Potenziale von Smart Manufacturing

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung
1.1. Motivation
1.2. Zielsetzung der Seminararbeit
1.3. Methodik
1.4. Aufbau

2. Smart Manufacturing
2.1. Industrie 4.0, Internet der Dinge und Smart Factory
2.2. Cyber-Physische Systeme (CPS)
2.3. Daten als neuer Produktionsfaktor
2.4. Veränderte Rolle des Mitarbeiters in der digitalen Fabrik der Zukunft

3. Distributed-Ledger-Technologien (DLT)
3.1. Funktionsweise von DLT-Technologien
3.2. Smart Contracts
3.3. Use Case: Smart Manufacturing Blockchain am Beispiel des Unternehmens SyncFab Co

4. Expertenumfrage
4.1. Vorbereitung der Expertenumfrage
4.2. Durchführung der Expertenumfrage
4.3. Auswertung der Umfrageergebnisse
Bereich Digitalisierung
Bereich Produktionsmanagement

5. Fazit und kritische Würdigung

Anhang
Anhang 1: Verwendete Expertenumfrage
Anhang 2: Auswertung der Expertenumfrage
Allgemeine Informationen
Bereich Digitalisierung
Bereich Produktionsmanagement

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 - Die vier Stufen industrieller Revolutionen

Abbildung 2 - Zusammenhang Internet der Dinge, Industrie 4.0 und Smart Factory

Abbildung 3 - Definition Smart Factory

Abbildung 4 - CPS als zentrales Element von Industrie 4.0

Abbildung 5 - Auswirkungen von Industrie 4.0 auf den Produktionsmitarbeiter der Zukunft

Abbildung 6 - Verschiedene Ledger-Ausprägungen

Abbildung 7 - Definition eines Smart Contracts

Abbildung 8 - Technische Funktionsweise eines Smart Contracts

Abbildung 9 - Transaktionen und Smart Manufacturing Smart Contracts auf der Blockchain

Abbildung 10 - Branchen der befragten Experten

Abbildung 11 - Positionen der Experten in den Unternehmen

Abbildung 12 - Anzahl der Beschäftigten in den Unternehmen

Abbildung 13 - Bekanntheitsgrad Begriffe Industrie 4.0 und DLT

Abbildung 14 - Investitionsbereitschaft in Industrie 4.0 oder Blockchain

Abbildung 15 - Autonome und intelligente Produktion durch die Blockchain-Technologie

Abbildung 16 - Potenzial von DLT und I4.0 zur intelligenten Gestaltung der Produktionsprozesse ...

Abbildung 17 - Grad der Auseinandersetzung mit dem Potenzial von Industrie 4.0

Abbildung 18 - Veränderungen von Aufgaben und Qualifikationen durch die Digitalisierung

Abbildung 19 - Geschäftsmodell-Neu-Ausrichtung durch Smart Manufacturing

Abbildung 20 - Bekanntheitsgrad Use Cases zur Umsetzung von Smart Manufacturing

Abbildung 21 - Grad der Fähigkeit, zukünftige Produktionsaufgaben zu erkennen und zu definieren

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

1.1. Motivation

Seither hat das produzierende Gewerbe für Deutschland eine maßgebende Bedeutung. Im Vergleich zum Sekundärsektor (Industrieller Sektor) macht der Tertiärsektor (Dienstleistungssektor) mittlerweile 70% der Bruttowertschöpfung in Deutschland aus. Somit ist die kritische Fragestellung zulässig, ob wir uns nicht längst auf dem Weg zu einer Dienstleistungsgesellschaft befinden und die Bedeutung des industriellen Sektors für die deutsche Wirtschaft zunehmend abnimmt. Wirft man jedoch einen Blick auf die einzelnen Exportquoten der wichtigsten Industrien, erkennt man, dass im internationalen Vergleich mit Quoten zwischen 30 und 65 Prozent die Bedeutung des Sekundärsektors weiterhin prägend ist. Außerdem waren in der jüngsten Vergangenheit die Barrieren für den Einzug der Digitalisierung in den Dienstleistungssektor um einiges niedriger als in den industriellen Sektor. Somit ist das Potenzial der digitalen Vernetzung für die Produktion noch längst nicht ausgeschöpft (vgl. [Lüne16, S. 5]).

In diesem Zuge sind die Anforderungen an eine moderne Produktion in Deutschland komplexer geworden. Neben einem durch die Globalisierung bedingten Kosten- und Termindruck ist es vor allem die wachsende Nachfrage nach personalisierten und individuellen Produkten, die bestehende Massenproduktionen obsolet werden lassen. In den Fokus rückt immer stärker eine prozessorientierte Sichtweise der Produktion. Einhergehend besteht die Anforderung in einem dynamischer werdenden Wettbewerb, Ressourceneinsatz und Leistungsfähigkeit zu optimieren. Darüber hinaus sollen Prozesse intelligenter und flexibler gestaltet werden können, um Wettbewerbsvorteile nachhaltig zu gewährleisten (vgl. [Deus15, S. 99]).

Mit der Einführung des Begriffes „Industrie 4.0“ hat die Forschungsunion Wirtschaft - Wissenschaft den Einstieg in die vierte industrielle Revolution ausgerufen. Im Zentrum steht die Smart Factory, eine intelligente Fabrik, die bestehende Produktionslogiken ablösen soll. Produkte sind zukünftig im gesamten Produktionsprozess jederzeit lokalisier- und eindeutig identifizierbar. Sie speichern ihre Historie und kennen ihren aktuellen Zustand, Ziel-Zustand sowie alternative Ausprägungen (vgl. [Kage13, S. 5-7]).

Die Europäische Kommission stellt die wichtige Rolle des sekundären Sektors für eine erfolgreiche Zukunft der europäischen Wirtschaft heraus. Mit ihrem Programm „Factories oft the Future“ stellt sie eine richtungsweisende Roadmap auf, die für produzierende Unternehmen als Orientierung dient, ihre Produktion bis 2030 innovativ und nachhaltig umzustrukturieren. Für die Vision der Europäischen Kommission spielt der Megatrend der Digitalisierung und der damit verbundenen neu aufkommenden Technologien eine herausragende Rolle. Die Kombination aus dem derzeit noch herrschenden technologischen Vorsprung der Eurozone im Vergleich zum internationalen Wettbewerb und der erfolgreichen Nutzung aufkommender Trends der Digitalisierung wie Industrie 4.0 und Blockchain, bietet Unternehmen die einmalige Chance, sich von der globalen Konkurrenz nachhaltig abzusetzen. Insgesamt sieht die Europäische Kommission in den folgenden Bereichen Schlüsselpotenziale, die in der Zukunft Alleinstellungsmerkmale herausbilden sollen (vgl. [Euro13, S. 29]):

- Human-Centred Manufacturing: Zusammenarbeit von Mensch und Maschine, bei der der Mensch die Schlüsselfunktion behält
- Collaborative And Mobile Enterprises: Übergreifende Zusammenarbeit von Fabriken, die in dynamischen Supply Chains eingebettet sind
- Customer-Focused Manufacturing: Eibindung des Endkonsumenten in die Wertschöpfungskette von der Idee über die Produktion bis zur Auslieferung
- Advanced Manufacturing Processes: Innovatives Prozessdesign für aktuelle und zukünftige Produktlinien
- Adaptive And Smart Manufacturing Systems: Innovative Fertigungssysteme inklusive Mechatronik-, Kontroll- und Monitoring-Komponenten
- Digital, Virtual And Resource-Efficient Factories: Digitales Fabrik-Design, welches durch den Einsatz neuer Technologien den Ressourceneinsatz optimiert

Mit der intelligenter werdenden Produktion ändern sich gleichermaßen die Anforderungen an den zukünftigen Fabrik-Mitarbeiter, welcher weiterhin in der Mensch- Computer-Interaktion die Schlüsselfunktion einnimmt. Der zukünftige Fabrik- Mitarbeiter muss tiefgehendes Prozess-, Maschinen- und IT-Wissen besitzen und wird längst nicht mehr der isolierte Teilschritt-Arbeiter sein. Bei anhaltendem demografischen Wandel werden die sogenannten „Wissensarbeiter“ eine knappe Ressource sein (vgl. [Euro13, S. 59]).

1.2. Zielsetzung der Seminararbeit

Zielsetzung der Seminararbeit ist es, Optimierungspotentiale von Smart Manufacturing und ihre Auswirkungen auf bestehende Fertigungsprozesse herauszuarbeiten. Genauer werden hier die Auswirkungen des anhaltenden Megatrends Digitalisierung und der damit einhergehenden Forschungsbereiche Industrie 4.0 und Blockchain beleuchtet. Darauf aufbauend werden die Folgen für die zukünftige Gestaltung von Produktionsprozessen hergeleitet und anhand einer Expertenumfrage empirisch diskutiert. Es wird überprüft, in wie weit ausgewählte mittelständische und große Produktions-Unternehmen ihre Produktionen bereits intelligenter transformiert haben und welchen Stellenwert neue Technologie im Rahmen von Industrie 4.0 und Blockchain dabei einnehmen. Des Weiteren werden im Zuge der Umfrage Prognosen ausgearbeitet, die durch die befragten Unternehmen hinsichtlich der Entwicklungsmöglichkeiten der Produktion getroffen werden.

Folgende Forschungsfragen lassen sich aus den genannten Zielsetzungen ableiten:

1. Welches Potential bieten Distributed-Ledger-Technologien und Industrie 4.0 in Kombination, um Produktionsprozesse intelligenter zu gestalten?
2. Inwiefern können die Auswirkungen für das Produktionsmanagement, im Kontext von Smart Manufacturing, eindeutig identifiziert werden?

Folgende Hypothesen lassen sich aus den abgeleiteten Forschungsfragen formulieren:

1. Wenn die Potentiale von Distributed-Ledger-Technologien und Smart Manufacturing richtig genutzt werden, können Produktionsprozesse intelligenter, ressourceneffizienter und flexibler gestaltet werden.
2. Die Auswirkungen für das Produktionsmanagement durch die Entwicklungen von Smart Manufacturing sind nicht groß und lassen sich somit eindeutig identifizieren.

1.3. Methodik

Aufbauend auf einer vorherigen Literaturrecherche wird zur Beantwortung der Forschungsfragen eine Expertenumfrage mit insgesamt 20 produzierenden Unternehmen durchgeführt. Teilnehmende Unternehmen sind für die Umfrage über die Plattform XING, aus ausgewählten Expertengruppen, gewonnene Unternehmen. Ansprechpartner dieser ausgesuchten mittelständischen und großen Unternehmen sind jeweils die Produktionsabteilungen der Unternehmen. Für die Expertenumfrage wird aus den in der Seminararbeit hergeleiteten theoretischen Erkenntnissen ein Fragenkatalog erstellt. Die nach Auswertung der Umfrage erzielten Ergebnisse werden im praktischen Teil der Arbeit grafisch aufgearbeitet und inhaltlich diskutiert, um die aufgestellten Fragestellungen und abgeleiteten Hypothesen entweder bestätigen oder widerlegen zu können. Um dies gewährleisten zu können, werden Erkenntnisse aus den Daten beschrieben und nach dem deskriptiven Verfahren in Zusammenhang gesetzt.

1.4. Aufbau

Kapitel eins der Seminararbeit dient der Darstellung der inhaltlichen Problemstellung des Forschungskontextes und erläutert die methodische Herangehensweise der wissenschaftlichen Arbeit. Es wird genau abgegrenzt, welche theoretischen und praktischen Erkenntnisse der Arbeit als Ergebnis und somit als Zielsetzung gesetzt werden. Die Kapitel zwei und drei bilden den theoretischen Rahmen. Hier werden die für den Kontext wichtigen Begrifflichkeit erläutert und in einen logischen Zusammenhang gebracht. Auf diesem aktuellen Wissensstand baut das vierte Kapitel in Form einer Expertenumfrage auf. Zunächst wird die Erstellung und Zusammensetzung des Fragenkataloges erläutert. Danach folgt die Präsentation und Auswertung der Umfrageergebnisse. Die Seminararbeit schließt mit einem Fazit und einer kritischen Würdigung der Forschungsfragen und Hypothesen in Kapitel fünf ab.

2. Smart Manufacturing

Ein Großteil der aktuell mächtigsten Wirtschaftsnationen hat Programme ausgerufen, mit denen die Chancen der Digitalisierung in der Produktion genutzt werden sollen. Die digitale Transformation der Produktion ist längst keine Zukunftsvision mehr, sondern entscheidet über zukünftige Wettbewerbsvorteile und Positionierungen als Global Player in der Industrie.

Abbildung 1 hebt die vier Stufen der industriellen Revolutionen hervor. Ende des 18. Jh. wurden erstmals mechanische Produktionsmaschinen eingeführt. Mit Beginn des 20. Jh. wurden mittels elektrischer Energie Massenproduktionen betrieben, ehe mit Beginn der 70er Jahre des 20 Jh. die Vorzüge der Informations- und Kommunikationstechnik für die Produktion erkannt wurden.

Die rasanten Weiterentwicklungen der Informations- und Kommunikationstechnologie ermöglichten in den letzten Jahren die Ausprägung intelligenter Produktionsprozesse, die durch die eigenständige Kommunikation einzelner Maschinen oder deren Komponenten geprägt sind.

Abbildung 1 - Die vier Stufen industrieller Revolutionen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Bitkom, Die vier Stufen industrieller Revolutionen, 2015, https://www.bitkom.org/Presse/Anhaenge-an-PIs/2015/03-Maerz/150316-Policy-Paper-Industrie-40- web.pdf

Der Begriff Smart Manufacturing ist ein von dem Energieministerium der Vereinigten Staaten (Department of Energy - DoE) und dem National Institute of Standards and Technology (NIST) geprägter Terminus, welcher hauptsächlich im englischsprachigen Raum gebraucht wird. Dieser steht für die intensive Nutzung von hoch dynamischer und vernetzter Informationstechnologie auf allen Ebenen der Produktion, um intelligente, proaktive und vollautomatisierte Prozessschritte zu ermöglichen. Weiterhin wird das Verständnis des Begriffes nicht nur auf die Werksebene eines Unternehmens reduziert. Vielmehr steht Smart Manufacturing für die intelligente Vernetzung ganzer Supply Chains und ist als Teilbereich von Industrie 4.0 anzusehen. Folgende Ziele umschreiben das Verständnis von Smart Manufacturing (vgl. [ThWi17, S. 6]):

- Agile Supply Chains
- Nachhaltige Produktion
- Werksweite Optimierung

Es bleibt weiterhin zu untersuchen wie weit der tatsächliche Reifegrad der Produktion im Zeitalter der Digitalisierung ist. Grundsätzlich weisen Fertigungsindustrien mit großen Produktionsstraßen Nachteile in der digitalen Transformation auf, weil Fertigungsanlagen zunächst an ihre Laufzeit gebunden sind. Datengetriebene Industrien wie das Bankwesen, die Versicherungsbranche oder die Reisebranche sind in ihrer Struktur vergleichsweise oft digital und somit dynamischer und intelligenter vernetzt. Primäre Hemmnisse, die die Fertigungsindustrie zum Nachzügler in der Digitalisierung werden lassen, können wie folgt zusammengefasst werden (vgl. [Lüne16, S. 15-16]):

- Bestehende Produktionssysteme und -linien sind komplex und in bewährtem Betrieb. Eingriffe können im schlimmsten Fall zu Produktionsausfällen führen. x Installierte Produktionslinien haben eine planmäßige hohe Lebensdauer. x Produktionen sind in komplexen Systemlandschaften an ERP-Systeme wie SAP aufwändig angebunden und um individuelle Anpassungen erweitert. Migrationen können kostspielige Softwareprojekte bedeuten. Für Greenfield-Ansätze müssen die notwendigen Kapazitäten vorhanden sein.

- Unterschiedliche Perspektiven und Interesses der verschiedenen Stakeholder können zu Konflikten führen. Produktionsleiter, IT-Leiter und die zuständigen Fachbereiche müssen sich in dem Erwartungshorizont und der Erwartungshaltung einig sein.

2.1. Industrie 4.0, Internet der Dinge und Smart Factory

Mit dem Begriff Industrie 4.0 (I4.0) wird im weiten Sinne die vierte industrielle Revolution bezeichnet. Mithilfe innovativer Informations- und Kommunikationstechnik können ganze Wertschöpfungsnetzwerke organisiert und gesteuert werden. Über das Internet und andere Netzwerksdienste werden Dienstleistungen und Produkte untereinander verknüpft. Ziel dieser digitalen Verkettung ist eine automatisierte und autonome Produktion und Erstellung von Produkten und Dienstleistungen, welche hauptsächlich dezentral organisiert und durchgeführt werden (vgl. [HoOe17, S. 44]).

In einer digitalen, vernetzten und intelligenten Umwelt bildet das Internet der Dinge und Dienste in seiner Grundform die Basis für den Datenaustausch zwischen verschiedenen intelligenten Geräten. Abbildung 2 stellt das Internet der Dinge als äußersten Kreis dar. Es bietet für alle weiteren Anwendungen, Technologien oder Geräte eine Internet- ähnliche Struktur als Plattform für eine weltweite Vernetzung. Industrie nutzt diese Struktur und konzentriert sich auf die Erstellung intelligenter Prozesse und Produkte (Smart Manufacturing. Das Herzstück der Produktion der Zukunft ist die Smart Factory als wesentliches Element der Industrie 4.0 (vgl. [Kage13, S. 23-24]).

Abbildung 2 - Zusammenhang Internet der Dinge, Industrie 4.0 und Smart Factory

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Eigene Darstellung, Zusammenhang Internet der Dinge, Industrie 4.0 und Smart Factory, in Anlehnung an [Kage13, S. 23]

RADZIWON [Radz14] definiert eine Smart Factory als eine Fertigungslösung, welche flexible und lernfähige Produktionsprozesse ermöglicht. Weiterhin können Produktionsprobleme gelöst werden, welche in einer komplexen Welt durch dynamische und sich schnell ändernde Rahmenbedingungen ausgelöst werden. Hierzu wirken im Ökosystem der Smart Factory die in Abbildung 2 dargestellten zwei Hauptbereiche A und B in Wechselwirkung. Auf der linken Seite (A) sind im oberen linken Quartal die Faktoren dargestellt, die zur Optimierung der Produktionsschritte und zur Reduzierung von Ressourcenaufwand führen. Auf der anderen Seite (B) legt die Smart Factory den Fokus auf die Zusammenarbeit aller beteiligten Stakeholder in einem globalen Netzwerk. Die Symbiose beider Seiten definiert die Ausgestaltung einer intelligenten Fabrik und

bildet unter der Bezeichnung „SMART“ eine dynamische Produktion ab, die durch folgende Charakteristiken gekennzeichnet ist (vgl. [Radz1414, S. 118Radz14] definiert eine Smart Factory als eine Fertigungslösung, welche flexible und lernfähige Produktionsprozesse ermöglicht. Weiterhin können Produktionsprobleme gelöst werden, welche in einer komplexen Welt durch dynamische und sich schnell ändernde Rahmenbedingungen ausgelöst werden. Hierzu wirken im Ökosystem der Smart Factory die in Abbildung 2 dargestellten zwei Hauptbereiche A und B in Wechselwirkung. Auf der linken Seite (A) sind im oberen linken Quartal die Faktoren dargestellt, die zur Optimierung der Produktionsschritte und zur Reduzierung von Ressourcenaufwand führen. Auf der anderen Seite (B) legt die Smart Factory den Fokus auf die Zusammenarbeit aller beteiligten Stakeholder in einem globalen Netzwerk. Die Symbiose beider Seiten definiert die Ausgestaltung einer intelligenten Fabrik und bildet unter der Bezeichnung „SMART“ eine dynamische Produktion ab, die durch folgende Charakteristiken gekennzeichnet ist (vgl. [Radz1414, S. 1187]):

- Flexibilität
- Rekonfigurierbarkeit und Modularität
- Niedrige Kosten
- Lernfähigkeit
- Transformierbarkeit
- Agilität

Abbildung 3 - Definition Smart Factory

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Eigene Darstellung, Definition Smart Factory, in Anlehnung an [Radz14, S. 1187]

2.2. Cyber-Physische Systeme (CPS)

Zentrales Element der Industrie 4.0 sind Cyber-Physische Systeme, welche als intelligente Objekte im Internet der Dinge und Dienste miteinander verknüpft sind und sich eigenständig dezentral steuern (siehe Abbildung 4). CPS können beispielsweise Behälter, Anlagen, Materialien oder Produkte sein. Mittels der Verkettung von Cyber- Physischen Systemen können in der Industrie 4.0 die Prozesse in der Fabrik in Echtzeit abgebildet werden. Dies hat zur Folge, dass zuvor starre Planungsprozesse flexibler gestaltet werden können. So können beispielsweise Personaleinsatzzeiten ad hoc definiert oder auf plötzlich anfallende Bedarfe ad hoc reagiert werden. Weitere Charakteristiken, die durch die Integration von Cyber-Physischen Systemen Produktionsanlagen kennzeichnen, sind (vgl. [BoHa15, S. 23ff]):

- Eigenständige Konfiguration von Werkzeugen und Komponenten
- Eigenständige Abfrage von Prozessparametern vom Hersteller über das Internet
- Organisieren von weiteren Kapazitäten und Melden von Abweichungen bei berechenbarer Verzögerungen
- Planung von autonomen Prozessschritten und Produktionsaufträgen über das gesamte Wertschöpfungsnetzwerk hinweg inklusive der Reservierung benötigter Kapazitäten und Materialien

Abbildung 4 - CPS als zentrales Element von Industrie 4.0

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Eigene Darstellung, Zusammenhang von Industrie 4.0 und Cyber-Physischen Systemen, in Anlehnung an: https://isap.de/magazin/detail/Blog/Post/zeige/cyber-physische-systeme/

Das Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (Fraunhofer IAO) definiert das Ziel, führender Anbieter für Cyber-Physische Systeme zu werden. Fraunhofer IAO verspricht sich davon, die Dominanz in der Produktionstechnik weltweit weiter auszubauen und sich nachhaltig eine Führungsposition bei Industrie 4.0 zu verschaffen. Darüber hinaus erhofft man sich, mit Cyber-Physischen Produktionsanlagen Benchmarks im Export zu setzen. Hierzu müssen CPS ebenso in deutschen Unternehmen etabliert werden, um zeitnah möglichst viel Erfahrungen sammeln zu können. So kann man neben den Anlagen auch das eigene Knowhow bzgl. Automatisierungstechnik auf dem Weltmarkt positionieren (vgl. [Gans13, S. 45f]).

2.3. Daten als neuer Produktionsfaktor

Mit der zunehmenden Digitalisierung werden Daten oftmals als der Rohstoff der vierten industriellen Revolution bezeichnet. Folglich sind sie fester Baustein neuer Geschäfts- und Digitalisierungsstrategien und können als zentraler Produktionsfaktor bezeichnet werden. Bereits heute basieren bestehende Geschäftsmodelle auf Daten über individuelle Kundenbedürfnisse oder -Prozesse. Weiterhin werden neue Produkte zunehmend durch Sensorik oder integrierte Messgeräte aufgewertet. Die Folge sind massiv aufkommende Datenmassen, die jedoch strukturiert, verarbeitet und gespeichert werden müssen. Bevor Unternehmen sich folglich mit neuen Chancen der Digitalisierung auseinandersetzen können, müssen bestehende IT-Systemlandschaften auf die Herausforderungen der Massendatenverarbeitung ausgerichtet werden (vgl. [Lüne16, S. 17]).

Laut einer Studie der T-Systems International GmbH nimmt bei der Massendatenverarbeitung das Stammdatenmanagement in den jeweiligen Unternehmen eine herausragende Rolle ein. Durch eine robuste und saubere Stammdatenverwaltung werden Daten erfolgreicher integriert und Digitalisierungsprojekte erfolgreicher durchgeführt. Viele der befragten mittelständischen und großen Produktionsunternehmen haben noch Schwierigkeiten, wesentliche Stammdaten zu Kunden und Materialien in ihren zentralen Unternehmensanwendungen wie CRM oder ERP konsistent zu halten. 65% der an der Umfrage beteiligten Unternehmen sehen in der zukünftigen Stammdatenverwaltung große bis sehr große Herausforderungen. 24% der Unternehmen sehen zukünftig keine großen sich ändernden Herausforderungen. 11% fühlen sich bereits gut ausgestattet und aufgestellt für aufkommende Herausforderungen im Stammdatenmanagement. Nichtsdestotrotz zeigen die Umfrageergebnisse, dass ein erhebliches Verbesserungspotenzial bei der internen IT-Systemlandschaft und bei der aktuellen Datenverarbeitung besteht. Die anhaltende Digitalisierung und neue Entwicklungen im Bereich Industrie 4.0 verlangen Strukturen, die eine sinnvolle Aufbereitung, Pflege und Interpretation von Massendaten ermöglichen. Unternehmen, die dies in Zukunft ermöglichen können, werden sich am Markt konkurrenzfähiger und innovativer positionieren können (vgl. [Lüne16, S. 17-18]).

2.4. Veränderte Rolle des Mitarbeiters in der digitalen Fabrik der Zukunft

Der technologische Fortschritt in der Produktion stellt neue Anforderungen an die Qualifikationen des zukünftigen Produktionsmitarbeiters. Die Europäische Kommission weist in ihrer Roadmap „Factories of the Future“ auf die zukünftige Wichtigkeit und Rolle des Wissensarbeiters in der Produktion hin. Mitarbeiter in der Produktion nehmen eine Schlüsselrolle bzgl. zukünftiger Wettbewerbsfähigkeit ein. Darüber hinaus werden Mitarbeiter mit hohen Qualifikationen in der Produktion aufgrund des demografischen Wandels und aufgrund hoher Anforderungen eine knappe Ressource sein (vgl. [EURO13, S. 59]).

Wenn durch die Digitalisierung Produktionsprozesse intelligenter, autonomer und vernetzter werden, ist die Fragestellung zulässig, an welcher Stelle die menschliche Arbeitskraft überhaupt noch ihre Bedeutung und ihren Einsatz findet. Laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts mit Blick auf die Produktionsarbeit der Zukunft halten ca. 97% der befragten Unternehmen die menschliche Arbeit in den nächsten fünf Jahren für sehr wichtig. Auch gilt es die Bedeutung von Automatisierung zu verstehen. Diese wird in der Produktion genutzt, um den Menschen zu entlasten, indem sich wiederholende Tätigkeiten zuerst klar definiert und dann durch Maschinen automatisiert werden (vgl. [Gans13, S. 50ff.]). Das Aufgabenfeld des Menschen umfasst in der Mensch-Maschine- Interaktion zunehmend eine wachsende steuernde, planende oder ausführende Rolle (vgl. [BoHa15, S. 25]).

Die Europäische Kommission nennt folgende Ansätze, um eine zukünftige Knappheit an Wissensarbeitern zu vermeiden (vgl. [EURO13, S. 59]):

- Technologiebasierte Ansätze, um altersbedingte Einschränkungen zu kompensieren
- Die Attraktivität von Produktionsarbeit für neue und bestehende Arbeitskräfte erhöhen
- Fähigkeiten und Kompetenzen weiterentwickeln, um die Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu sichern
- Die Wichtigkeit von menschlicher Arbeitskraft in den Fokus stellen: Mensch- zentrierte Arbeitsumgebungen schaffen, in denen der Mensch Prozesse steuert, plant und ausführt.

[...]