Wandlungstendenzen der Arbeit durch die Implementierung von "Industrie 4.0"

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Problemstellung und Zielsetzung der Arbei
1.1 Industrie 4.0 als Zukunft der Produktion
1.2 Ermittlung der Wandlungstendenzen der Arbeit als Ziel der Arbeit
1.3 Begriffsabgrenzung

2 Industrie 4.0 – Die Zukunft der Produktionsarbeit
2.1 Geschichte der Industrie
2.2 Grundlagen der Industrie
2.3 Herausforderungen und Chancen der Industrie
2.4 Technologische Ansätze der Industrie
2.5 Das Internet der Dinge und Dienste

3 Die Rolle von lernenden Fabriken für Industrie
3.1 Rahmenbedingungen der lernenden Organisation
3.2 Kompetenzentwicklung als Schlüsselelement
3.3 Bedeutung der lernenden Organisation in der zukünftigen Produktion

4 Ermittlung der Wandlungstendenzen der Arbeit
4.1 Forschungsmethoden zur Datenerhebung
4.2 Durchführung der Expertenbefragung

5 Wandlungstendenzen der Arbeit
5.1 Auswirkungen des technologischen Wandels
5.2 Qualifikationsanforderungen an Mitarbeiter
5.3 Gestaltungsansätze für die Arbeit in der intelligenten Fabrik

6 Zusammenfassung und kritische Würdigung der Ergebnisse
6.1 Anhang 1: Expertengruppe
6.2 Anhang 2: Vorlage des Anschreibens zur Expertenbefragung
6.3 Anhang 3: Fragenkatalog
6.4 Anhang 4: Auswertung der Expertenbefragung

7 Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Internationaler Vergleich des prozentualen Anteils des Industrie-sektors am Bruttoinlandsprodukt

Abbildung 2: Die exportstärksten Güter des internationalen Handels der EU (2014)Abbildung 2: Die exportstärksten Güter des internationalen Handels der EU (2014)

Abbildung 3: Beitrag einzelner Länder an der Bruttowertschöpfung des verarbeitenden Gewerbes der EU (2014)

Abbildung 4: Die vier industriellen Revolutionen

Abbildung 5: Herausforderungen der Umsetzung von Industrie 4.0 23

1 Problemstellung und Zielsetzung der Arbei

Die folgenden Abschnitte dienen der Einführung in das Thema „Industrie 4.0“ und der Konkretisierung des Zieles der Arbeit. Aus Gründen der besseren Lesbarkeit wird bei geschlechtsspezifischen Bezeichnungen auf eine gendergerechte Schreibweise verzichtet. Bei sämtlichen Personenbezeichnungen sind selbstverständlich immer beide Geschlechter gemeint.

1.1 Industrie 4.0 als Zukunft der Produktion

Weltweit befindet sich die Industrie im Wandel, wie sich die Veränderungen der Industrie bemerkbar machen werden, wird im nachfolgenden Abschnitt erläutert. Im Anschluss folgen eine Schilderung der Bedeutung des Industriesektors in der Europäischen Union (EU) und eine Beschreibung der Reindustrialisierung Europas durch die Implementierung der technologischen Lösungsansätze von Industrie 4.0.

1.1.1 Wandel der industriellen Produktion

Weltweit nimmt der Anteil des sekundären Sektors an der Wirtschaftsleistung ab. Die folgende Abbildung 1 zeigt, dass sogar Industriestaaten wie Japan, Großbritannien, Frankreich sowie die Vereinigten Staaten von Amerika und die Mitgliedsländer der Europäischen Union von einem Rückgang der industriellen Wertschöpfung^[1] gemessen am Bruttoinlandsprodukt^[2] betroffen sind. In Frankreich hat sich der Beitrag des industriellen Wirtschaftssektors von 2003 bis 2013 um 2,56% verringert. Großbritanniens industrieller Anteil am Bruttoinlandsprodukt des Landes ist von 24,28% im Jahr 2003 innerhalb von zehn Jahren auf 20,33% gesunken. Am wenigsten hat die Industrie in den Vereinigten Staaten von Amerika an Wertschöpfung verloren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Internationaler Vergleich des prozentualen Anteils des Industrie-sektors am Bruttoinlandsprodukt

Quelle: Statista (k. A.), eigene Darstellung

Als Erklärung für eine Deindustrialisierung können im Wesentlichen folgende vier Gründe angeführt werden^[3]:

1. Nachfragewandel: Der Bedeutungsverlust der Industrie ist die Folge des steigenden Wohlstandes und der damit verbundenen Zunahme der Nachfrage nach Dienstleistungen.
2. Outsourcing: Die industrielle Produktion wird servicelastiger, in dem die Industriebetriebe sowohl selbsthergestellte Waren als auch produktbegleitende Dienstleistungen anbieten. Leistungen, die nicht zu den Kerngeschäften der Industrieunternehmen zählen, werden an Drittunternehmen ausgelagert.
3. Offshoring: Von einer Produktionsverlagerung ins Ausland sind vorwiegend Industriebetriebe betroffen.
4. Preisänderungen: Durch die kompetitiven Märkte in der Industrie führen hohe Produktivitätsgewinne zu relativen Preissenkungen.

Die industrielle Produktion unterliegt aufgrund von Deindustrialisierung, fortschreitender Globalisierung, zunehmender Ressourcenknappheit, steigenden Energiepreisen und signifikanten Technologiesprüngen einem Wandel.^[4] Zu den Ausprägungen dieser Veränderungen zählen unter anderem ein höherer Kostendruck, verschärfter Wettbewerb, komplexere Wertschöpfungsnetzwerke, gesteigerte Produktvielfalt, kürzere Innovationszyklen und Markteinführungszeiten.^[5]

1.1.2 Bedeutung des Industriesektors in der Europäischen Union

Die Industriebranchen der Europäischen Union erwirtschaften mit über 32 Millionen Arbeitsstellen 80% des EU-Exportes, folglich wird ihnen ein hoher Stellenwert beigemessen.^[6] Im Jahr 2014 exportierten die EU-Mitgliedsstaaten Maschinenbauerzeugnisse und Fahrzeuge im Wert von 709 Milliarden (Mrd.) Euro ins Ausland, gemessen an dem Wert aller Ausfuhrgüter der Europäischen Union entspricht das einem Anteil von 41,64%. Insgesamt belief sich die Ausfuhr von Exportwaren außerhalb der EU auf 1.702 Mrd. Euro.^[7] Die Abbildung 2 gibt einen Überblick der wichtigsten Produktgruppen für den Export der EU-Staaten des letzten Jahres und den erwirtschafteten Wert der einzelnen Erzeugnisse.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Die exportstärksten Güter des internationalen Handels der EU (2014)Abbildung 2: Die exportstärksten Güter des internationalen Handels der EU (2014)

Quelle: Eurostat (02.06.2015), eigene Darstellung

Die Bedeutung der Produktion der Erzeugnisse aus der Abbildung 2 für die Industrie der Europäischen Union spiegelt sich in der Wertschöpfung des verarbeitenden Gewerbes^[8] wider. Letztes Jahr betrug die Bruttowertschöpfung^[9] des verarbeitenden Gewerbes aller 28 EU-Mitgliedsländer 1.912,8 Mrd. Euro. Mit der Summe von 593,6 Mrd. Euro leistete Deutschland den größten Beitrag der durch die verarbeitende Industrie erwirtschafteten Wertschöpfung in der EU.^[10] Italiens und Frankreichs verarbeitende Industrie ist jeweils mit knapp über 11%, dicht gefolgt von dem Vereinigten Königreich mit einem Anteil von 9,77%, an dem gesamten industriellen Wertzuwachs der EU-Mitgliedsstaaten beteiligt (Abbildung 3).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Beitrag einzelner Länder an der Bruttowertschöpfung des verarbeitenden Gewerbes der EU (2014)

Quelle: Eurostat (25.09.2015), eigene Darstellung

1.1.3 Reindustrialisierung Europas

Als Reaktion auf die Deindustrialisierung Europas hat die Europäische Kommission die Mitgliedsländer zur Reindustrialisierung und Modernisierung der Industrie aufgefordert. Die Modernisierung der Industrie durch Investitionen in Innovationen, Ressourceneffizienz, neue Technologien und Kompetenzen soll durch EU-Fonds unterstützt werden. Der Anlass für den Appell zur Reindustrialisierung ist das im Jahr 2012 festgelegte Ziel, den Wertschöpfungsanteil des verarbeitenden Gewerbes gemessen am europäischen Bruttoinlandsprodukt bis 2020 auf 20% zu erhöhen. Diese Zielvorgabe wird ohne eine wettbewerbsfähigere Industrie nicht erreicht werden können.^[11] Zur Sicherung bzw. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit ist eine Anpassung an die Entwicklungen für Industriebetriebe unausweichlich. In der Praxis bedeutet das, dass bei steigender Komplexität und zunehmender Individualität der Produkte Industrieunternehmen Entwicklungs- und Realisierungszeiten von Gütern verkürzen müssen, um in immer kürzeren Abständen neue Produkte am Markt anbieten zu können.^[12] Zur Verwirklichung einer kosteneffizienten und kundenindividuellen Massenproduktion werden anpassungsfähige Produktionsprozesse benötigt. Durch die internetbasierte Vernetzung automatisierter Produktionsanlagen mit intelligenten Technologien soll ein flexibles Fertigungssystem realisiert werden.^[13] Um die Industrie in Deutschland auf die Produktion der Zukunft vorzubereiten, hat die Bundesregierung der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 2011 im Rahmen der Hightech-Strategie^[14] das Zukunftsprojekt^[15] „Industrie 4.0“ ins Leben gerufen. Dieses Vorhaben bietet der deutschen Industrie die Möglichkeit die vierte industrielle Revolution^[16] aktiv mitzugestalten.^[17] Unter anderem sollen im Rahmen dieses Projektes technologische Lösungsansätze zur Entwicklung und Einführung von Cyber-Physischen Produktionssystemen^[18] entworfen werden. Die Implementierung der technologischen Ansätze der Industrie 4.0 soll den Industriestandort Deutschland stärken. Um die Forschung und Umsetzung von Industrie 4.0 voranzutreiben, hat sich acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und die Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft mit dem Thema auseinandergesetzt. Die Ergebnisse dieses Arbeitskreises wurden im Rahmen eines Abschlussberichtes unter dem Titel „Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ veröffentlicht.^[19] Die erarbeiteten Vorschläge des Expertenkreises hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung dazu veranlasst, den Fokus bei der weiteren Forschung und Entwicklung von Industrie 4.0 auf vier Problembereiche zu legen. In Zukunft sollen folgende Problemfelder näher beleuchtet werden: der Mittelstand, die Standards und die IT-Architekturen, die IT-Sicherheit und die Qualifikation der Mitarbeiter. Um die Integration der technologischen Ansätze von Industrie 4.0 im Mittelstand zu beschleunigen, wurden Förderungsmaßnahmen eingeführt. Die Standards, die IT-Architekturen und die IT-Sicherheit für Industrie 4.0 sollen anhand von Referenzarchitekturen und Referenzsystemen konkretisiert werden. Durch die Implementierung der technologischen Ansätze von Industrie 4.0 werden sich die Arbeitsprozesse und Arbeitsinhalte der Mitarbeiter enorm verändern, was verändernde Qualifikationsanforderungen an Mitarbeiter zur Folge haben wird.^[20]

Neben Deutschland hat auch Österreich einige Initiativen gestartet, um die Erforschung, Testung und Weiterentwicklung von technologischen Lösungsansätzen von Industrie 4.0 zu fördern. Unter der Leitung des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie wurde im Juni 2015 der Verein „Industrie 4.0“ gemeinsam mit der Industrievereinigung, der Arbeiterkammer, der Gewerkschaft und mit einigen Fachverbänden gegründet. Des Weiteren wurde im August 2015 die erste nationale Industrie 4.0 Pilotfabrik in der Seestadt Aspern eröffnet. In dieser Forschungsfabrik arbeiten Wissenschaftler der Technischen Universität Wien und 20 Unternehmen wie Bosch, Siemens Österreich, GGW Gruber und Emco gemeinsam an neuen Lösungsansätzen für die zukünftige Produktion.^[21] Am Ende des Jahres 2014 hat die Niederlande ähnlich zu dem Abschlussbericht „Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ des Arbeitskreises Industrie 4.0 einen nationalen Aktionsplan unter dem Titel „Smart Industry“, der von Vertretern des Wirtschaftsministeriums, Forschungsorganisationen, Wirtschaftsverbänden und niederländischen Unternehmen erarbeitet wurde, veröffentlicht. Dieser Aktionsplan behandelt unter anderem folgende drei Handlungsschwerpunkte: Nutzung des vorhandenen Wissens, Beschleunigung der Forschung und Entwicklung von Smart Industry Lösungen und Stärkung der Rahmenbedingungen (Kompetenz, Qualifikation, Informations- und Kommunikationstechnologie).^[22] All diese Projekte bzw. Initiativen tragen dazu bei, dass die Wettbewerbsfähigkeit der Industrieländer in Europa gesichert bzw. gesteigert wird.

1.2 Ermittlung der Wandlungstendenzen der Arbeit als Ziel der Arbeit

Wie bereits im vorigen Abschnitt geschildert, stellt die Implementierung der technologischen Ansätze von Industrie 4.0 unter anderem neue Anforderungen an die Mitarbeiter. Die Ermittlung der Qualifikations- und Kompetenzanforderungen an zukünftige Produktionsarbeiter erfolgte im Rahmen der Arbeit mittels Expertenbefragung.

1.2.1 Ziel der Arbeit

Den Ausgangspunkt für diese Arbeit bildet die Hypothese, dass Industrie 4.0 die Qualifikation- und Kompetenzanforderungen der Mitarbeiter in Zukunft verändern wird. Um gezielt Kompetenzentwicklungsmanagement betreiben bzw. um Qualifizierungs- und Weiterbildungsmaßnahmen planen zu können, bedarf es einer Ermittlung der Arten der Kompetenzen, welche für die Produktionsarbeit in Zukunft benötigt werden. Als Ziel dieser Arbeit gilt es anhand der Ermittlung der Wandlungstendenzen der Arbeit die Qualifikationsanforderungen an Mitarbeiter der zukünftigen Produktion zu eruieren. Diese Erhebung dient der Beantwortung der aus der Hypothese abgeleiteten Forschungsfrage:

„Welche Qualifikationsanforderungen werden an die zukünftigen Produktionsmitarbeiter der Industrie 4.0 gestellt?“

Die Auswertung der Anforderungen stellt das Ergebnis der Arbeit dar, mögliche Lösungsansätze zur Entwicklung bzw. Erreichung dieser Qualifikationen bzw. Kompetenzen werden in einem weiteren Schritt aufgezeigt. Bei der Ermittlung der Wandlungstendenzen der Arbeit wird keine Differenzierung nach Industriebranchen, Fertigungstypen und Einsatzgebieten der Produktionsmitarbeiter (Instandhaltung, Maschinenbediener, etc.) vorgenommen, die Ergebnisse der Expertenbefragung sind als grundlegende Anforderungen an die Mitarbeiter der Industrie 4.0 zu betrachten.

1.2.2 Forschungsmethodik

Da sich die Konzipierung bzw. Umsetzung von Industrie 4.0-Lösungen für intelligente und vernetzte Fabriken noch in der Forschungs- bzw. Entwicklungsphase befindet, ist die Literaturauswahl zu diesem Thema begrenzt. Die Literaturerhebung erfolgte über die online Plattform Springer Link, die Suchmaschine Google Scholar und diverse Online-Bibliotheken. Jene recherchierten Werke, welche nicht als E-Book im online Archiv Springer Link zur Verfügung standen, wurden als physisches Buch erworben. Zusätzlich zu den Inhalten der publizierten Fachliteratur wurden Informationen und Erkenntnisse aus Onlinepublikationen gewonnen. Die Online-Datenbank des Statistischen Amtes der Europäischen Union und das Statistik-Portal der Statista GmbH dienten als Quelle für Statistiken und Studien.

Eine Beantwortung der Forschungsfrage anhand einer reinen Literaturarbeit ist aufgrund der derzeitigen Literatur nicht möglich, um dennoch eine Prognose über die zukünftigen Anforderungen an Mitarbeiter zu erstellen, wurde eine Expertenbefragung durchgeführt. Die Befragung erfolgte über das Umfragetool der enuvo GmbH (www.umfrageonline.com). Die Vorgehensweise der Befragung, die Expertenauswahl und die Beschreibung der Auswertung der Ergebnisse werden im Kapitel „Ermittlung der Wandlungstendenzen der Arbeit“ näher erläutert.

1.2.3 Gliederung der Arbeit

Die vorliegende Arbeit gliedert sich in sechs Kapitel und ist wie folgt aufgebaut: Das einleitende Kapitel behandelt die Problemstellung und die Zielsetzung der Arbeit. Im darauffolgenden Kapitel wird auf das Thema „Industrie 4.0“ näher eingegangen. Im Rahmen des zweiten Kapitels werden Chancen, Risiken, Herausforderungen und technologische Ansätze von Industrie 4.0 erläutert. Um die Bedeutung der lernenden Organisation für Industrie 4.0 aufzuzeigen, werden im dritten Kapitel die Rahmenbedingungen der lernenden Organisation und des Kompetenzmanagements vorgestellt. Das vierte Kapitel beschreibt neben den qualitativen und quantitativen Forschungsmethoden zur Datenerhebung die Vorgehensweise des praktischen Teils der Arbeit. Nach der Beschreibung der Vorbereitung und Durchführung der Expertenbefragung erfolgt im fünften Kapitel die Vorstellung der Befragungsergebnisse. Den Abschluss der Arbeit bildet das sechste Kapitel mit der Zusammenfassung und kritischen Würdigung der Ergebnisse der Arbeit.

1.3 Begriffsabgrenzung

Das Schlagwort „Industrie 4.0“ wurde im Rahmen der Hannover Messe im Jahr 2011 erstmalig der Öffentlichkeit vorgestellt.^[23] Die Bezeichnung „Industrie 4.0“, die als Zukunftsprojekt im Rahmen der Hightech-Strategie entstanden ist, wird in der Literatur unter anderem als Synonym für das gleichnamige Zukunftsprojekt, die Digitalisierung der Industrie, die nächste industrielle Revolution und die intelligente Fabrik verwendet.

Die aus Deutschland stammenden „Plattform Industrie 4.0“^[24] definiert den Terminus „Industrie 4.0“ als die vierte industrielle Revolution, einer durch die zunehmende Digitalisierung angetriebene Entwicklung der Vernetzung intelligenter Systeme zu einer selbstorganisierenden Produktion. Die technische Verbindung von Menschen, Maschinen, Anlagen, Produktions- und Logistikprozessen ermöglicht eine Entstehung von intelligenten Wertschöpfungsketten, die eine Einbindung der Kundenwünsche in jeder Phase des Produktlebenszykluses zulässt. Auf diese Art kann eine kundenindividuelle Massenproduktion mit den technologischen Ansätzen der vierten industriellen Revolution so betrieben werden, dass die kundenindividuellen Produkte kosten- und ressourcensparend hergestellt werden können. Im Großen und Ganzen zielt Industrie 4.0 auf die Steigerung der Wertschöpfung in der Produktion, die Stärkung der industriellen Wettbewerbsfähigkeit und die Erhöhung der Flexibilität der Produktion^[25]. Diese Definition wird für den in dieser Arbeit verwendeten Begriff „Industrie 4.0“ herangezogen, welcher mit der vierten industriellen Revolution gleichzusetzen ist.

2 Industrie 4.0 – Die Zukunft der Produktionsarbeit

Um ein besseres Verständnis des Zusammenhanges zwischen Industrie 4.0 und der vierten industriellen Revolution zu ermöglichen, wird zunächst ein Blick auf den historischen Hintergrund der Entstehung des Schlagwortes „Industrie 4.0“ geworfen. Im Anschluss darauf werden die Grundlagen, Auswirkungen und technologischen Ansätze von Industrie 4.0 näher erläutert, um die Vision der vierten industriellen Revolution aufzuzeigen.

2.1 Geschichte der Industrie 4.0

Im 18. Jahrhundert ereigneten sich wichtige Entwicklungen im Maschinenbau, in der Chemie und in der Metallurgie, zu der bedeutsamsten Erfindung der damaligen Zeit zählt die von James Watt entworfene Dampfmaschine, dem Auslöser ersten industriellen Revolution.^[26] Nach der Einführung mechanischer Produktionsanlagen ließ der nächste revolutionäre Wandel bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts auf sich warten. Die arbeitsteilige Massenproduktion, welche mithilfe elektrischer Energie betrieben wurde, war die technische Innovation, welche zu einem Ausruf der zweiten industriellen Revolution geführt hat. Der technische Fortschritt zu Beginn der 1970er Jahre, der durch den Einsatz von Elektronik und Informationstechnologien die Automatisierung von Produktionsprozessen vorantrieb, wird als dritte industrielle Revolution bezeichnet.^[27]

Im globalen Wettbewerb wird die Industrie, welche durch die bisherigen industriellen Revolutionen einen hohen Automatisierungsgrad in der Massenfertigung erzielen konnte, mit folgenden Herausforderungen konfrontiert^[28]:

- fortschreitende Globalisierung
- zunehmende Ressourcenknappheit
- steigende Energiepreise
- gravierende Technologiesprünge
- steigender Individualisierungsgrad bei Serienprodukten
- zunehmende Produktvielfalt
- kürzere Innovationszyklen
- kürzere Markteinführungszeiten
- schärferer Wettbewerb
- komplexere Wertschöpfungsnetzwerke

Eine Anpassung an die ändernden Marktentwicklungen und Kundenanforderungen bedarf eines flexiblen Produktionssystems. An der Ermittlung geeigneter Lösungsansätze sind unter anderem Forschungsinstitute, Industriekonzerne und innovative Mittelstandsunternehmen beteiligt.^[29] Wie bereits im Abschnitt 1.1.3. erwähnt hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung Initiativen gestartet, um Umsetzungsempfehlungen für eine „Smart-Factory“^[30] auszuarbeiten, die zur Sicherung des Produktionsstandorts in Deutschland beitragen sollen. Die Auseinandersetzung mit dieser Thematik wurde im Rahmen der Hightech-Strategie mit dem Zukunftsprojekt „Industrie 4.0“ angestoßen. Die Wahl der Bezeichnung lässt darauf schließen, dass eine mit Cyber-Physischen Systemen (CPS) vernetzte Fertigung mit der vierten industriellen Revolution assoziiert werden soll. Der Expertenkreis des Forums „Industrie 4.0“, welches vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau ins Leben gerufen wurde, definiert den Begriff „Industrie 4.0“ nach der Mechanisierung, Elektrifizierung und Informatisierung der Industrie als vierte industrielle Revolution.^[31]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Die vier industriellen Revolutionen

Quelle: In Anlehnung an Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (2011)^[32]

Im Vergleich zu den ersten drei industriellen Revolutionen wurde der Beginn der vierten industriellen Revolution durch keine explizite Erfindung ausgelöst (Abbildung 4). Die von Industrie 4.0 angestrebte Automatisierungstechnik basiert auf vorhandenen Technologien (näheres dazu siehe Abschnitt 2.4.), daher ist als Auslöser für die aktive Initiierung der vierten industriellen Revolution die Erkennung der Deindustrialisierung und des diesbezüglichen Handlungsbedarfs zu nennen.

2.2 Grundlagen der Industrie 4.0

Die vierte industrielle Revolution basiert auf einer neuen Form der Industrialisierung, die durch eine Implementierung von Cyber-Physischen Systemen eine Vernetzung aller in einer Wertschöpfungskette beteiligten Komponenten zu einer intelligenten Fabrik anstrebt. Vereinfacht ausgedrückt, heißt das, dass modernste Informations- und Kommunikationstechnologien in klassische physische Produkte und Prozesse integriert werden, diese verknüpften Systeme werden als Cyber-Physische Systeme bezeichnet.^[33] Die Industrie erlebt durch diese revolutionäre Entwicklung eine neue Ausprägung der Automatisierung und Flexibilisierung der Produktion.^[34] Im Detail bedeutet das, dass Maschinen, Betriebsmittel, eingebettete Systeme und andere Produktionskomponenten mit Sensoren und Aktoren ausgestattet werden, um Informationen zu erfassen bzw. untereinander auszutauschen, in Produktionsprozesse einzugreifen und sich gegenseitig selbständig zu steuern. Durch den Einsatz von Cyber-Physischen Systemen in der produzierenden Industrie entstehen Cyber-Physische Produktionssysteme. Der höchstmögliche Automatisierungs- und Flexibilitätsgrad eines derartigen Produktionssystems ist unter dem Begriff „Smart Factory“, dem Zielmodell von Industrie 4.0, bekannt.^[35]

Bei der Umsetzung der technologischen Ansätze von Industrie 4.0 zur Realisierung einer intelligenten Fabrik sind folgende Merkmale einer Smart Factory zu beachten^[36]:

- vertikale Integration und vernetzte Produktionssysteme

- horizontale Integration über Wertschöpfungsnetzwerke

- Durchgängigkeit des Engineerings über den gesamten Lebenszyklus

Mittels vertikaler Integration, einer durchgängigen Vernetzung der verschiedenartigen IT-Systeme auf den unterschiedlichen Hierarchieebenen eines Fertigungssystems, und vernetzter Produktionssysteme werden Informationen über einzelne Prozesse fortlaufend erfasst.^[37] Eine Ausweitung des vernetzten Informationsaustausches über die gesamte Wertschöpfungskette erfolgt über die horizontale Integration. Die horizontale Integration über Wertschöpfungsnetzwerke beschreibt eine sowohl unternehmensinterne also auch -übergreifende IT-Systemlösung zur Unterstützung bzw. Durchführung der verschiedenen Produktionsprozesse wie Fertigung, Logistik, Vermarktung, Engineering, Service, etc.^[38] Durch die Durchgängigkeit des Engineerings ^[39] über den gesamten Lebenszyklus eines Produktes wird eine Verschmelzung der virtuellen und realen Welt und eine Verknüpfung der anfallenden Informationen in den einzelnen Phasen eines Produktlebenszyklusses (von der Entwicklung eines Produktes, über die Realisierung des dazu benötigten Produktionssystems, bis hin zur Nutzung des hergestellten Produktes) ermöglicht.^[40]

2.3 Herausforderungen und Chancen der Industrie 4.0

Eine erfolgreiche Umsetzung der Vision von Industrie 4.0 ist abhängig von der Überwindung der damit verbundenen Herausforderungen, unter anderem besteht Handlungsbedarf in der Festlegung von IT-Sicherheits- und Datenschutzmaßnahmen, der Eruierung erforderlicher Qualifikationsanforderungen an Mitarbeiter und der Entwicklung einheitlicher Normen und Standards.^[41] Im Rahmen der Tendenzumfrage der Plattform Industrie 4.0 wurden Standardisierung, Prozess- und Arbeitsorganisation und verfügbare Produkte am häufigsten als „Herausforderungen auf dem Weg zur Umsetzung“ genannt, zu beachten ist, dass Mehrfachauswahlantworten möglich waren. Über 25% der 284 teilgenommen Unternehmen sehen weitere Herausforderungen der Industrie 4.0 in neuen Geschäftsmodellen, der Security^[42] und des Know-how Schutzes und der Verfügbarkeit von Fachkräften.^[43]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Herausforderungen der Umsetzung von Industrie 4.0

Quelle: Eigene Darstellung nach Plattform Industrie 4.0 (2013)

Durch eine Entwicklung und Einführung von Normen und Standards wird ein gemeinsames Verständnis für technische und betriebswirtschaftliche Begriffe und Konzepte der Industrie 4.0 geschaffen.^[44] Neben der Kommunikation mit Geräten, Software- und Netzwerkkomponenten oder Diensten und der Kollaboration unter den Produktionskomponenten sollen auch Anwendungsprozesse und der Informationsaustausch standardisiert und normiert werden.^[45] Die in der Umfrage von Plattform Industrie 4.0 aus dem Jahr 2013 zweithäufigste genannte Herausforderung bezieht sich auf die Neugestaltung der Prozess- und Arbeitsorganisation. Diese erforderlichen Veränderungen sind auf IT-lastigere Arbeitsinhalte, -prozesse und –umgebungen zurückzuführen.^[46] Die konkreten Auswirkungen der Digitalisierung der Produktion und der Ausmaß der Veränderungen auf die Arbeitsbedingungen sind noch unklar. Die Forscher des Fraunhofer Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation, die Experten der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften und des „Münchner Kreises“^[47] rechnen mit Auswirkungen auf Tätigkeitsprofile, Qualifikationsanforderungen, Arbeits- und Leistungsbedingungen.^[48] Nur 83 Teilnehmer der Tendenzumfrage der Plattform Industrie 4.0 erkennen den Handlungsbedarf in den Bereichen Security und Know-hows Schutz (Abbildung 5). Die Unterschätzung dieser Herausforderung ist verständlich, denn zur Sicherung der Security in klassischen IT-Systemen gibt es bereits zahlreiche Lösungsansätze, wohingegen die neuartigen Produktionssysteme schwach bis kaum geschützt sind.^[49] Es gilt Lösungsansätze zur Abwehr von außen einwirkenden Gefahren zu entwickeln, welche die Verfügbarkeit, die Integrität und die Betriebssicherheit von Industrie 4.0-Anlagen sichern und den Know-how Schutz und den Datenschutz gewährleisten.^[50] Unternehmen müssen die Herausforderungen der Industrie 4.0 nicht alleine bewältigen. So hat beispielsweise die Plattform Industrie 4.0 fünf Arbeitsgruppen gegründet, die sich mit den Herausforderungen der Industrie 4.0 beschäftigen und in diesem Rahmen Konzepte und Handlungsempfehlungen entwickeln.^[51] Die Mitglieder der Arbeitsgruppen „Referenzarchitekturen, Standards und Normung“, „Forschung & Innovation“, „Sicherheit vernetzter Systeme“, „Rechtliche Rahmenbedingungen“ und „Arbeit, Aus- und Weiterbildung“ sind in der Wirtschaft, der Wissenschaft, Verbänden, Gewerkschaften und im Bundesministerium tätig. Es werden auch Experten aus anderen Projekten und Initiativen miteinbezogen.^[52] Ähnlich zur in Deutschland gegründeten Plattform Industrie 4.0 wird in der Schweiz die Online-Plattform „Industrie 2025“, von den vier Verbänden asut^[53], Electrosuisse^[54], Swissmen^[55] und swissT.net^[56] initiiert, betrieben. Um all jene, die von der neuen industriellen Revolution betroffen sind, über das Thema aufzuklären, werden verschiedene Maßnahmen, wie der Aufbau einer zentralen Anlaufstelle für Fragen zum Thema Industrie 4.0, umgesetzt.^[57] Im Mai 2015 wurde auch eine Plattform in Österreich mit der Bezeichnung „Industrie 4.0 Österreich – die Plattform für intelligente Produktion“ gebildet. Der Fachverband der Elektro- und Elektronikindustrie und das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie bestreben mit dieser Initiative eine bestmögliche Nutzung der Chancen von Industrie 4.0 für Österreich und die österreichische Industrie und die Stärkung der Leistungs- und Innovationsfähigkeit der Industrie, um Österreich als Produktionsstandort zu sichern. Im Rahmen der Aktivitäten der Plattform „Industrie 4.0“ Österreich sollen betroffene Zielgruppen in Österreich über die vierte industrielle Revolution informiert werden.^[58]

Die primären Ziele der Anwendung von Industrie 4.0-Technologien sind die Reindustrialisierung und die Entgegenwirkung der in diesem Zusammenhang stehenden Herausforderungen des Marktes (näheres dazu siehe Abschnitt 1.1.3.). Daraus ergibt sich eine Vielzahl von Chancen für Industriebetriebe, wie^[59]:

- die rentable Fertigung von individuellen Kundenwünschen,
- die durchgängige Transparenz der Produktionsprozesse,
- das flexible Eingreifen bei Störungen und Ausfälle,
- die Steigerung der Ressourcenproduktivität und -effizienz,
- die Entstehung neuer Geschäftsmodelle und neuer Wertschöpfungsformen,
- die Entwicklung neuer Unternehmenskonzeptionen und
- die Erweiterung des Beteiligungsspielraumes der Mitarbeiter.

Das Meistern der Herausforderungen und das Ergreifen der durch Industrie 4.0-Technologien gebotenen Chancen könnten zu einem globalen Wettbewerbsvorteil führen.^[60]

2.4 Technologische Ansätze der Industrie 4.0

Die neue industrielle Revolution basiert auf Schlüsseltechnologien und Treibern, die sich in Cyber-Physische Systeme bzw. Cyber-Physische Produktionssysteme, integrierte Daten, Datenströme und Big Data, Cloud-Technologien und additive Fertigungsverfahren klassifizieren lassen.^[61] In den folgenden Abschnitten werden die Ansätze der Industrie 4.0-Technologien Cyber-Physische Systeme, intelligente Assistenzsysteme und das Internet der Dinge und Dienste näher beleuchtet.

2.4.1 Cyber-Physische Systeme

Der Ansatz, die Produktion IT-technisch zu vernetzen, wurde bereits in den 1980er Jahren mit der Einführung des Computer Integrated Manufacturing (CIM) verfolgt. Damals wurde schon die Bedeutung einer computerintegrierten Produktion für den Wettbewerb erkannt.^[62] Der ursprüngliche CIM-Ansatz konnte nicht umgesetzt werden, da die CIM-Konzepte IT-Werkzeuge als standardisierte Mittel vorsahen und eine Standardisierung aufgrund von ständigen Innovationen von Hard- und Software nicht realisierbar war. Durch Weiterentwicklungen und Innovationen im IT-Bereich wurde eine flexible anwenderspezifische Nutzung von IT-Werkzeugen ermöglicht.^[63] Diese Entwicklungen bildeten die Grundlage für die (drahtlose) Vernetzung von elektronischen Elementen und eingebetteter Software mit mechanischen Komponenten. Die Bezeichnung für diese verknüpften Systeme stammt aus den Vereinigten Staaten von Amerika und lautet Cyber-Physical Systems oder Cyber-Physische Systeme. Bereits im Jahr 2006 setzte sich die National Science Foundation^[64] im Rahmen einer nationalen Forschungsarbeit mit Cyber-Physischen Systemen auseinander.^[65]

Im Rahmen des Abschlussberichtes „Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0“ definierte der Arbeitskreis „Industrie 4.0“ Cyber-Physische Systeme folgendermaßen:

„CYBER-PHYSICAL SYSTEMS umfassen eingebettete Systeme, Produktions-, Logistik-, Engineering-, Koordinations- und Managementprozesse sowie Internetdienste, die mittels Sensoren unmittelbar physikalische Daten erfassen und mittels Aktoren auf physikalische Vorgänge einwirken, mittels digitaler Netze untereinander verbunden sind, weltweit verfügbare Daten und Dienste nutzen und über multimodale Mensch-Maschine-Schnittstellen verfügen. Cyber-Physical Systems sind offene soziotechnische Systeme und ermöglichen eine Reihe von neuartigen Funktionen, Diensten und Eigenschaften.“^[66]

Über die horizontale Integration dieser intelligenten Systeme kommunizieren sie mit anderen Cyber-Physischen Systemen innerhalb der Wertschöpfungskette. Der Informationsaustausch beispielsweise eine Abstimmung des weiteren Fertigungsprozesses kann somit zwischen verschiedenen Organisationsbereichen erfolgen. Damit sich Cyber-Physische Systeme mit über- oder untergeordneten Systemen austauschen können, müssen die intelligenten Technologien auf der vertikalen Ebene integriert werden.^[67] Der Informationsaustausch zwischen Maschinen bzw. die Machine-to-Machine Kommunikation ist keine industrielle Innovation. Im Gegensatz zu heute war die Kommunikation zwischen Maschinen früher auf eine Verbindung über Kabel und anderen Schaltungen angewiesen. Durch das Internet der Dinge und Dienste ist heutzutage eine kabellose Kommunikation zwischen Cyber-Physischen Systemen möglich.^[68] Der daraus resultierende Anstieg der zu verarbeitenden Datenmengen, welche durch die Interaktionen von mobilen Endgeräten, Produkten und Produktionsanlagen erzeugt, versenden und analysiert wird, stellt Unternehmen vor die Herausforderung der Gewinnung, Archivierung, Verarbeitung und Verteilung bzw. Zurverfügungstellung von relevanten Informationen. Eine Abhilfe für dieses Problem bieten der kombinierte Einsatz bzw. das Zusammenwirken von technologischen Innovationen wie beispielsweise das Internet der Dinge und die Anpassung der klassischen Datensicherungs- und Datenverarbeitungssysteme wie traditionelle Datenbanken, Data Warehouse oder Reporting an neuen Marktanforderungen und Trends. Die dadurch gewonnene, archivierte und verarbeitete Datenmenge wird „Big Data“ genannt.^[69]

[...]

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^[1] Unter Wertschöpfung ist die wirtschaftliche Leistung gemessen an den hergestellten Guter oder erbrachten Leistungen der einzelnen Wirtschaftsbereiche eines Staates zu verstehen (Vgl. Pollert, A./Kirchner, B./Morato Polzin, J.: Duden Wirtschaft von A bis Z. Grundlagenwissen für Schule und Studium, Beruf und Alltag 2013, S. 55).

^[2] Das Bruttoinlandsprodukt drückt den Wert aller innerhalb eines Wirtschaftsjahres in einer Volkswirtschaft produzierten Güter und erbrachten Dienstleistungen aus (Vgl. Pollert, A./Kirchner, B./ Morato Polzin, J. 2013, S. 13).

^[3] Vgl. Grömling, M./Lichtblau, K.: Deutschland vor einem neuen Industriezeitalter? (2006), S. 15, 22, 29 und 40.

^[4] Vgl. Russwurm, S.: Software: Die Zukunft der Industrie, in Sendler, U. (Hrsg.): Industrie 4.0. Beherrschung der industriellen Komplexität mit SysLM (2013), S. 22.

^[5] Vgl. Russwurm, S. (2013), S. 23.

^[6] Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: Europäische Industriepolitik (o. J.).

^[7] Vgl. Eurostat: Internationaler Handel der EU, des Euroraums und der Mitgliedsstaaten nach SITC Produktgruppen (02.06.2015).

^[8] Die Bezeichnung „Verarbeitendes Gewerbe“ kennzeichnet alle Industriebetriebe, welche eine industrielle oder handwerkliche Fertigung betreiben oder Reparaturen und Installationen von Maschinen und Ausrüstungen durchführen (Vgl. Statistisches Bundesamt Hrsg.: Industrie. Verarbeitendes Gewerbe o. J.).

^[9] Als Bruttowertschöpfung wird die hergestellte Gütermenge zu den jeweiligen Marktpreisen abzüglich der Vorleistungen, welche im Rahmen der Fertigung des Gutes bzw. der Erbringung der Leistung anfallen, der einzelnen Wirtschaftsbereiche bezeichnet (Vgl. Pollert, A./Kirchner, B./Morato Polzin, J. 2013, S. 54 und 55).

^[10] Vgl. Eurostat: Gliederung des Bruttoinlandsprodukts und Einkommens nach A*10 Wirtschaftsbereichen (25.09.2015).

^[11] Vgl. Corazza, C./Tironi, S.: Kommission ruft zu sofortigem Handeln für ein Wiedererstarken der europäischen Industrie auf (2014), S. 1, 2 und 3.

^[12] Vgl. Lentes, J./Dangelmaier, M.: Digitale Produkte, in Westkämpfer, E./Spath, D./Constantinescu, C./Lentes, J. (Hrsg.): Digitale Produktion (2013), S. 93.

^[13] Vgl. Brühl, V.: Wirtschaft des 21. Jahrhunderts Herausforderungen in der Hightech-Ökonomie (2015), S. 62.

^[14] Die Hightech-Strategie ist eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, die sich seit dem Jahr 2010 auf die Forschung und Entwicklung von zukunftsfähigen Lösungen und deren Umsetzung in marktfähige Produkte und Dienstleistungen konzentriert (Vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung Hrsg.: Weiterentwicklung der Strategie 2015).

^[15] Im Rahmen der Forschungs- und Innovationspolitik der Hightech-Strategie werden Zukunftsprojekte definiert, die sich mit gesellschaftlichen und technologischen Entwicklungen auseinandersetzen und Lösungen erarbeiten und umsetzen, welche beispielsweise das Ziel der Sicherung von Wettbewerbsvorsprüngen in wichtigen Leitmärkten der Wirtschaft verfolgen (Vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung Hrsg.: Zukunftsprojekte der Bundesregierung 2015).

^[16] Unter einer industriellen Revolution ist ein Wechsel der Produktionstechniken durch einen wissenschaftlichen Fortschritt und eine technische Entwicklung zu verstehen (Vgl. Pollert, A./Kirchner, B./Morato Polzin, J. 2013, S. 24).

^[17] Vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung (Hrsg.): Bericht der Bundesregierung. Zukunftsprojekte der Hightech-Strategie (HTS-Aktionsplan) (2012), S. 52 und 81.

^[18] Ein Cyber-Physisches Produktionssystem ermöglicht eine virtuelle Abbildung der einzelnen Komponenten des physikalischen Produktionssystems, dadurch kann betrachtet werden, wie sich ändernde und geänderte Prozesse auf Produkte, Produktionsmittel und das gesamte Produktionssystem auswirken. Um physikalische und softwaretechnische Elemente miteinander zu verknüpfen, werden Cyber-Physische Systeme in Produktionsprozesse integriert (Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. Hrsg.: Deutschlands Zukunft als Produktionsstandort sichern. Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0 2013, S. 89).

^[19] Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V u. a. (Hrsg.) (2013), S. 33, 81 und 89.

^[20] Vgl. Bundesministerium für Bildung und Forschung (Hrsg.): Zukunftsprojekt Industrie 4.0 (o. J.).

^[21] Vgl. Simer, A.: Österreich eröffnet erste Industrie 4.0 Fabrik (04.09.2015).

^[22] Vgl. Initiativgruppe Smart Industry der Ost-Niederlande (Hrsg.): smart industry. Boost Aktionsplan Smart Industry Ost-Niederlande (o. J.), S. 7 und 10.

^[23] Vgl. Deutsche Messe (Hrsg.): Besucherguide Industrie 4.0. Der Hotspot der Industrie 4.0 (o. J.).

^[24] Die Plattform Industrie 4.0 verfolgt in Zusammenarbeit mit Unternehmen, Gewerkschaften, Wissenschaft und Politik das Ziel Fragen rund um das Thema Industrie 4.0 zu beantworten, um realisierbare Handlungsempfehlung zu erarbeiten, geeignete Standards zu ermitteln, eine Anwender orientierte Forschungsagenda zu entwickeln und aussagekräftige Anwendungsbeispiele zu identifizierten und demonstrieren (Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: Hintergrund zur Plattform Industrie 4.0. Das Ziel der Plattform 2015).

^[25] Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: Was ist Industrie 4.0? Die vierte industrielle Revolution: Auf dem Weg zur intelligenten und flexiblen Produktion (2015).

^[26] Vgl. Brynjolfsson, E./McAfee, A.: The Second Machine Age. Wie die nächste digitale Revolution unser aller Leben verändern wird (2015), S. 15.

^[27] Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. (Hrsg.) (2013), S. 17 und 18.

^[28] Vgl. Russwurm, S. (2013), S. 22 und 23.

^[29] Vgl. Brühl, V. (2015), S. 62 und 63.

^[30] Der Begriff „Smart Factory“ (intelligente Fabrik) kennzeichnet die „Fabrik der Zukunft“, in der Produktkomponenten und Produktanlagen miteinander vernetzt sind, durch den Einsatz von eingebetteten Systemen und Sensoren miteinander kommunizieren und dadurch eine Selbststeuerung der Produktionsprozesse ermöglicht (Vgl. Brühl, V. 2015, S. 62, 65 und 203).

^[31] Vgl. Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau Forum Industrie 4.0 (Hrsg.): Industrie 4.0 – Die vierte industrielle Revolution (o. J.), S. 4.

^[32] Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. (Hrsg.) (2013), S. 17.

^[33] Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. (Hrsg.): Deutschlands Zukunft als Produktionsstandort sichern. Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 (Abschlussbericht des Arbeitskreises Industrie 4.0) (2012), S. 9 und 10.

^[34] Vgl. Wetzel, D.: Arbeit 4.0. Was Beschäftigte und Unternehmen verändern müssen (2015), S. 15 und 16.

^[35] Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. (Hrsg.) (2012), S. 2 und 9.

^[36] Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. (Hrsg.) (2012), S. 15.

^[37] Vgl. Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V./Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V./Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie e.V. (Hrsg.): Umsetzungsstrategie Industrie 4.0 (Ergebnisbericht der Plattform Industrie 4.0) (2015), S. 26.

^[38] Vgl. Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V./Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V./Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie e.V. (Hrsg.) (2015), S. 19.

^[39] Unter Engineering ist ein fachübergreifender Ansatz einer bedarfsorientierten Gestaltung, systemischen Entwicklung und Realisierung von komplexen Systemen zu verstehen (Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. Hrsg. 2013, S. 85).

^[40] Vgl. Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V./Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V./Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie e.V. (2015), S. 23.

^[41] Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie: Chancen und Herausforderungen. Von smarten Objekten und vernetzten Maschinen zurück zum Menschen (2015).

^[42] Die Security oder auch IT-Security befasst sich mit Maßnahmen zum Schutz von digitalen Daten und Diensten gegen Missbrauch, Veränderung oder Zerstörung durch Unbefugte (Vgl. Geisberger, E./Broy, M. Hrsg.: agendaCPS. Integrierte Forschungsagenda Cyber-Physical Systems Acatech-Studie 2012, S. 248).

^[43] Vgl. Plattform Industrie 4.0: Tendenzumfrage der Plattform Industrie 4.0. Ergebnisse Januar – Februar 2013 (2013) , S. 6.

^[44] Vgl. Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V./Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V./Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie e.V. (2015), S. 64.

^[45] Vgl. Geisberger, E./Broy, M. (Hrsg.): agendaCPS. Integrierte Forschungsagenda Cyber-Physical Systems (Acatech-Studie) (2012), S. 72.

^[46] Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. (Hrsg.) (2013), S. 6.

^[47] Der „Münchner Kreis“ ist ein gemeinnütziger Verein, der sich mit den technischen, ökonomischen, politischen und gesellschaftlichen Herausforderungen der Digitalisierung und der Entwicklung von Handlungsempfehlungen auseinandersetzt (Vgl. Münchner Kreis übernationale Vereinigung für Kommunikationsforschung e.V. Hrsg.: Leitbild 2015).

^[48] Vgl. Wetzel, D. (2015), S. 18.

^[49] Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. (Hrsg.) (2012), S. 39.

^[50] Vgl. Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V./Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V./Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie e.V. (Hrsg.) (2015), S. 35.

^[51] Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.): Hintergrund zur Plattform Industrie 4.0. Die Arbeitsgruppen der Plattform (2015).

^[52] Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.): Industrie 4.0 mitgestalten: Aktivitäten und Beteiligungsmöglichkeiten (2015).

^[53] Asut steht für Association Suisse des Télécommunications und ist der Schweizerische Verband der Telekommunikation, der sich unter anderem die Förderung smarter Infrastrukturen zur Aufgabe gemacht hat (Vgl. Association Suisse des Télécommunications Hrsg.: asut o. J.).

^[54] Im Rahmen der Förderung der sicheren, wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Erzeugung und Nutzung von Elektrizität, bietet der Fachverband für Elektro-, Energie- und Informaitonstechnik (Electrosuisse) eine Bandbreite an Dienstleistung für die Elektrobranche (Vgl. SEV Verband für Elektro-, Energie- und Informationstechnik Hrsg.: Electrosuisse o. J.).

^[55] Der Verband der schweizerischen Maschinen-, Elektro- und Metall-Industrie sowie verwandter technologieorientierter Branchen wird als Swissmen bezeichnet, zu seinen Aufgaben zählen die Interessenvertretung seiner Mitglieder und die Zurverfügungstellung zahlreicher Dienstleistungen (Vgl. Swissmen Hrsg.: Engagiert für einen starken Werk- und Denkplatz, o. J.).

^[56] Hinter dem Namen swissT.net steckt das Schweizer Technologie-Netzwerk, eine Dachorganisation der verschiedenen Industriezweige im Technologiesektor der Schweiz, welche die Interessen der Technologiebranche vertritt. (Vgl. Swiss Technology Network Hrsg.: Das swissT.net – das Netzwerk, das Sie weiter bringt, o. J.).

^[57] Vgl. Initiative Industrie 2025 (Hrsg.): Industrie 2025: Grundlagen (o. J.)

^[58] Vgl. Fachverband der Elektro- und Elektroindustrie (Hrsg.): Industrie 4.0 Österreich – die Plattform für intelligente Produktion (o. J.).

^[59] Vgl. Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. (Hrsg.) (2013), S. 5, 17 und 20.

^[60] Vgl. Sendler, U. (Hrsg.): Industrie 4.0. Beherrschung der industriellen Komplexität mit SysLM (2013), S. 16 und 17.

^[61] Vgl. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Hrsg.): Industrie 4.0 und Digitale Wirtschaft – Impulse für Wachstum, Beschäftigung und Innovation (2015), S. 8 und 9.

^[62] Vgl. Scheer, A.-W.: Computer Integrated Manufacturing, Der computergesteuerte Industriebetrieb (1990), S. 1.

^[63] Vgl. Westkämper, E.: Das Modell der digitalen Produktion, in Westkämper, E./Spath, D./Constantinescu, C./Lentes, J. (Hrsg.): Digitale Produktion (2013), S. 12.

^[64] Die National Science Foundation ist eine unabhängige Behörden der Vereinigten Staaten von Amerika, die alle Wissenschaften mit Ausnahme der Medizin in den Bereichen Forschung und Bildung unterstützt (Vgl. National Science Foundation Hrsg.: About the National Science Foundation o. J.).

^[65] Vgl. Sendler U. (Hrsg.): Industrie 4.0. Beherrschung der industriellen Komplexität mit SysLM (2013), S. 10 und 11.

^[66] Promotorengruppe Kommunikation der Forschungsunion Wirtschaft – Wissenschaft/acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. u. a. (Hrsg.) ( 2013), S. 84.

^[67] Vgl. Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg/Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA/Bauernhansl, T./Lickefett, M. (Hrsg.): Industrie 4.0 für Baden-Wurttemberg. Baden-Württemberg auf dem Weg zu Industrie 4.0 (Strukturstudie) (2014), S. 13.

^[68] Vgl. Sendler, U. (Hrsg.): Industrie 4.0. Beherrschung der industriellen Komplexität mit SysLM (2013), S. 10 und 11.

^[69] Vgl. Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e. V. (Hrsg.): Big-Data-Technologien – Wissen für Entscheider (Leitfaden) (2014), S. 17, 18 und 192.