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Totgesagte leben länger

Lange dachte man, in Deutschland könne nicht mehr produziert werden. Doch im Land der Spezialisten tüfteln Unternehmer und Forscher an der nächsten industriellen Revolution.




1. Smart Factory

So wie die meisten Maschinenbauer ist auch Detlef Zühlke ein eher unprätentiöser Mensch. Nichts an seinem Auftreten lässt erahnen, dass er der Mann ist, der die Arbeitsweise in der Industrie überall auf der Welt grundlegend verändern könnte.

Zühlke ist Professor für Produktionsautomatisierung an der Technischen Universität Kaiserslautern und Leiter des Bereichs Innovative Fabriksysteme im Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI). Er hat den Graben zwischen Mechanik und Informatik überschritten, das macht ihn zu einem wichtigen Mann für den Standort Deutschland.

"Warum werden hierzulande keine Handys mehr gefertigt?", fragt Zühlke. Antwort: "Weil der Lebenszyklus der Produkte immer kürzer geworden ist." Kaum sei ein Modell auf dem Markt, werde schon das nächste angekündigt. Für den Hersteller hat das zur Folge, dass er den Produktionsprozess nicht automatisieren kann. "Die Automatisierungstechnik hält dem Tempo in der Produktentwicklung nicht stand. Planung und Umbau brauchen zu viel Zeit." Der Hersteller sei daher auf den flexiblen Menschen angewiesen, dem er von jetzt auf gleich sagen könne, was er anders machen solle. Doch weil die Personalkosten in Deutschland hoch seien, werde in Asien produziert. Zühlke: "Wir brauchen in Deutschland eine völlig andere Automatisierungstechnik." Flexibler und intelligenter müsse sie werden.

Genau daran arbeitet er seit vielen Jahren. Er will das sogenannte Internet der Dinge in die Fabriken bringen. In der Smart Factory, so die Idee, sind alle Maschinen und Fertigungsteile miteinander vernetzt. Hat der Kunde abends am PC ein Produkt bestellt, beginnt die Fabrik am nächsten Morgen damit, es zu fertigen. Der Rohling trägt seinen Verarbeitungsplan mit sich. Er sagt den Maschinen, was sie mit ihm tun sollen, welche Farbe er erhalten soll und welche Ausstattung.

Die Fabrik, die Zühlke vorschwebt, ist extrem flexibel. Die Montagelinie besteht aus Modulen, die schnell ausgetauscht oder erweitert werden können, sodass man bei einer Produktinnovation nicht erst umbauen muss. Zudem ist sie ohne großen Aufwand in der Lage, die individuellen Wünsche der Kunden umzusetzen. Der Gegensatz zwischen Maßarbeit und automatisierter Produktion löst sich auf.

Was sehr nach Zukunft klingt, steht beim DFKI in Kaiserslautern bereits in einer Halle. Zühlke hat das Projekt vor sieben Jahren begonnen - eine herstellerunabhängige Plattform, die in Kooperation mit der Industrie und anderen Forschungsinstituten permanent verbessert werden soll. Beteiligt sind Mittelständler ebenso wie Konzerne, etwa Siemens und BASF. Zühlke ist überzeugt: "Wer sich heute intensiv mit dieser Technologie beschäftigt, erarbeitet sich einen großen Innovationsvorsprung."

Ist die Industriegesellschaft also doch nicht passé? Offenbar nicht: Am DFKI, in den anwendungsnahen Fraunhofer-Instituten, bei Maschinenbauern wie Wittenstein, Zulieferern wie Freudenberg und Hightech-Spezialisten wie Jenoptik wird an ihrer Zukunft gewerkelt. Die Experten sind sich einig: Wenn es den Unternehmen gelingt, permanent ihre Produktionstechnik zu verbessern, kann Deutschland sich im harten Wettbewerb mit Niedriglohnländern behaupten.

2. Untergangsstimmung

Das galt vor nicht allzu langer Zeit als unmöglich. Denn die Arbeitswelt hat sich verändert. 1970 waren noch 46,5 Prozent aller Beschäftigten im produzierenden Gewerbe tätig, 2011 nur noch 24,6 Prozent. Im selben Zeitraum stieg der Anteil der Erwerbstätigen in den Dienstleistungsbranchen von 51 auf 73,8 Prozent. Es schien sich zu bewahrheiten, was der französische Ökonom Jean Fourastié schon vor 60 Jahren in seiner Drei-Sektoren-Hypothese beschrieben hatte: Moderne Volkswirtschaften durchlaufen demnach eine lineare Entwicklung von der Agrar- über die Industrie- bis zur Dienstleistungsgesellschaft. In Letzterer sah Fourastié einen großen Fortschritt hin zu mehr Wohlstand und humaneren Arbeitsbedingungen. Diese Analyse dominierte bis vor Kurzem auch die öffentliche Meinung in Deutschland. Der Produktionssektor galt als Auslaufmodell. Als man in den Neunzigerjahren erklären wollte, warum die Wirtschaft hierzulande jener der USA hinterherhinkt, machten Begriffe wie "Dienstleistungslücke" und "Servicewüste" die Runde. Die vergleichsweise starke Stellung des Produktionssektors wurde als Zeichen der Rückständigkeit interpretiert.

Und dann verließen in den Neunzigerjahren auch noch viele Firmen das Land, was die These von der postindustriellen Zukunft bekräftigte. Deutschland war als Standort für die Herstellung von Konsumgütern wie Kameras, CD-Playern, Druckern und Computern nicht mehr konkurrenzfähig. Die Aussicht auf drastische Kostenreduzierungen trieb Ende der Neunzigerjahre fast jeden dritten deutschen Industriebetrieb dazu, Teile seiner Produktion ins Ausland zu verlagern.

3. Zweiter Frühling

So war es gestern. Heute sieht die Lage ganz anders aus. Seit der jüngsten Wirtschaftskrise wird die industrielle Produktion geschätzt wie lange nicht mehr. Sie gilt als einer der Sektoren, die Deutschland in dieser schweren Phase gestützt haben. Die USA, Großbritannien und Frankreich hatten sich stärker in Richtung Dienstleistungsökonomie entwickelt und blicken plötzlich neidisch ins Land der Tüftler. "Die Produktion erlebt eine Renaissance", sagt Steffen Kinkel, langjähriger Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung und heute Lehrbeauftragter an der Hochschule für Wirtschaft und Technik in Karlsruhe.

Seiner Ansicht nach war es ohnehin ein Fehler, von der wachsenden Bedeutung des Dienstleistungssektors auf einen Wandel zur postindustriellen Gesellschaft zu schließen. Ein erheblicher Teil der Dienstleistungen, sagt er, sei an die Produktion gekoppelt. Nicht die privaten Haushalte, sondern die Industriebetriebe hätten den größten Bedarf an komplexen Finanzdienstleistungen, Logistik, Gebäudemanagement und Software. Darüber hinaus habe Deutschland als Standort heute eine viel größere Anziehungskraft als noch vor wenigen Jahren. Kinkel erstellt seit 1996 Studien über die Verlagerung von Produktionsstätten deutscher Industriebetriebe. Er sagt: "Noch nie gab es so wenige Verlagerungen wie heute." Zudem komme inzwischen auf jeden dritten Betrieb, der Teile seiner Produktion ins Ausland bringt, einer, der zurückkehrt.

Nach wie vor seien vor allem die niedrigen Löhne das Hauptmotiv für den Umzug. Viele Betriebe stellten dann aber fest, dass die am ausländischen Standort hergestellten Produkte nicht die erforderliche Qualität hatten. "So mancher Unternehmer lernt auf diese Weise die gut ausgebildeten Fachkräfte und das Netz zuverlässiger Lieferanten in Deutschland erst richtig zu schätzen", sagt Kinkel.

Seine Untersuchungen zeigen: Ob sich eine Verlagerung lohnt, ist nicht nur eine Frage der Personalkosten. Sie weisen aber auch darauf hin, dass Deutschland als Industriestandort nur dann eine Chance hat, wenn es seinen Nachteil als Hochlohnland kompensiert. Was also ist zu tun, damit der zweite Frühling in der Produktion nicht so bald in einen frostigen Winter umschlägt?

4. Schweißen statt stanzen

Die Studie "Made in Germany", vom Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen der Technischen Universität Darmstadt gemeinsam mit der Unternehmensberatung McKinsey durchgeführt, beschreibt verschiedene Szenarien. Im Negativszenario schmilzt Deutschlands Vorsprung in der Produktionstechnik dahin. Die Unternehmen in den Niedriglohnländern holen auf. Die Folge: Bis 2020 geht jeder vierte Arbeitsplatz verloren, der direkt oder indirekt von der Produktion abhängt. Im Positivszenario wächst die Beschäftigung mit Produktionsbezug hingegen um 13 Prozent. Deutschland erhöht durch neue technische Lösungen seine Produktivität. Die durch die Rationalisierung wegfallenden Arbeitsplätze werden durch den Ausbau des Produktionssektors mehr als kompensiert.

Ein wichtiges Mittel, die Produktivität zu steigern, ist die effizientere Nutzung von Material und Energie. Was neue Ideen da bewirken können, lässt sich bei dem Mischkonzern Freudenberg im baden-württembergischen Weinheim beobachten. Jürgen Ruhnau steht in einer riesigen Halle vor einer Anlage, die pausenlos Metallringe ausspuckt. Ruhnau ist bei Freudenberg als Geschäftsführer für die Stanz- und Umformtechnik verantwortlich. "Diese Anlage", erklärt er, "spart jährlich 1800 Tonnen Stahl ein und reduziert darüber hinaus die CO2-Emissionen um 2700 Tonnen." Die Metallringe, die sie produziert, sind ein Vorprodukt für Dichtungen, die unter anderem in der Automobilindustrie und im Maschinenbau verwendet werden. Bis vor zwei Jahren noch wurden sie aus einem breiten Stahlband gestanzt. Dabei fiel, allein wegen der Kreisförmigkeit des Produktes, eine Menge Abfall an - Ausschuss, für dessen Veredelung bereits reichlich Energie verbraucht worden war.

Die Verschwendung war den Ingenieuren schon lange ein Dorn im Auge. Dann kam ihnen die Idee zu einem neuen Verfahren. Statt die Ringe auszustanzen, könnte man doch schmales Stahlband nehmen, zu einem Ring formen und die Enden zusammenschweißen, so die Überlegung. Genau das macht heute die Anlage, die Freudenberg gemeinsam mit dem Maschinenbauer Bihler und dem Laserspezialisten Trumpf entwickelt hat. "Fast fünf Jahre hat das gedauert", sagt Ruhnau. Knapp dreieinhalb Millionen Euro steckte Freudenberg in das Projekt. Gut angelegtes Geld. Das Unternehmen benötigt für die Fertigung der Ringe nun 70 Prozent weniger Stahl. Die Materialkosten verringern sich dadurch jedes Jahr um anderthalb Millionen Euro.

5. Die wissensbasierte Industriegesellschaft

"Effizient zu sein", sagt Thomas Bauernhansl, "reicht nicht. Wir brauchen zusätzlich auch Effektivität." Bauernhansl ist Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung in Stuttgart. Die Zukunft des Standorts Deutschland hängt nicht zuletzt von der Zusammenarbeit dieses Forschungsinstituts mit den Industriebetrieben ab. Unter Effektivität versteht Bauernhansl, dass man ganz neue Lösungen für die Produktion von morgen entwickelt, statt die alten Verfahren immer weiter zu optimieren. Das sei so wichtig, weil die Bundesrepublik keine Chance habe, auf dem Gebiet der Massenfertigung einfacher Produkte zu punkten. "Wir müssen uns auf die komplexen Produkte im Maschinenbau, der Medizintechnik oder der Automobilindustrie konzentrieren und dort Innovationsführer sein."

Das gelinge nur durch intensiven Austausch zwischen Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Was herauskommen könne, wenn mehrere Institute und Fertigungsbetriebe zusammenarbeiteten, zeige die Smart Factory in Kaiserslautern. Deutschland habe sich bei der Entwicklung virtuell vernetzter Maschinen und Fertigungsteile einen Vorsprung vor den USA und Japan erarbeitet und sei auf bestem Wege, weltweite Standards zu setzen, so DFKI-Mann Zühlke.

Auf die Autoproduktion der Zukunft konzentriert sich ein weiterer Forschungsverbund, dem neben der Universität Stuttgart auch Unternehmen wie Daimler und Bosch sowie Bauernhansls Institut angehören. Der Verbund, der sich Arena 2036 (Active Research Environment for the Next Generation of Automobiles) nennt, will den Aufbau und die Fertigung von Fahrzeugen von Grund auf überdenken. Hintergrund ist der Trend zum Elektroauto. Weil Leichtbaumaterialien dabei zentral sind, hat Bauernhansl eine entsprechende Forschungseinheit an seinem Institut aufgebaut. "In der Automobilindustrie werden die Karten neu gemischt", sagt er. Das Know-how etablierter Firmen werde teilweise entwertet, zudem kämen neue Anbieter hinzu. "Für ein Autoland steht viel auf dem Spiel." Wolle es zu den Gewinnern gehören, führe an der gemeinsamen Entwicklungsarbeit von Herstellern, Zulieferern und Forschungszentren kein Weg vorbei. Die zweite Chance des Produktionsstandorts Deutschland liegt also in der effizienten Nutzung seiner wichtigsten Ressource: Wissen.

Eigentlich wurde die Wissens- wie die Dienstleistungsgesellschaft als ein Nachkomme der aussterbenden Industriegesellschaft betrachtet. Doch in vielen deutschen Fertigungsbetrieben zeigt sich heute, wie sich beide ergänzen. Komplexe Produktion profitiert vom Wissen, aber das Wissen profitiert auch von der Produktion. Manfred Wittenstein, Chef des gleichnamigen Herstellers mechatronischer Antriebstechnik, ist sich dessen bewusst. Gerade hat er zwölf Millionen Euro in eine hochmoderne Produktionsstätte im schwäbischen Fellbach investiert, wo Entwicklungsingenieure, Vertriebler und Facharbeiter dicht beieinander arbeiten. "So entsteht Beziehungsintelligenz, die Ideen hervorbringt und Entwicklungszeiten halbiert."

Damit Unternehmen künftig in Deutschland bleiben, braucht es auch die enge Verzahnung der Produktion mit intensiver Forschung und Entwicklung. Je komplexer die Technik ist, desto besser sind die Karten für den Standort Deutschland. Das lässt sich am Beispiel von Jenoptik gut zeigen.

Seit 2006 besitzt der Optoelektronik-Konzern im Technologiepark Berlin-Adlershof eine Produktionsstätte für leistungsstarke Halbleiterlaser. Eigentlich ist der Konzern derzeit um eine stärkere Internationalisierung bemüht, will mehr Produkte in Amerika und Asien fertigen, um dort ansässige Kunden besser bedienen zu können. Dennoch investierte Jenoptik jüngst zehn Millionen Euro, um die Kapazitäten in Berlin zu verdoppeln und mit modernster Produktionstechnik auszurüsten.

Der Grund ist die direkte Nachbarschaft zum Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik. "Mit dem Institut verbindet uns eine fruchtbare Innovationspartnerschaft", sagt der Jenoptik-Chef Michael Mertin. Der Konzern nutze die Infrastruktur des Instituts, rekrutiere dort hoch qualifizierte Mitarbeiter und treibe gemeinsam mit den Leibniz-Forschern die Entwicklung der Halbleiterlaser permanent weiter. "Der Wissenszuwachs, den wir auf diese Weise erzielen, macht den Standort für uns unersetzlich."

6. Große Worte

Wenn irgendwo ein Wirtschaftssektor gedeiht, hängt dies nicht nur mit Faktoren wie in Berlin-Adlershof zusammen, sondern auch mit der gesellschaftlichen Akzeptanz. Wie macht man für Industrieproduktion in Deutschland Stimmung? Eine Antwort verbirgt sich hinter dem Schlagwort Industrie 4.0, das seit einiger Zeit die Runde macht. Es soll zum Ausdruck bringen, dass wir kurz vor der vierten industriellen Revolution stehen. Nach den ersten mechanischen Produktionsanlagen Ende des 18. Jahrhunderts, der arbeitsteiligen Massenproduktion seit der Wende zum 20. Jahrhundert und der von Elektronik und IT getriebenen Automatisierung der Produktion ab Mitte der Siebzigerjahre soll nun die Smart Factory das nächste große Ding sein.

Der DFKI-Mann Zühlke hat sich den Begriff nicht ausgedacht. Große Worte sind nicht seine Sache. Abgesehen davon weiß er, dass das Internet der Dinge nicht von heute auf morgen die Fabriken erobern wird. Das werde vielmehr ein langer Prozess, also eine Evolution statt einer Revolution. Dennoch ist Zühlke von der Wirkung des Begriffs beeindruckt. Seit von vierter Revolution die Rede sei, sagt er, interessierten sich Medien und Unternehmen aus aller Welt für die Smart Factory. "Alle haben das Gefühl: Da tut sich was. Da müssen wir dabei sein." -