Die vierte Industrielle Revolution steht im Zeichen von KI, Robotern und dem Verschwimmen von Grenzen: cyber-physische Systeme und weitere Technologien geben einen Einblick dazu, dass die Zukunft schon näher ist, als es viele wahrhaben wollen. Was kann Industrie 4.0? Welchen Einfluss hat sie auf Berufswelt und Weiterbildung?
Industrie 4.0 - Definition, Wandel und Auswirkungen
Die Initiative Industrie 4.0 stellte bereits auf der Hannover Messe 2011 Konzepte für die Zukunft vor. Heute, mehr als 10 Jahre nach dieser Initialzündung, hat sich diese aktuelle industrielle Revolution als Paradigmenwechsel bestätigt. Wie es dazu kam und was das für die Arbeit von morgen bedeutet, zeigen wir hier.
Zukunft ist heute – voll automatisierte Lagerhallen und auch Pflegeeinrichtungen, in denen Roboter mit menschlichen Zügen Aufgaben im Umgang mit Menschen übernehmen, sind in vielen Teilen der Welt Realität.
Künstliche Intelligenz, Robotik und neue Verknüpfungen digitaler Welten mit der menschlichen Existenz bedeuten einen Umbruch für unser Leben, Gesellschaft, wie wir produzieren und konsumieren, aber auch arbeiten, lernen und uns weiterbilden – von Entstehung, Stellenwert und Techniken im Wandel der Industrie 4.0.
Die vierte industrielle Revolution
Laut World Economic Forum (Weltwirtschaftsforum) bedeutet Industrie 4.0 oder die vierte industrielle Revolution einen fundamentalen Wandel der Art wie wir arbeiten, leben und interagieren. Typische Techniken, so weiter, vereinten die technologische, physische und biologische Welt mit vielen Vorteilen. Doch was bedeutet Industrie 4.0?
Industrie 4.0 Definition und Bedeutung
Als Industrie 4.0 (I4.0) oder vierte Industrielle Revolution (4IR) versteht man einen Wandel der Industrie, Wirtschaft und Gesellschaft, der durch bestimmte Erfindungen und Kerntechnologien vorangetrieben wird. Diese vierte industrielle Revolution stammt unter anderem aus Ansätzen dazu, wie Deutschland mit hohen Löhnen wettbewerbsfähig produzieren kann.
Der Begriff festigte sich in den folgenden Jahren international und charakterisiert die Fusion von modernen Technologien wie:
- Künstliche Intelligenz (KI),
- Gentechnik (Gene Editing) und
- Advanced Robotics.
Industrieller Wandel: Technische Entwicklung schreibt Geschichte
Die Industrie hat seit ihrer Abkopplung von der handwerklichen Fertigung im 18. Jahrhundert einen Wandel hingelegt, bei dem Entwicklung durch aufeinander aufbauende Techniken gezeichnet war. So war es die Dampfmaschine, welche die maschinelle Fertigung mit Elektrizität bedingte, welche wiederum Computer und später smarte Techniken ermöglichte.
Auch die Wechselwirkungen zwischen Industrie und Gesellschaft können beobachtet werden. Mensch und Maschine sind verbunden, wobei die Industrie in Darstellungen der industriellen Revolution als Ausgang dargestellt wird - es darf eher von einem sich gegenseitig Bedingenden und beeinflussenden Verhältnis zwischen Mensch in der Gesellschaft und Maschine oder Industrie ausgegangen werden.
- Industrielle Revolution - Dampfmaschine
- Industrielle Revolution - Fabriken, Prozesssteuerung
- Industrielle Revolution - Computertechnik, Automation
- Industrielle Revolution - Interkonnektivität cyber-physische Systeme
Mit der Erfindung der Dampfmaschine Anfang des 18. Jahrhunderts von Thomas Newcomen und den Verbesserungen durch James Watt 1769 war der Wandel durch Automatisierung der Produktion eingeleitet - das Zeitalter der Industrialisierung begann.
Automatische Webstühle wie Spinning Jenny zeigten starke Auswirkungen auf die Gesellschaft, so beispielsweise im Niedergang des Berufsstands der Weber und resultierender Massenarbeitslosigkeit und Armut.
Die zweite Phase der Industrialisierung brachte in Deutschland die wichtigen Wirtschaftsfaktoren der Chemieindustrie und Elektroindustrie in den 1870er- bis 1880er-Jahren hervor. International lässt sich nur schwer ein einheitlicher Startzeitpunkt definieren.
Maßgebend waren Leitlinien wir Fordismus (industrielle Warenproduktion) und Taylorismus (Prozesssteuerung von Arbeitsabläufen). Der Begriff der 2. Industriellen Revolution wurde erst im 19. Jahrhundert geprägt und als Vereinigung von Elektrizität mit Mechanisierung und Massenproduktion geebnet. Menschen zog es in die Städte (Landflucht), wo sie in Fabriken Arbeit fanden.
Die auch als digitale Revolution beschriebene dritte Welle der Industrialisierung zeichnete sich im 20. Jahrhundert durch die Möglichkeiten der Digitalisierung und Computertechnik ab.
Neue Wege der Kommunikation, digitale Vernetzung und der Wandel der Lebenswelten werden als Teil dieser Industrialisierung gewertet. Auch die aufkommende künstliche Intelligenz (KI) gilt als Teil der Industrie 3.0 und läutet auch den Übergang zu Industrie 4.0 ein.
Das Internet der Dinge, voll automatisierte Lagerhallen, autonome Fahrzeuge, Roboter in Pflegeberufen oder im Hotelservice und das Metaverse - die vierte Welle der industriellen Revolution entstand aus den Möglichkeiten und Entwicklungen, die wir mit Computern und künstlicher Intelligenz erleben durften.
Cyber-physische Systeme also Software und Hardware, die in einem Verband über das Internet kommuniziert, beschreibt den Status quo der Technik (z. B. Smarthome, autonome Autos, etc.). Wissenschaftliche Erkenntnisse, Erfindungen und Entwicklungen auf der Basis der Computertechnik und künstlicher Intelligenz sind dafür wichtige Errungenschaften. Auch die Gentechnik und die gezielte Manipulation von Genen wird als Kerntechnik der industriellen Revolution 4.0 gewertet.
Industrie 4.0 Technologien: Autonome Systeme, Robotik, Internet der Dinge, Augmented Reality, additive Verfahren (z. B. 3-D-Druck), Cloud Computing, Big Data und Interconnecitvität, Cybersecurity
RAMI 4.0
Eine weitere Charakteristik der vierten Welle der Industrialisierung ist das RAMI 4.0 - Reference Architectural Model for Industrie 4.0. Das analytische Framework stellt die Zusammenhänge von Industrie 4.0 in einem verbundenen, dreidimensionalen Modell dar. Modelle zur Industrie 3.0 erklärten das Prinzip auf Produkte basierend: Funktionen waren an diese “Hardware” bzw. Techniken gebunden, die Kommunikation erfolgte in Hierarchien und Produkte waren aus dem Kreislauf isoliert.
RAMI 4.0 erfasst den aktuellen Status quo der Industrie als dreidimensionales Modell auf mehreren Schichten und Organigrammen, in denen Funktionen sich über das verbundene Netzwerk erstrecken. Als erste Achse ergibt sich eine “interconnected Hierarchy”: So kann ein Produkt wie ein autonomes Auto heute Daten an die Hersteller liefern und ist so selbst wieder Teil des Entwicklungsprozesses und Teil des Netzwerks.
Funktionen, Interaktionen und Kommunikation werden durch das Netzwerk verteilt und ermöglichen so, dass die Teilnehmer einen neuen Fokus und andere Aufgaben wahrnehmen.
Die zweite Achse beschreibt einen “Product Life Cycle” mit Entwicklung, Verwendung und Instandhaltung sowie Produktion und Instandhaltung auf den verschiedenen Ebenen der Architektur, der dritten Achse, welche die Analyseebenen definiert:
- Business
- Funktionen
- Information
- Kommunikation
- Integration
- Asset
Weitere Hinweise und Abbildungen zum RAMI 4.0 finden Sie hier (externes Angebot).
Industrie 4.0, Beruf und Weiterbildung
Smarte Taxis steuern eigenständig durch den Feierabendverkehr, die Drohne bringt Einkäufe aus dem voll automatisierten Lagerhaus in den Vorgarten, wo der autonome Rasenmäher bereits sein Werk verrichtet hat und das Smarthome eine halbe Stunde vorher die Temperatur der Wohnräume anpasste. In der Zukunft werden autonome Techniken und künstliche Intelligenz einen weiteren radikalen Wandel der Arbeitswelt ermöglichen. Ein Blick nach Asien und in andere Länder zeigt, dass Roboter immer sensiblere Aufgaben am Menschen, beispielsweise der Pflege, übernehmen werden und in den nächsten Jahren im Servicesektor dominieren.
Der Mensch hat dann kaum mehr ausführende Aufgaben. Doch so dramatisch wie die Veränderungen durch den strukturellen Wandel der ersten industriellen Revolution wird es nicht sein: Mit gezielter Bildung, angepassten Berufsbildern und Maßnahmen der Weiterbildung werden Arbeitsplätze gesichert und Aufgaben der Menschen an die technischen Möglichkeiten angepasst.
Roboter arbeiten für Menschen
Roboter werden in Zukunft ausführende Tätigkeiten übernehmen. So kann man sich in beispielsweise vorstellen, dass ein Roboter oder eine Maschine eine Wand mauern oder Pflaster verlegen kann. In dem Szenario ist der entsprechend gebildete Mensch dann dafür verantwortlich, die Maschine auf die Bedingungen anzupassen, den Vorgang zu überwachen und ggf. einzuschreiten. Dies zeichnet sich aktuell auch bei consumer goods wie smarten Fahrzeugen ab. Prinzipiell können Smart Cars selbstständig fahren, doch gibt es nach wie vor Szenarien, in denen sie überfordert sind und der Mensch am Steuer einschreiten muss.
Anforderungen an die Berufe der Zukunft sind also auf steuernde Tätigkeiten in diesem Szenario ausgelegt. Sehr gute Möglichkeiten bieten Berufe rund um Computertechnik und Robotik, Biotechnologie und andere Berufe, die sich an den Schnittstellen zwischen physischer, digitaler und biologischer Welt ergeben.
Weiterbildung macht Entscheider
Mit Aufstiegsweiterbildungen nutzen Sie den Aufstieg, um auch in Zukunft an entscheidenden Stellen in Unternehmen Schlüsselfunktionen auszuüben.
In kaufmännischen Berufen übernehmen Sie Managementaufgaben und treffen qualifizierte Entscheidungen, welche das digitale Shoppingerlebnis noch kundenfreundlicher gestalten und dieses durch organisatorische Strukturen und fundiertes Wissen absichern.
In der Industrie übernehmen Sie als Industriemeister neue Aufgaben bei der Steuerung und der Kontrolle von Maschinen, sowie Aufgaben als Ansprechpartner für die Kollegen und wichtige Funktionen für die Ausbildung im Unternehmen.
In Pflegeberufen konzentrieren Sie sich dank fachlicher oder kaufmännischer Weiterbildungen auf qualifizierte Aufgaben und haben mehr qualitative Zeit für und mit Patienten, wenn Roboter Besucher am Eingang begrüßen oder die Medikamente verteilen.
Mit Weiterbildungen zum Fachwirt, Industriemeister oder Betriebswirt spezialisieren Sie sich am Markt und übernehmen neue qualifizierte Aufgaben, die auch in Zukunft gefragt sind - und zwar ganz ohne sich noch einmal komplett neu zu orientieren.