Nachhaltigkeit und Resilienz im Kontext von Industrie 4.0
Im Auftrag der Allianz Industrie 4.0 hat das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI eine Studie zur Industrie 4.0-Readiness von baden-württembergischen Unternehmen veröffentlicht und betrachtet dies im Kontext von Nachhaltigkeit und Resilienz - der Fähigkeit, unvorhersehbare Störereignisse, die negative Folgen mit sich bringen, möglichst unbeschadet zu überstehen. Die Allianz Industrie 4.0 ist ein vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg initiiertes und gefördertes Netzwerk, das gemeinsam mit Partnerorganisationen Kompetenzen aus Produktions- sowie Informations- und Kommunikationstechnik bündelt und den industriellen Mittelstand in Richtung Industrie 4.0 begleitet. Diese beschreibt seit 2011 das Leitbild für produzierende Unternehmen und das Verarbeitende Gewerbe. Formuliert wird ein neues Produktionsparadigma, das auf cyberphysischen Systemen sowie dem Internet of Things (IoT) basiert. Technologische Grundlage bildet die digitale Vernetzung von Produktionssystemen innerhalb von Unternehmen und über deren Grenzen hinaus.
Baden-Württemberg sollte die Chance seiner I4.0-Spitzenposition nutzen und digitale Technologien konkret verstärkt mit nachhaltiger Produktion verknüpfen.
Der größte Nachholbedarf im Bereich Digitalisierung wird bei Großunternehmen, den Konsumgüterherstellern sowie bei digitalen Tools zur Produktionssteuerung gesehen.
Bei Betrachtung der Energiekostenanteile ist zu berücksichtigen, dass dieser Indikator stark branchenabhängig ist und bedingt durch die Volatilität der Energiepreise im Zeitverlauf potenziell großen Schwankungen ausgesetzt sein kann.
Führungsrolle von Baden-Württemberg: Trotz unterdurchschnittlichem Fortschritt der letzten Jahre bleibt BW im Vergleich zu Gesamtdeutschland nach wie vor der führende Industrie 4.0-Standort in Deutschland. Gründe: Vor allem KMU und Zulieferer und Industriegüterhersteller sind im Südwesten bei der Industrie 4.0 deutlich stärker aufgestellt. Auch kommt BW der Maschinen- und Fahrzeugbau zugute, der eine hohe Industrie 4.0-Orientierung aufweist.
Die digitale Vernetzung und drahtlose Kommunikation von Maschinen und Anlagen in der Produktion wird eine der großen Herausforderungen für Industriebetriebe in den kommenden Jahren.
Der Einsatz von Industrie 4.0 fördert die ökologische Nachhaltigkeit und befähigt Betriebe gleichzeitig, ihre Produktionssysteme resilienter zu gestalten. Die Herausforderung besteht darin, digitale Technologien technisch und organisatorisch so auszugestalten, dass sie die ökologische Nachhaltigkeit von Betrieben unterstützen. Produktionsbetrieben werden dadurch große Innovationspotentiale und Wettbewerbsvorteile eröffnet.
Der Maschinen- und Fahrzeugbau weist eine grundsätzlich hohe Industrie 4.0-Orientierung auf.
Die Relevanz des Indikators für die Nachhaltigkeitsmessung ergibt sich aus der Schlüsselrolle, welche eine effiziente Energienutzung zur Reduzierung von Umweltauswirkungen der Wertschöpfung spielt.
Die Readiness (konkrete Umsetzung) für Industrie 4.0 hat sich seit 2015 im Verarbeitenden Gewerbe kontinuierlich weiter verbreitet. Seit 2018 ist jedoch im Vergleich zu den Jahren davor ein deutlich verlangsamter Fortschritt auszumachen. Eine höhere I4.0-Readiness geht mit stärkeren resilienten Fähigkeiten einher. Dies ist vermutlich auf eine höhere digitale Vernetzung entlang der Supply Chain eines Unternehmens zurückzuführen sowie auf eine verbesserte Informationslage im eigenen Produktionsumfeld. Folglich können Produktionsbetriebe sowohl bei der Früherkennung als auch bei der Behebung von externen Störereignissen bessere Fähigkeiten entwickeln.
Zur Bewertung der Resilienz von Unternehmen des Verarbeitenden Gewerbes liegen zwei Perspektiven nahe: der Blick auf die Fähigkeit eines Betriebs zu resilienter Reaktion und die Bewertung seiner Anfälligkeit für spezifische Störereignisse. Eine Bewertung der Resilienz erfordert auch eine Bewertung möglicher Vulnerabilitäten, denn die Widerstandsfähigkeit eines Unternehmens gegenüber Krisensituationen wird auch wesentlich von der Art des Risikos bestimmt. Die Resilienz steigernde Maßnahmen müssen dafür in vielen verschiedenen Bereichen des Unternehmens ergriffen werden, da die Resilienz eines Unternehmens im Verarbeitenden Gewerbe im Ergebnis von der adäquaten internen Organisation und Ausstattung, der Ausgestaltung der Kunden- und Zulieferbeziehungen sowie von den Ressourcen und Fähigkeiten für Veränderungen abhängt.
Die Schwächen Baden-Württembergs liegen darin, dass in den letzten Jahren vergleichsweise wenige Großunternehmen in die gesamte Technologiebreite der I4.0 investierten. Ebenso auffällig ist, dass Technologien aus dem Bereich der drahtlosen Mensch-Maschine-Kommunikation im Vergleich zu den anderen Technologiefeldern wenig verbreitet sind. Baden-Württemberg weist mit 15 % digitalem Wachstum seit 2015 die zweitschwächste Entwicklung im regionalen Vergleich auf. Vor allem Bayern und der Westen, die ein um 10 Prozentpunkte höheres Wachstum erzielten, konnten weitgehend zu Baden-Württemberg aufschließen. Auch hinsichtlich der ökologischen Nachhaltigkeit in der Produktion liegt BW im bundesdeutschen Durchschnitt. Mit Blick auf den CO2-Ausstoß und den Energieverbrauch der Produktionsbetriebe bestehen hier ebenso Ausbaupotenziale wie in anderen Bundesländern.
Die Industrie 4.0 und deren konkrete Technologien stellen ein Vehikel dar, um Nachhaltigkeit und Resilienz in der Produktion zu stärken.
Ziele: In den nächsten Jahren sollte die Nutzerquote von digitalen Technologien erhöht und und das I4.0-Wachstum gestärkt werden.
Studie „Industrie 4.0 in Baden-Württemberg. (r)Evolution im Kontext von Nachhaltigkeit und Resilienz"
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Klimaneutralität in der Industrie. Aktuelle Entwicklungen – Praxisberichte – Handlungsempfehlungen. Hg. von Ulrike Böhm, Alexandra Hildebrandt, Stefanie Kästle. Springer Gabler Verlag, Heidelberg, Berlin 2023.