„Industrie 4.0 ist für mich kein abgeschlossenes Konzept, sondern ein andauernder Prozess tiefgreifender technologischer und organisatorischer Transformation. Die Herausforderungen liegen heute nicht nur in der digitalen Vernetzung von Prozessen, Produkten und Unternehmen – sondern zunehmend im intelligenten Umgang mit Daten, Plattformen und KI in Verbindung mit der Stärkung von existierenden Wettbewerbsvorteilen eines Unternehmens.
Aus meiner Erfahrung als Industriepraktiker weiß ich: Der Einsatz von KI allein schafft keinen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil – strategisch wirksam wird sie nur dort, wo Unternehmen über schwer imitierbare Kompetenzen, exzellente Teams und mutige Geschäftsmodellinnovationen verfügen. Der technologische Wandel kann nur dort Wirkung entfalten, wo Organisationen auch kulturell bereit sind, Verantwortung, Geschwindigkeit und Lernfähigkeit in Einklang zu bringen.
Gerade in industriellen Anwendungen zeigt sich, dass generative KI allein nicht genügt: Erst die gezielte Kombination mit deterministischen und regelbasierten Systemen – also hybride Architekturen aus GenAI und Non-GenAI – führen zu nachvollziehbaren, reproduzierbaren und damit zu robusten, produktionsreifen Lösungen. Dieses Zusammenspiel ist nicht nur technisch anspruchsvoll, sondern verlangt auch strategische Steuerung und ein tiefes Verständnis für Prozessrealität.
Industrie 4.0 verlangt nach einem neuen Denken – eines, das nicht zwischen Technologie, Organisation und Mensch trennt, sondern diese Dimensionen integriert. Die Fähigkeit, Daten mit Sinn zu füllen und zu nutzen, Teams mit Haltung aufzubauen und Plattformen verantwortungsvoll und effektiv zu gestalten, wird zu einer Schlüsselkompetenz europäischer Wettbewerbsfähigkeit.
Genau deshalb engagiere ich mich im Forschungsbeirat Industrie 4.0: Um mitzugestalten, wie Deutschland nicht nur technologisch auf Augenhöhe bleibt, sondern die digitale Transformation aus einer eigenen, reflektierten Stärke heraus prägt.“
Prof. Dr. Uwe Wieland Senior Director Software Product Development & AI-driven Solutions bei Volkswagen AG
„Die erste Dekade von Industrie 4.0 habe ich in der Industrie miterlebt. Bei der Heidelberger Druckmaschinen AG lag mein Fokus auf der Digitalisierung von Ablaufprozessen in der Arbeitsvorbereitung und Prozessplanung sowie auf der Beschleunigung des Anlaufs neuer Fertigungs-technologien und Produkte durch erhöhte Transparenz. Während meiner Zeit bei der SAP SE verfolgte ich das Ziel, eine disruptive Anwendung zur fertigungsbegleitenden Qualitätsprognose zu entwickeln – basierend auf einer neuartigen Datenerfassung an Werkzeugmaschinen und Industrierobotern, neuen Edge-Cloud-Architekturen und dem konsequenten Einsatz maschineller Lernverfahren auf großen Datenmengen. Dabei wurde mir auch bewusst, welche Hürden, aber auch ungenutzten Potenziale in der firmenübergreifenden, souveränen Datennutzung liegen. Diese Erkenntnisse prägen seither meine Forschung. Ich arbeite daran, datengetriebene Analysen und industrielle Datenökosysteme so weiterzuentwickeln, dass eine übergreifende Nutzung von Produktionsdaten in Wertschöpfungsnetzwerke möglich wird. Der Schlüssel liegt für mich in der intelligenten Verknüpfung von fertigungstechnischer Expertise mit modernster Informations- und Kommunikationstechnologie sowie Methoden der Künstlichen Intelligenz. Die nötigen Innovationssprünge entstehen nicht innerhalb einzelner Silos, sondern domänen- und partnerübergreifend.
Die internationale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie langfristig zu sichern – durch Innovation, Produktivitätssteigerung und nachhaltiges Wirtschaften – muss unsere gemeinsame Zielsetzung sein. Im Forschungsbeirat Industrie 4.0 setze ich mich daher dafür ein, dass unsere aktuellen Forschungs- und Entwicklungsthemen die Grundbausteine hierfür liefern, um die digitale und nachhaltige Transformation der industriellen Wertschöpfung von der Vision zur Umsetzung zu verhelfen.“
Prof. Dr.-ing. Matthias Weigold Professor und Leiter des Instituts für PTW an der TU Darmstadt
„Industrie 4.0 begann in Kaiserslautern ab 2011 seinen Siegeszug um die Welt. Dabei stand von Anfang an nicht nur die Digitalisierung existierender Strukturen im Fokus, sondern die Umwälzung unserer kompletten Wertschöpfungsketten. Mittlerweile sind aus den Ideen handfeste Technologien geworden, die Unternehmen dabei unterstützen, produktiver und nachhaltiger zu arbeiten. Für den langfristigen Erfolg sind m.E. zwei Dinge notwendig: Die Implementierung und Weiterentwicklung von Schlüsseltechnologien wie Digitale Zwillinge, Datenräume, KI-Methoden usw., sowie die Form der Zusammenarbeit. Die Zukunft liegt in Netzwerken und der Kooperation von Stakeholdern aus Industrie und Forschung auf Augenhöhe. In der SmartFactory Kaiserslautern arbeiten wir kontinuierlich daran, die Zukunft der Produktion mitzugestalten und der Industrie zu zeigen, wie aus diesen Ideen Werkzeuge werden, die praktischen Nutzen bringen.“
Prof. Martin Ruskowski Vorstandsvorsitzender der SmartFactory Kaiserslautern (SFKL)
„Industrielle Datenräume basierend auf Industrie 4.0 bieten das Potenzial für eine nahtlose Vernetzung von Maschinen, Daten und Prozessen entlang der gesamten Liefer- und Produktionskette. Die Souveränität im Datenaustausch und die Interoperabilität sind dabei gewährleistet. Hieraus ergibt sich ein enormes Potenzial für Innovationen und die Entwicklung neuer digitaler Geschäftsmodelle, die in Zeiten von Transformationsprozessen neue Perspektiven für den Wirtschaftsstandort Europa eröffnen. Voraussetzung für das Gelingen ist die Zusammenarbeit aller Stakeholder aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft, wobei es uns vor allem darum gehen muss, auch die vielen kleinen und mittelständisch geprägten Unternehmen von den Vorteilen der Datenökonomie zu überzeugen.
Für den Erfolg entscheidend ist es, das Vertrauen aller Beteiligten zu gewinnen. Daten zu teilen heißt nicht, diese uneingeschränkt freizugeben, sondern sie gezielt zu vermarkten oder im Gegenzug selbst welche zum eigenen Nutzen zu erwerben.
Wir stehen erst am Anfang des Weges und noch sind viele Fragen offen, die der Forschung ein weites Feld eröffnen. Der Forschungsbeirat gibt hier wichtige Impulse mit dem Ziel, die Digitalisierung voranzutreiben und die Effizienz und Schlagkraft der Industrie zu erhöhen.“
Dr.-Ing. Marc Hüske Leiter des Forums Manufacturing-X VDMA e.V.
„Ziele von Industrie 4.0 sind die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit, der Resilienz und der Nachhaltigkeit von produzierenden Unternehmen. Erfolgsfaktor hierfür ist die Vernetzung, und zwar die Vernetzung von Produkten, Prozessen und Unternehmen, wofür Daten wiederum die Schlüsselressource sind. Daten müssen nicht nur im eigenen Unternehmen nach Kosten, Zeit und Qualität bewirtschaftet werden, sondern sie müssen auch in industriellen Ökosystemen geteilt und verwendet werden, damit sie ihr volles Nutzenpotential entfalten können. Denn Daten, die nicht genutzt werden, haben keinen Wert. Aufgrund des hohen Wert- und Innovationspotentials industrieller Daten darf das Datenteilen jedoch nicht bedingungslos erfolgen, sondern muss unter Wahrung der Datensouveränität des Datengebers und des Vertrauensschutzes der beteiligten Akteure erfolgen.
Die Plattform Industrie 4.0 hat hierfür in den vergangenen Jahren die Grundlagen geschaffen. Prominente Ergebnisse der gemeinsamen Arbeit sind das Referenzarchitekturmodell Industrie 4.0 (RAMI 4.0), die Industrie 4.0 Verwaltungsschale (VWS) sowie die Konzepte für Wertschöpfung in Datenräumen. Aufbauend darauf setzen nun Initiativen wie Catena-X und Manufacturing-X Industrie 4.0 in der Praxis um und leisten so einen wichtigen Beitrag zur zukünftigen Wettbewerbsfähig der deutschen und europäischen Industrie.
Unternehmen betreten mit der Mitgliedschaft in solchen Datenökosysteme Neuland – nicht nur in technischer Hinsicht, sondern auch in Fragen der Kooperation und der Erschließung neuer Wertschöpfungspotentiale. Deshalb ist die Begleitung der Arbeiten durch die Forschung wichtig und erfolgskritisch. Ich freue mich daher, als Mitglied des Forschungsbeirats meinen Beitrag bei der Umsetzung von Industrie 4.0 leisten zu können.“
Prof. Dr.-Ing. habil. Boris Otto Institutsleiter am Fraunhofer-Institut ISST und Professor für Industrielles Informationsmanagement an der Technischen Universität Dortmund
„Der Terminus ‚Industrie 4.0‘ ist inzwischen weltweit bekannt als deutscher Beitrag zur Weiterentwicklung von Fertigung, Organisation und Wertschöpfung in einem globalen Kontext. Globaler Kontext heißt hier: global vernetzte Wertschöpfungsketten, aber auch kluge Kombination von Kooperation und Konkurrenz in einem zunehmend unübersichtlichen globalen Wettbewerb der Systeme. Die mit ‚Industrie 4.0‘ gemeinte Verbindung von Fertigungstechnik, Prozessmanagement und Informatik (incl. KI!) eröffnet neue Möglichkeiten der Zusammenarbeit, die auch den im globalen Wettbewerb bisher weniger erfolgreichen Volkswirtschaften Potenziale eröffnen, um aufzuholen und so soziale Ungleichheiten zu verringern – ganz im Sinne der SDG, der von der UN entwickelten Ziele für nachhaltige Entwicklung.“
Prof. Oliver Günther, Ph.D. Präsident der Universität Potsdam
„In der zweiten Dekade von Industrie 4.0 werden Innovationen stark von Verfahren der Künstlichen Intelligenz geprägt. Der Einsatz beschränkt sich aber meist noch auf maschinelle Lernverfahren in der Wartung, die KI-basierte Sensorauswertung, die kollaborative Robotik, die intelligente Werkerassistenz sowie semantische Verfahren beim Datenaustausch. Mit den aktuellen großen Sprachmodellen und hybriden neuro-symbolischen KI-Verfahren sind aber weitaus ehrgeizigere Ziele von Industrie 4.0 in Reichweite: von der automatisierten Erstellung digitaler Zwillinge aus multimodalen Produkt- und Serviceunterlagen, der Ableitung von Prozessmodellen aus Videoaufnahmen und der Generierung besserer Prozessalternativen, einer Null-Fehler-Produktion durch die Qualitätsprüfung in jedem Prozessschritt, mobilen Werkbänken für dezentrale Betriebs- und Reparaturdienstleistungen und bis hin zur erfahrungsbasierten Produktverbesserung durch generative KI-Verfahren.
Im Forschungsbeirat setze ich mich daher dafür ein, dass die Erforschung neuster KI-Methoden als Turboantrieb für die nächste Stufe von Industrie 4.0 gezielt gefördert wird.“
Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Wolfgang Wahlster CEA des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz
„Industrie 4.0 umfasst ein Bündel unterschiedlicher technologischer Entwicklungen, deren erfolgreiche Umsetzung organisationaler Innovationen bedarf. Benötigt wird eine intensivere cross-funktionale Kooperation in Unternehmen, aber auch zwischen Unternehmen. Qualifikationen, Lernformen und auch Entwicklungswege für Beschäftigte in Unternehmen müssen neu gedacht werden, um klassische Automatisierungsexpertise mit dem Verständnis für neue Entwicklungen im Bereich Internet der Dinge, Data Science und KI zu verbinden und zudem das Erfahrungswissen der Beschäftigten fruchtbar zu machen. Die erfolgreiche Verbindung von technologischer und organisationaler Innovation setzt dabei die Schaffung von Mitgestaltungsmöglichkeiten für Beschäftigte voraus.“
Prof. Dr. Martin Krzywdzinski Wissenschaftszentrum Berlin/Weizenbaum-Institut für die vernetzte Gesellschaft/Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
„Nach der Industrie 4.0 kommt die Industry 4.U („Industry for You“). Diese Metapher steht für den neuen Fokus, den die Diskussion um Industrie 4.0 braucht: nicht nur Fokus auf die Effizienzsteigerung und Optimierung bestehender Prozesse und Anlagen, sondern vor allem darauf, wie die Digitalisierung der Produktion durch ganz neue Wertschöpfungsmodelle mehr Wert für Kund*innen, Nutzer*innen, Mitarbeiter*innen und unseren Planeten schaffen kann.“
Prof. Dr. Frank Piller Professor für Management und einer der Leiter des Instituts für Technologie- und Innovationsmanagement (TIM) an der RWTH Aachen
„Die Zielsetzung von Industrie 4.0 ist mehrdimensional: digital vernetzte Maschinen, Objekte, Produkte und Prozesse zur Ermöglichung neuer bzw. effizienterer Fertigungsverfahren, eines autonomen Betriebs technischer Systeme, intelligenter Steuerungen und nachhaltiger Kreislaufsysteme. Die Herausforderungen bei der Umsetzung von Industrie 4.0 Lösungen liegen primär in der Beherrschung und Kopplung der semantischen Analyse von operativen Daten mit den initialen digitalen Auslegungsmodellen und weniger in der Datenübertragung und -speicherung. Einer der entscheidenden Industrie 4.0 Wettbewerbsvorteile liegt somit in der Lösungskompetenz bzgl. der Digitalen Zwillinge und ihrer Wirkweisen.“
Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark Leiter des Fachgebietes für Industrielle Informationstechnik an der TU Berlin
„Industrie 4.0 ist für mich der größte Hebel, um eine Entkopplung von Wohlstand und Ressourcenverbrauch zu erreichen. Industrie 4.0 schafft Transparenz und Transparenz brauchen wir, um lineare Ressourcen-effizienz zu erreichen, wie zum Beispiel eine Co2-Bilanzierung in unserer Lieferkette. Das ist die Basis für den großen Schritt in Richtung zirkulärer Wert-schöpfung.“
Prof. Gisela Lanza, Karlsruher Institut für Technologie
„Industrie 4.0 Konzepte bilden die Grundlage für die Verbindung von klassischem Maschinenbau und moderner Informatik. Es ist eine der wichtigsten grundlegenden Neuerungen unserer Gesellschaft, um Software und KI-Methoden wertschöpfend in verschiedenen Industriebereichen einzubringen. Dabei ist es wichtig, dass wir keinem Hype verfallen, sondern bodenständig, stetig und praxisorientiert neue Entwicklungen vorantreiben. Deswegen ist die Arbeit des Forschungsbeirats so wichtig.“
Dr.-Ing. Torsten Kröger Chief Technology Officer bei Intrinsic
„Industrie 4.0 bedeutet die langfristige Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen im globalen Wettbewerb. Digitalisierung, Vernetzung und Automatisierung von Planungs-, Entwicklungs-, Produktions- und Serviceprozessen bilden die Voraussetzung für den gleichzeitigen Erhalt des Wertschöpfungsstandorts und für die Übernahme von ökologischer und sozialer Verantwortung in globalen Netzwerken und Märkten.“
Prof. Dr. Julia C. Arlinghaus
Institutsleiterin des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Lehrstuhlinhaberin für Produktionssysteme und -automatisierung an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
„Industrie 4.0 ist für uns ein Schlüsselfaktor, wenn es um die Dekarbonisierung der Luftfahrt und die Resilienz unseres industriellen Systems geht. Dabei geht es um physische wie auch digitale Anwendungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Dies reicht bei Produktionsprozessen von Einzelteilfertigung bis zur Komponentenintegration und umfasst ebenso Materialflüsse. Dies endet nicht bei der Supply Chain, interne und externe Logistik, sondern umfasst auch infrastrukturelle Themen wie End-to-End Datenvernetzung beziehungsweise Energieversorgung & -management der Produktionsstätten.“
Nicole Dreyer-Langlet
Vice President Forschung & Entwicklung Deutschland, Mitglied der Geschäftsführung der Airbus Operations GmbH
„Industrie 4.0 steht für die enge Verzahnung von Menschen, Maschinen und Produkten auf Basis von Daten. In Zeiten zunehmend schnelleren Wandels ist eine flexible und wandlungsfähige Produktion nicht nur Chance, sondern Notwendigkeit. Jederzeitige Transparenz in einzelnen Wertströmen und entlang firmenübergreifender Wertschöpfungsketten, sowie darauf aufbauende Optimierungen, ermöglichen eine resiliente und klimafreundliche Wertschöpfung.
Die erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0 in Fertigung und Logistik ist essenziell für die Wettbewerbsfähigkeit unserer Industrie. Es gilt, die Umsetzung kraftvoll voranzutreiben. Dazu werden Lösungen benötigt, welche die Datennutzung sehr einfach machen. Die Unterstützung existierender und neuer Geschäftsmodelle und die wirtschaftliche Umsetzung wertiger Anwendungsfälle sind wesentliche Erfolgsfaktoren.“
Dr.-Ing Daniel Hug
Bereichsleiter in der Bosch Forschung und unter anderem zuständig für Forschung und Entwicklung von Fertigungsprozessen und Produktionsautomatisierung
„Seit zehn Jahren ist der Forschungsbeirat Industrie 4.0 eine der führenden Stimmen zur Digitalisierung der Industrie in Deutschland. Das Thema hat heute nichts an Aktualität und Brisanz verloren, sondern wird vielmehr durch die aktuellen Herausforderungen immer bedeutsamer. Digitale Ökosysteme, intelligenter werdende Algorithmen, umfassend digitale Geschäftsmodelle und Wertschöpfungsketten erfordern nicht nur richtungsweisende digitale Technologien, die den Grundsätzen und Standards unserer Wirtschaft und Gesellschaft entsprechen, sondern auch eine umfassende Transformation der Gesellschaft, Unternehmen und jedes Einzelnen. Dafür braucht es neue Fähigkeiten und Kompetenzen bei den Menschen und Unternehmen, einen politischen Rahmen, der Innovationen fordert und fördert sowie eine Gesellschaft, die offen und mit Freude an der Veränderung diesen digitalen Wandel mitgestaltet.“
Prof. Dr. Katharina Hölzle
Leiterin des IAT der Universität Stuttgart & Mitglied der Institutsleitung des Fraunhofer IAO
„Die Ziele der Digitalisierung in der Industrie sind klar definiert: Die Erhöhung der Effizienz und Qualität in der Produktion sowie die Schaffung neuer Wertschöpfungsmöglichkeiten. Diese zielen übergeordnet auf eine bessere Kundenorientierung und Wettbewerbsfähigkeit ab. Das volle Digitalisierungspotenzial in der Industrie in Deutschland ist jedoch noch lange nicht gehoben. Ein Großteil der deutschen Industrieunternehmen arbeitet zwar schon mit Anwendungen für die Industrie 4.0, aber oft sind erst initiale Schritte gemacht, um bestehende Geschäftsmodelle und -prozesse neu auszurichten.
Beim nächsten Sprung in Richtung ‚SmartFactory‘ spielt die Bündelung von Kompetenzen eine große Rolle. Eine der Hauptaufgaben für Fertigungsunternehmen und ihre Partner im Industrie-Umfeld ist es, Domänenwissen aus der Welt der Automatisierung mit dem aus der IIoT und IT zu verbinden. Dazu gilt es, starre, monolithische Strukturen und Software-Architekturen abzulösen und damit den Übergang zu IIoT-gestützten Prozessen zu schaffen. Zudem sollte die Kollaboration der Akteure durch Ökosysteme, bei denen alle ihre Kompetenzen einbringen können, weiter vorangetrieben werden. Im Forschungsbeirat leisten wir einen wertvollen Beitrag zur Gestaltung und Entwicklung der Industrie 4.0 in Deutschland.“
Dieter Meuser
CEO Digital Industrial Solutions bei German Edge Cloud
„Industrie 4.0 umfasst mehr als die rein technischen Aspekte einer intelligent vernetzten Industrie. Industrie 4.0 beschreibt einen systemischen Ansatz mit Blick auf die verschiedenen Aspekte der digitalen Transformation, auch im Kontext des ökologischen, sozialverträglichen Umbaus unserer Produktionssysteme.
Gestartet als Zukunftsprojekt der Bundesregierung, ist Industrie 4.0 inzwischen in der industriellen Praxis angekommen. Und doch gibt es noch viele Forschungsfragen zur gemeinsamen Gestaltung von international wettbewerbsstarken, resilienten und nachhaltigen Wertschöpfungsnetzwerken. Der Forschungsbeirat leistet hier einen wichtigen Beitrag.“
Dr. Björn Sautter
Senior Expert Industrie 4.0 bei der Festo SE & Co. KG
„Im Rahmen der Industrie 4.0 Initiative schaffen wir die Voraussetzungen für einen Wettbewerbsvorteil Deutschlands auf technischer und Informationstechnologischer Ebene. Daraus können neue Geschäftsmodelle und die Stärkung bestehender Geschäftsmodelle entstehen. Ein besonders wichtiges Element ist dabei die Befähigung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in allen Bereichen, um die Möglichkeiten voll ausschöpfen zu können. Die Forschung konzentriert sich hier u.a. auf die Fragen, welchen neuen Anforderungen und Veränderungsprozessen sich die Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmern stellen müssen und wie wir sie dabei menschenzentriert, kompetenzorientier, situativ angepasst und individuell am besten aus- und weiterbilden können.“
Prof. Dr. Thomas Schildhauer
Forschungs- und Gründungsdirektor des Alexander von Humboldt Instituts für Internet und Gesellschaft
„Mit Industrie 4.0 durchlebt die industrielle Wertschöpfung die größte Transformation ihrer Geschichte. Digitalisierung, Automatisierung und künstliche Intelligenz haben bereits vielerorts Einzug in die Fabriken gehalten. Sie steigern die Ressourceneffizienz und ermöglichen neue Geschäftsmodelle wie nutzungsbasierte Preismodelle (pay-per-use).
In der Vergangenheit lag der Fokus von Industrie 4.0 auf den einzelnen Unternehmen und ihren unmittelbaren Zulieferern und Kunden. Aufgrund des gesellschaftlichen Wandels und der geopolitischen Lage wird dies in Zukunft nicht mehr ausreichen. Unternehmen werden viel enger kooperieren und sich zu offenen Netzwerken zusammenschließen, um gemeinsam resilienter gegenüber Störungen in den Liefernetzwerken zu werden. Ferner wird es für den Unternehmenserfolg zunehmend wichtig, dass Unternehmen ihrer Verantwortung für nachhaltiges Handeln in den Bereichen Umwelt, Soziales und Unternehmensführung nachkommen. In all diesen Bereichen wird Industrie 4.0 einen entscheiden Beitrag leisten, indem sie die notwendige Transparenz schafft und einen schnellen Informationsaustausch ermöglicht.
Der Forschungsbeirat adressiert diese neuen Herausforderungen bereits in seinen Veröffentlichungen und leistet so einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung von Forschung und Entwicklung im Umfeld von Industrie 4.0.“
Dr. Uwe Kubach
Vice President und Chief Product Expert in der Abteilung Digital Supply Chain und Manufacturing der SAP SE
„Der Wandel zur Industrie 4.0 wirft eine Fülle von Rechtsfragen auf. Einige von ihnen schließen an die rechtlichen Probleme früherer soziotechnischer Innovationen an, erscheinen aber wie unter einem Brennglas in neuem Licht. Ein Beispiel hierfür ist der Datenschutz, der früher in dem betrieblichen Hallenboden keine große Rolle spielte — aber hochrelevant wird, sobald cyberphysische Systeme nicht nur ihren eigenen Zustand, sondern auch die Fähigkeiten, das Verhalten und die Kommunikation von Beschäftigten protokollieren können. Andere Rechtsfragen sind grundlegender Natur, weil sie an Paradigmenwechsel im Wirtschaftssystem anknüpfen, die mit der vierten industriellen Revolution verbunden sind. Beispiele bilden die rechtlichen Herausforderungen der datengetriebenen Wirtschaft, der M2M-Kommunikation und der sich ausbreitenden Wertschöpfungsnetzwerke. Beide Bereiche bedürfen intensiver rechtswissenschaftlicher Analyse, aber die übergreifende Klammer ist stets die rechtskonforme Technikgestaltung: Statt lediglich auf die Einhaltung rechtlicher Regeln zu vertrauen, müssen technisch-organisatorische Prozesse unter Berücksichtigung rechtlicher Anforderungen und potentieller rechtlicher Konflikte designed werden.“
„Aus sozialwissenschaftlicher Sicht sind zwei gesellschaftspolitische Konsequenzen des inzwischen über zehnjährigen Diskurses über die Vision Industrie 4.0 besonders positiv hervorzuheben: Zum einen hat er die enorme wirtschaftsstrukturelle Bedeutung des industriellen Sektors für Deutschland und auch für Europa insgesamt unterstrichen und es werden mit dieser Vision bis heute zukunftsweisende und insbesondere auch ressourcenschonende Innovationsperspektiven für die Industrie eröffnet. Zum zweiten hat Industrie 4.0 die lange in Vergessenheit geratene Frage nach der Zukunft von Industriearbeit erneut und nachdrücklich auf die politische Agenda gesetzt. Industrie 4.0 eröffnet weite Gestaltungsspielräume für Arbeit, die für ihre qualifikations- und humanorientierte Gestaltung genutzt werden können und sollten. Zudem kann mit einem solchen Gestaltungsansatz die Attraktivität von Industriearbeit gesteigert und damit dem drängenden demographischen Problem der Fachkräfteknappheit entgegengewirkt werden.“
Prof. Dr. Hartmut Hirsch-Kreinsen
Technische Universität Dortmund – Lehrstuhl für Wirtschafts- und Industriesoziologie
„Industrie 4.0 ist der maßgebliche Ideen- und Technologietreiber hin zu Wertschöpfungsnetzen. Digitalisierung, Kommunikation, Daten-analysen und maschinelles Lernen schaffen neue Produktions- und Arbeitswelten. So können Produkte bis hin zur Losgröße 1 effizient und ressourcenschonend entwickelt, hergestellt sowie vermarktet werden. Die Verknüpfung von Produkten mit Dienstleistungen ermöglicht darüber hinaus neue, zukunftsfähige Geschäftsmodelle. Industrie 4.0 bietet jedoch noch vieles mehr zur Begegnung der Bedürfnisse von Gesellschaft und zur Erhaltung einer lebenswerten Umwelt – diese Potenziale gilt es mit weiteren Ideen und Tatkraft zu erschließen.“
Dr.-Ing. Ursula Frank
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG
„Cyber-physische Systeme verändern den gesamten Lebenszyklus von Produkten und Systemen.
Das betrifft deren Entwicklung, also das Thema Systems Engineering, wo Softwaresysteme in zweifacher Hinsicht zentrale Bedeutung bekommen: Als entscheidender Bestandteil der Produkte selbst mit einem unglaublichen Potential neue, innovative Funktionen zu realisieren, auch durch die Vernetzung und den Datenaustausch der Produkte mit anderen und durch eine immer stärkere Virtualisierung des Entwicklungsprozesses. Das kann auch als Grundlage für die datenbasierte Produktion unter Verwendung von digitalen Zwillingen und auch für die weitere Einbindung der Produkte im Markt in einen umfassenden Dienstleistungs- und Weiterentwicklungsprozess dienen.
Dies ermöglicht eine intensive Interaktion zwischen Entwicklung, Produktion und Nutzung, was zu völlig anderen Produktlebenszyklen von der Entwicklung bis zur Entsorgung führt und letztlich auch einer zirkulären Wirtschaft den Weg bereitet.“
Prof. Dr. Manfred Broy
Technische Universität München
„Mit zahlreichen Forschungsarbeiten zu Industrie 4.0 wurde aufgezeigt, wie die Digitalisierung von Produktion und Logistik Ressourcen sparen und Effizienz erhöhen kann. Aktuell finden umfangreiche Initiativen statt, um diese Erkenntnisse in die Fläche zu bringen und insbesondere auch kleinere Unternehmen zu befähigen, Prozesse zu digitalisieren und damit zu profitieren. Die Realisierung von Industrie 4.0 braucht aber einen langen Atem und ist noch lange nicht vollendet. Es bedarf weiterer gemeinsamer Anstrengungen von Wirtschaft und Wissenschaft, Verbänden und Politik. Die Hemmnisse liegen zum Teil in den Unternehmen selbst, zum Teil aber auch im Umfeld.“
Prof. Dr.-Ing. Alexander Fay
Helmut-Schmidt-Universität/Universität der Bundeswehr Hamburg, Professur für Automatisierungstechnik
„Die digitale Vernetzung von Abläufen, Prozessen und Industrie-anlagen bringt Effizienzgewinne und sichert die Wettbewerbs-fähigkeit der deutschen und europäischen Industrie. Gleichzeitig steigen durch die zunehmende Digitalisierung die technologischen Abhängigkeiten. Unser Ziel muss es sein, europäische Alternativen zu den großen internationalen Playern zu schaffen, um die Einfluss-möglichkeiten durch Dritte zu reduzieren. Gleichzeitig müssen Lösungen entwickelt werden, um bestehende Technologien von international agierenden Anbietern nachzurüsten, sie zu analysieren und zu testen, um zu verstehen, wie sie funktionieren und wie sie in sichere Umgebungen integriert werden können. Entscheidend für den Erfolg von Industrie 4.0 wird also sein, dass Abhängigkeiten kontrollierbar bleiben. Nur so lässt sich ein hohes Niveau an Cyber-sicherheit aufrechterhalten. Dafür müssen Deutschland und Europa ihre technologische Souveränität sichern, festigen und kontinuierlich ausbauen. Das gilt insbesondere für die Schlüsselbereiche Hardware- und Netzkomponenten, Dateninfrastrukturen, KI-Systeme und Zukunftstechnologien wie z. B. Quantencomputing und 6G. Angewandte Cybersicherheitsforschung leistet dazu einen wichtigen Beitrag.“
Prof. Dr. Claudia Eckert
Leiterin des Fraunhofer-Instituts für Angewandte und Integrierte Sicherheit AISEC in Garching und Professorin der Technischen Universität München
„Industrie 4.0 ermöglicht Nachhaltigkeit auf betrieblicher und technischer Ebene. Die Kombination von Digitalisierung, Automatisierung und Methoden der modernen Kl wird für die produzierende Industrie neue Wege eröffnen.
Autonome, optimierte Wertschöpfungsprozesse in Design und Engineering, in der Produktion, im Rahmen der Lieferketten sowie in Serviceprozessen tragen sowohl zur Ressourceneffizienz als auch zu steigender Produktivität bei. Dies eröffnet neue Geschäftsmöglichkeiten für Unternehmen und trägt auch aus wirtschaftlicher Sicht zur Nachhaltigkeit bei.
Neue Technologien und Innovationen müssen auf Klimaneutralität zielen und bei der Transformation der Wirtschaft helfen — für unsere Kunden, unsere Mitarbeiter und die Gesellschaft.“
„Blicken wir in den Rückspiegel, sehen wir 10 erfolgreiche Jahre Industrie 4.0 mit der Schaffung einer globalen Marke. Industrie 4.0 hat die Digitalisierung in die Fabriken gebracht und die Vision der flexiblen und vernetzten Produktion schrittweise Realität werden lassen. Für die Zukunft stellen sich weitere Forschungsfragestellungen: Wie funktionieren Nachhaltigkeit in all ihren Facetten und eine wettbewerbsfähige Industrie zusammen? Wie schaffen wir in der Industrie Klimaneutralität und forcieren die Kreislaufwirtschaft? Dafür werden wir weitere Technologien entwickeln, Datenräume schaffen, KI-Verfahren einsetzen und globale Standards vorantreiben – es gilt angewandte Forschung für eine nachhaltige Industrie zu gestalten, die ihren gesellschaftlichen Beitrag leistet!“
„Von der Digitalen Transformation sind bereits heute alle Lebensbereiche betroffen. Wir sind schon jetzt weitgehend vernetzt. Ob im Gesundheitsbereich, in der Mobilität, im Wohnen oder der Ernährung … es gibt eigentlich keinen Bedürfnis-Bereich, der von der Kommunikation der einzelnen Systeme in Echtzeit und dem maschinellen Lernen ausgeschlossen ist. Industrie 4.0 trifft als Begriff somit die Entwicklung nicht exakt. Wir müssten eigentlich von Wirtschaft 4.0 oder sogar Gesellschaft 4.0 sprechen. Für die Verbraucher ist dies ein Prozess, der enorme Auswirkungen haben wird. In den Innenstädten verschwindet der klassische Einzelhandel bereits nach und nach, auch Bankfilialen gibt es immer weniger, insbesondere im ländlichen Raum. Genauso werden wir auch starke Veränderungen in der klassischen Wertschöpfung sehen. Auftragsabwicklungsprozesse werden komplett bis herunter auf den Shopfloor und bis zu den Lieferanten automatisiert. Mit dem Ergebnis, dass die Verbraucher hoch individualisierte Produkte innerhalb von Stunden beziehen können. Auswahl, Transparenz, Verfügbarkeit und vor allem Geschwindigkeit wird ein völlig neues Niveau erreichen und damit wird sich das Konsumverhalten ebenfalls massiv ändern. Persönlich hoffe ich, dass sich dies auch positiv auf die Nachhaltigkeit auswirken wird. Deshalb ist mir die Arbeit im Forschungsbeirat auch so wichtig.“
Prof. Dr. Thomas Bauernhansl
Institutsleiter am Fraunhofer-Institut IPA
„Industrie 4.0 hat Wirtschaft und Wissenschaft auf den Weg in eine digitalisierte Arbeitswelt gebracht. Menschen und immer intelligentere Maschinen – z.B. Roboter, Fahrzeuge oder auch VR-Brillen etc. – rücken immer näher zusammen und arbeiten gemeinsam. Diese sozio-technische Kooperation zu gestalten, damit die Maschinen produktiver und die Menschen zufriedener arbeiten können, ist unsere Aufgabe heute und in Zukunft.“
Prof. Dr. Angelika C. Bullinger-Hoffmann
Leiterin der Professur Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement der TU Chemnitz
„Industrie 4.0 zielt nicht nur auf die Produktion ab, sondern ist so konzipiert worden, dass es für viele Wirtschaftsbereiche ein gangbarer Weg sein kann, zum Beispiel bei Smart City, Smart Home, Smart Logistics oder Smart Grid. […] Die Entwicklungen rund um Industrie 4.0 werden auch in Zukunft einen hohen politischen Stellenwert haben – gerade vor dem Hintergrund der internationalen Entwicklungen, die wir heute alle sehen.“
Prof. Reiner Anderl
Leiter des Fachgebiets Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) der TU Darmstadt
„Der Grundsatz von Industrie 4.0, anstelle von Massenprodukten hochautomatisiert individualisierte Erzeugnisse zu fertigen, ist in vielen Branchen attraktiv und in einigen sogar unabdingbar – zum Beispiel bei der Erzeugung Patienten-individueller Medikamente. Zur Beantwortung der Fragen, was Industrie 4.0 technisch, organisatorisch und betriebswirtschaftlich bedeutet, wie eine entsprechende Lösung beschaffen sein muss und in welchen Schritten diese umgesetzt werden soll, sind weitere wissenschaftliche Arbeiten erforderlich.“
Prof. Peter Liggesmeyer
TU Kaiserslautern/Fraunhofer IESE
„Industrie 4.0 ist im Bewusstsein vieler Unternehmen angekommen, aber noch lange nicht auf dem Shopfloor. Während ihre grundlegenden Prinzipien weithin verstanden sind, müssen viele Aspekte zu deren erfolgreicher Umsetzung noch erforscht werden. Der Forschungsbeirat ist hierzu ein wichtiger Ideen- und Impulsgeber. Wir dürfen den Schwung bei Industrie 4.0 nicht verlieren!“
„Die Zielsetzung von Industrie 4.0 ist mehrdimensional: digital vernetzte Maschinen, Objekte, Produkte und Prozesse zur Ermöglichung neuer bzw. effizienterer Fertigungsverfahren, eines autonomen Betriebs technischer Systeme, intelligenter Steuerungen und nachhaltiger Kreislaufsysteme. Die Herausforderungen bei der Umsetzung von Industrie 4.0 Lösungen liegen primär in der Beherrschung und Kopplung der semantischen Analyse von operativen Daten mit den initialen digitalen Auslegungsmodellen und weniger in der Datenübertragung und -speicherung. Einer der entscheidenden Industrie 4.0 Wettbewerbsvorteile liegt somit in der Lösungskompetenz bzgl. der Digitalen Zwillinge und ihrer Wirkweisen.“
Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark Leiter des Fachgebietes für Industrielle Informationstechnik an der TU Berlin
„Mit Industrie 4.0 schaffen wir die Grundlage für den zukünftigen Markterfolg.
Die digitale Vernetzung und der sichere Umgang mit schützenswerten Daten sind dabei wichtige Enabler für notwendige Geschäftsmodellinnovationen in unserer volatilen Welt. Zukünftig werden im Sinne von ‘Everything-as-a-Service (XaaS)‘ nicht mehr nur einzelne Produktionsmaschinen, sondern komplette Fabriken und ganze Wertschöpfungsketten automatisiert und sicher aus der Ferne betrieben werden müssen.
Viele über Jahre etablierte und bis dahin erfolgreiche Geschäftsmodelle funktionieren in diesem Szenario aber nicht mehr ausreichend. Ein Wandel wird notwendig. (CAPEX zu OPEX mit Pay per X Monetarisierungs-Modellen). Die damit verbundenen Anforderungen an Skalierung, Resilienz, Flexibilität und Wandelbarkeit bei gleichzeitig höchster Wirtschaftlichkeit schaffen eine neue Stufe der Komplexität. Diese lässt sich nur durch die konsequente Zusammenarbeit von Industrie und Wissenschaft nach den Prinzipien von Open Innovation meistern. Der Forschungsbeirat ist dafür der technologische Wegbereiter und liefert die notwendigen Impulse und Expertisen.“
3 Fragen an Wolfgang Wahlster zur Stellungnahme „Die vierte industrielle Revolution und Industrie 5.0 – eine Kritik“ vom Forschungsbeirat Industrie 4.0 und der Plattform Industrie 4.0
Prof. Dr. Wahlster, Professor Emeritus für KI an der Universität des Saarlandes und Chefberater des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI)
3 Fragen an Uwe Kubach zur Zukunft der industriellen Wertschöpfung (Themenfeld 1/ Themenfelder Industrie 4.0)
Dr. Uwe Kubach, Mitglied des Forschungsbeirats, Vice President und Chief Product Expert in der Abteilung Digital Supply Chain und Manufacturing der SAP SE
3 Fragen an Frank Piller zum Industrial Metaverse und seiner aktuellen und potenziellen Anwendung und Auswirkung
Prof. Dr. Frank Piller, Professor für Management und einer der Leiter des Instituts für Technologie- und Innovationsmanagement (TIM) an der RWTH Aachen.
3 Fragen an Martin Krzywdzinski zur Arbeitswelt in der Industrie 4.0
Prof. Dr. Martin Krzywdzinski, Mitglied des Forschungsbeirats, Professor für Internationale Arbeitsbeziehungen an der Helmut-Schmidt-Universität in Hamburg, Leiter der Forschungsgruppe „Globalisierung, Arbeit und Produktion“ am Wissenschaftszentrum Berlin für Sozialforschung und Direktor am Weizenbaum-Institut für die vernetzte Gesellschaft.
Prof. Peter Liggesmeyer, Wissenschaftlicher Sprecher des Forschungsbeirats, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Experimentelles Software Engineering IESE
Dr. Harald Schöning, Sprecher der Industrie im Forschungs-beirat, Vice President Research bei der Software AG
Prof. Thomas Bauernhansl, Mitglied des Forschungsbeirats, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Leiter des Instituts für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF der Universität Stuttgart
Interview mit Wolfgang Wahlster zum zehnjährigen Jubiläum von Industrie 4.0
Prof. Wolfgang Wahlster, Mitglied des Forschungsbeirats, Chief Executive Advisor (CEA) des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI)
Interview mit Reiner Anderl zum Ausstand als Sprecher des Forschungsbeirats
Prof. Reiner Anderl, ehemaliger Sprecher und jetzt Mitglied des Forschungsbeirats, ehem. Leiter des Fachgebiets Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) der TU Darmstadt
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