeitsplatzverdrängung nicht alle Berufsgruppen gleich stark treffen. Gering Qualifizierte, etwa Lager- und Transportangestellte, werden von einer solchen Form der Rationalisierung stärker betroffen sein. Gleichzeitig dürfte der Bedarf an TechnikerInnen und IT-ExpertInnen steigen, obgleich schon jetzt ein Fachkräftemangel in Deutschland herrscht. Das verschärft die gesellschaftliche Spaltung. Als Zeugnis hierfür kann auch der aktuelle Widerstand der europäischen Taxibranche gegen die App Uber gelten.
Doch eine Kluft ist nicht nur auf gesellschaftlicher, sondern auch auf wirtschaftlicher Ebene zu erwarten. Die Aufrüstung auf Industrie 4.0 ist mit enormen Kosten verbunden, die insbesondere für kleine und mittelständische Betriebe kaum zu leisten sein wird. Diese Unternehmen geraten zusätzlich durch die gesunkenen Herstellungskosten der „Großen“ unter Preisdruck. Hierdurch kann es zu einer Verringerung des Wettbewerbs in den Zielbranchen von Industrie 4.0 kommen.
Hinzu kommt, dass eine echte Industrie 4.0 nur dann Realität werden kann, wenn es einen gemeinsamen Datenstandard gibt. Doch der ist durchaus noch nicht ausgemacht: So schließen sich große Technologiefirmen aktuell zu Konsortien zusammen, die miteinander konkurrieren. Intel und Samsung stehen hier beispielsweise IBM mit seinen Partnern gegenüber. Und sicherlich werden auch Apple und Microsoft auf ihre Weise mitspielen. Sollten verschiedene Anbieter aber in bester Apple-Manier geschlossene Systeme entwickeln, haben die AnwenderInnen das Nachsehen – und geraten in Abhängigkeit. Genau das könnte die Attraktivität dieser Anwendungen aber für größere Unternehmen wieder senken.
Hier liegt, wie Daniel Kuhn auf netzpiloten.de anmerkt, auch ein Problem der Medienberichterstattung: Statt sich auf smarte Eierkocher, also auf die Dinge, zu konzentrieren, sollte es vielmehr um das Internet im Begriff „Internet der Dinge“ gehen – und darum, wem es gehört, wer es steuert und wer davon profitiert.
Zu guter Letzt fallen einem natürlich Cyberterrorismus und -kriminalität ein: Als Folge der allumfassenden Vernetzung müssen sich auf einmal Hersteller von bisher ganz Terrorismus-unverdächtigen Gegenständen wie Seifenspendern und Mikrowellen die Frage gefallen lassen, wie die eigene Produktion eigentlich gegen externe Manipulation geschützt ist. Denn man muss gar kein Anhänger Orwellscher Dystopien sein, um anzuerkennen, dass mittels solcher Manipulationen Sicherheitsrisiken entstehen können, die zumindest heute noch nicht abschätzbar sind.

Fazit

Bedenken beim Aufkommen neuer Techniken sollten prinzipiell niemanden auf den Plan rufen, einen vermeintlichen Technikboykott zu fordern. So etwas ist in einer globalisierten Wirtschaft weder machbar noch zielführend. Allerdings sollte die Politik in Deutschland nicht nur vermeintlich großzügig in der Forschungsförderung aktiv sein, um eine solche Entwicklung überhaupt erst zu ermöglichen. Ebenso wichtig ist die politische Gestaltung und Regulierung, die damit einhergehen sollten: Nicht zuletzt die NSA-Affäre hat tief sitzende Ressentiments bei den Menschen ausgelöst, die sich nicht durch ein paar Ankündigungen in der Digitalen Agenda und mit Förderung von Industrie 4.0 mal eben wieder auflösen lassen.
Wenn die vierte industrielle Revolution nicht nur ein Gewinn  für einige wenige Profiteure sein soll, muss die Politik Antworten haben. Zum Beispiel auf die Frage, wer denn die vielen schönen Produkte Made in Germany eigentlich kaufen soll, wenn der demographische Wandel die Bevölkerung und die Digitalisierung deren Kaufkraft dezimieren.

Alle Teile der Sommerreihe Internet der Dinge:

Einführung: Leben in der smarten Welt
Teil 1: Smart Wearables
Teil 2: Intelligentes Shopping
Teil 3: Smart Home
Teil 4: Smart Cars
Teil 5: Smart Country
Teil 6: Smart City

Teasergrafik: Nemo