Industrie 4.0: Digitalisierung in der Industrie.
Das produzierende Gewerbe entspricht in etwa dem Industriesektor, der vor allem durch maschinelle Produktion, Arbeitsteilung und Fertigung größerer Stückzahlen gekennzeichnet ist. Bedingt durch den traditionell hohen Technologisierungsgrad und den weit verbreiteten Maschineneinsatz ist die Digitalisierung im produzierenden Gewerbe – oft unter dem Begriff der vierten industriellen Revolution oder Industrie 4.0 zusammengefasst – bereits weit verbreitet und gewinnt zunehmend an Bedeutung.
Der Trend im produzierenden Gewerbe geht zu immer stärker individualisierten Produkten, die ganz auf die jeweiligen Bedürfnisse der Kunden zugeschnitten werden können. Auch Kleinserien sollen kostengünstig und effizient hergestellt werden können. Dazu muss die Produktion flexibler werden. Durch die Integration von Computerchips in Geräte sowie (teil)autonome Maschinen, die in der Lage sind, ohne menschliche Steuerung zu handeln (die so genannte Smart Factory) und den ständigen Austausch der intelligenten Technologien können auch kurzfristige Änderungen vorgenommen werden.
Ebenso findet eine immer stärkere Verschmelzung von Produkten und Dienstleistungen, wie beispielsweise Wartungsdienstleistungen für Maschinen, statt. Weitere Neuerungen im produzierende Gewerbe sind auch technologische Entwicklungen wie 3D-Drucker, die immer häufiger zum Einsatz kommen.
Mithilfe der Digitalisierung sind Unternehmen aus dem produzierenden Gewerbe nicht nur in der Lage, eine Echtzeitsteuerung der Produktion zu erreichen, sondern auch Energie- und Ressourcen effizienter einzusetzen und die eigene Produktivität zu steigern.
Der Stuttgarter Technologie- und Innovationscampus S-TEC vernetzt Unternehmen mit der thematisch breit gefächerten Forschungslandschaft am Standort Stuttgart und treibt zukunftsrelevante Forschungsthemen voran. Inhaltlich sind diese Themen wie additive Produktion, cybercognitive Intelligence, cyberphysische Systeme, digitalisierte Batteriezellenproduktion sowie frugaler Produkte und Produktionssysteme, in Zentren organisiert. In den Zentren können Unternehmen in verschiedenen Projektformaten und Kooperationen in S-TEC zusammenarbeiten.
In einer interdisziplinären und systematischen Kooperation von Wirtschaft, Wissenschaft und Politik setzt S-TEC zentrale Innovations- und Transferinstrumente um: Leuchtturmforschung, Industry on Campus, Gründungen und Aus- und Weiterbildung.
Das DIZ | Digitales Innovationszentrum ist eine neutrale Anlaufstelle, welche dem baden-württembergischen Mittelstand auf dem Weg in die Digitalisierung, in allen Bereichen zur Seite steht. Als virtuelles Kompetenzzentrum bündelt es bestehende Ressourcen und das Know-how der Partner und verwirklicht durch übergreifende Vernetzung den Grundgedanken der Digitalen Transformation.
Die Allianz Industrie 4.0 ist ein vom Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg initiiertes und gefördertes Netzwerk. Gemeinsam mit unseren Partnerorganisationen bündeln wir die Kompetenzen aus Produktions- sowie Informations- und Kommunikationstechnik und begleiten den industriellen Mittelstand in Richtung Industrie 4.0. Die Koordinierungsstelle ist beim VDMA-Landesverband Baden-Württemberg angesiedelt.
Mit unseren Netzwerkpartnern aus Unternehmen, Einrichtungen der angewandten Forschung, Verbänden, Kammern und Sozialpartnern streben wir an, Baden-Württemberg als weltweit führende Region für Industrie 4.0-Technologien zu etablieren und insbesondere KMU durch ein umfassendes Maßnahmenbündel zu unterstützen. Neben Informationsangeboten steht vor allem die Vernetzung der beteiligten Branchen und Technologiefelder im Fokus.
Die L-Bank unterstützt kleine und mittlere Unternehmen in Baden-Württemberg bei Digitalisierungs- und Innovationsvorhaben um das Ziel der Landesregierung zu erreichen, die Innovationsstärke Baden-Württembergs weiter auszubauen.
Die Bürgschaftsbank und MBG Mittelständische Beteiligungsgesellschaft Baden-Württemberg GmbH ermöglichen Finanzierung für innovative Unternehmen in Baden-Württemberg.
Mit Bürgschaften für Haus- oder Förderbankkredite unterstützt die Bürgschaftsbank Baden-Württemberg kleinen und mittleren Unternehmen, wenn die Sicherheiten fehlen. Die MBG Mittelständische Beteiligungsgesellschaft Baden-Württemberg vergibt überwiegend Mezzaninekapital in Form von typisch stillen Beteiligungen für den Mittelstand. Innovative Start-ups begleitet die MBG mit offenen Beteiligungen.
Ein wesentlicher Mehrwert von Bürgschaftsbank und MBG ist das große Expertennetzwerk sowie die große Erfahrung durch die Vielzahl der ermöglichten Finanzierungen. Derzeit unterstützt die Bürgschaftsbank mehr als 14.000 Unternehmen ein Kredit- und Beteiligungsvolumen von mehr als 2,3 Mrd. Euro. Die MBG stellt als einer der häufigsten Beteiligungskapitalgeber in Deutschland rund 260 Millionen Euro Beteiligungskapital für 900 baden-württembergische Unternehmen bereit.
Das Virtual Dimension Center (VDC) ist Deutschlands führendes Kompetenznetzwerk für Virtuelles Engineering. Technologielieferanten, Dienstleister, Anwender, Forschungseinrichtungen und Multiplikatoren arbeiten im VDC-Netzwerk entlang der gesamten Wertschöpfungskette Virtuelles Engineering.
Der Technologietransfermanager Industrie 4.0 und Digitalisierung ist Ansprechpartner für KMU in Digitalisierungsfragen. Angeboten werden Veranstaltungen, Sprechtage und die Vorstellung von Best-Practice-Beispielen, mit denen KMU zur Wortschaft 4.0 sensibilisiert werden sollen.
Die „Lernfabriken 4.0“, unterstützt von der IHK Ulm, sollen Auszubildende und Nachwuchskräfte auf die Anforderungen von Industrie 4.0 vorbereiten. In realitätsnahen Lernumgebungen wird den Auszubildenden das Praxis- und Theoriewissen über die digitalisierte Produktion vermittelt.
Der Arbeitskreis „Industrie 4.0“ der IHK Ulm bietet KMU Hilfestellung bei der Bewertung von Chancen und Risiken von Industrie 4.0 im eigenen Unternehmen. Zudem unterstützt er bei der Umsetzung von Industrie 4.0 und stellt konkrete Lösungsansätze zu wechselnden Themen vor.
Der Arbeitskreis „Digitalisierung und Vernetzung“, initiiert vom Technologieverbund TechnologyMountains, von der IHK Schwarzwald-Baar-Heuberg und vom Ferdinand-Steinbeis-Institut der Steinbeis-Stiftung, unterstützt die Mitglieder der Institutionen bei allen Fragen rund um die Digitalisierung im eigenen Unternehmen.
Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Stuttgart unterstützt Unternehmen bei der Entwicklung und Umsetzung neuer Geschäftsmodelle. Schwerpunkte sind die Themen Smart Mobility, Smart Production, Smart Building und Smart Health. Angeboten werden Praxisbeispiele, Schulungen und Arbeitskreise.
Informationen und Beratung zu Digitalisierungsthemen für Unternehmen aus dem produzierenden Gewerbe.
Eine kluge IP-Strategie bringt die Unternehmensziele voran und verschafft langfristig Vorteile im Markt. Globale Absatzmärkte, internationale Zulieferer und grenzüberschreitender Wettbewerb machen den Schutz geistigen Eigentums jedoch immer vielschichtiger und komplexer. Vor allem für kleine und mittlere Unternehmen (KMUs) ist es eine große Herausforderung, den eigenen Weg zum bestmöglichen Schutz für innovative Produkte zu finden und Risiken durch Wettbewerbspatente angemessen zu begegnen. Hier frühzeitig und fokussiert aktiv zu werden, ist entscheidend für langfristige Wettbewerbsfähigkeit.
PATENTCOACH BW bringt Erfahrungswissen in KMU - zur Stärkung von Wettbewerbs- und Zukunftsfähigkeit der kleinen und mittleren Unternehmen Baden-Württembergs.
Um den Beratungsbedarf bei KMU zum Thema Industrie 4.0 ermitteln zu können, hat die ClusterAgentur BW mit dem VDC Fellbach ein Erstberatungstool entwickelt. Dazu wird ein standardisiertes Interview geführt. Mit der Analyse der Ergebnisse können die Clustermanager den befragten Unternehmen passgenaue Hinweise zu Experten, Fördermöglichkeiten und anderen Unterstützungsangeboten geben. So sollen KMU die Möglichkeit eröffnet werden, sich zielgerichtet und eingehender mit dem Thema zu befassen.
Ergänzend zum Ideencheck über innocheck-bw informiert das Steinbeis Europa Zentrum regelmäßig in kostenfreien Webseminaren zu den neuen Förderinstrumenten der EU. Für kleine und mittlere Unternehmen aus Baden-Württemberg werden außerdem kostenfreie Trainings zur EU-Antragstellung und dem Bewerbungsprozess für den EIC Accelerator im Europäischen Innovationsrat angeboten.
Der Leitfaden Industrie 4.0 unterstützt Unternehmen auf ihrem Weg zu Industrie 4.0. Entwickelt wurde er vom wbk Institut für Produktionstechnik am KIT und dem Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. sowie vom Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion der TU Darmstadt. Das praxisnahe Instrument zeigt eine stufenweise Entwicklung in verschiedenen Anwendungsebenen auf. Die Ingenieure des wbk untersuchen gemeinsam mit den Unternehmen, was sich in der Produktion verändern könnte und welche Änderungen der Produkte gewünscht sind. Der Leitfaden ermöglicht Unternehmen anhand ihrer aktuellen Produktionssituation konkrete Anwendungen zu identifizieren und Ideen zur Einführung und Umsetzung von Industrie 4.0 zu generieren. Einen Stützpfeiler bildet der Werkzeugkasten des Leitfadens, der die zielgerichtete Entwicklung von Ideen unterstützt. Er visualisiert verschiedene Anwendungsebenen von Industrie 4.0 und zeigt Entwicklungsrichtungen für eigene Produkte beziehungsweise die eigene Produktion auf.
Fördermöglichkeiten für innovative Digitalisierungsvorhaben im produzierenden Gewerbe.
Gefördert werden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben der Spitzenforschung von kleinen und mittleren Unternehmen im Bereich Produktionssysteme und -technologien. Über zwei Jahre werden maximal 50 Prozent der Projektkosten übernommen.
Um dies zu erreichen, identifizierte die EU-Kommission fünf Handlungsfelder in ihrem Digital Europe Programme: Künstliche Intelligenz und Datenwirtschaft, Hochleistungsrechner, Cybersicherheit, Fortgeschrittene digitale Kompetenzen, Breiter Einsatz digitaler Technologien in Wirtschaft und Gesellschaft.
Weitere Informationen:
Digital Europe Programme | Shaping Europe’s digital future (europa.eu)/
Bewerben können sich Netzwerke aus mindestens sechs kleinen und mittelständischen Unternehmen mit Standort/Betriebsstätte in Deuschland sowie möglicher weiterer Partner. Bei internationalen Innovationsnetzwerken müssen mindestens vier KMU und einer Netzwerkmanagementeinrichtung mit Standort in Deutschland sowie mindestens zwei mittelständischen Unternehmen ohne eine Betriebsstätte oder Niederlassung inDeutschland und einer weiteren unterstützenden Einrichtung zusammenerbeiten. Die Beteiligung der mittelständischen Unternehmen ohne Betriebsstätte oder Niederlassung in Deutschland an einem Netzwerk sollte nicht höher als 50 % sein.
Die Managementleistungen sollen die Erschließung von Synergieeffekten zwischen den Netzwerkpartnern unterstützen, dienen zur konzeptionellen Vorbereitung und Umsetzung von FuE-Projekten im Netzwerk, der Koordinierung der FuE-Aktivitäten sowie der Organisation und Weiterentwicklung der Innovationsnetzwerke sowie bei internationalen Netzwerken zur Unterstützung bei der Internationalisierung der Aktivitäten dienen.
Gefördert werden Netzwerkmanagementdienstleistungen und sowie (im separaten Antragsverfahren) Entwicklungsprojekte des Netzwerks. Eine Einschränkung auf bestimmte Technologiefelder und Branchen besteht nicht.
Die Förderung der Netzwerkeinrichtung ist degressiv; dei Fehlbeträge sind durch die Netzwerkmitglieder zu finanzieren.
Die Fördermaßnahme richtet sich an Entwicklungs- und Forschungsvorhaben der Spitzenforschung kleinerer und mittlerer Unternehmen, die auf die Anwendungsfelder Automobil und Mobilität, Maschinenbau und Automatisierung, Gesundheit und Medizintechnik, Logistik und Dienstleistungen, Energie und Umwelt sowie Daten- und IKT-Wirtschaft ausgerichtet sind. Anträge können sowohl als Einzelvorhaben eines KMU oder Verbundvorhaben zusammen mit einer Hochschule oder einem Forschungsinstitut eingereicht werden. Dabei sind Zuwendungen von bis zu 50 Prozent der projektbezogenen Kosten möglich.
Weiterbildungsmöglichkeiten für Mitarbeiter und Unternehmer zum Thema Digitalisierung in der Produktion.
Die Stuttgarter Produktionsakademie ist innerhalb des größten Standorts für Produktionsforschung in Europa angesiedelt – bestehend aus dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) sowie den Universitätsinstituten Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF), Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen (IfW) und dem Institut für Werkzeugmaschinen.
Eingerichtet an beruflichen Schulen dienen sie in erster Linie der Vorbereitung von Fach- und Nachwuchskräften auf die Anforderungen der Industrie 4.0, indem sie Auszubildende und Teilnehmer an Weiterbildungskursen an die Bedienung von Anlagen auf Basis realer Industriestandards heranführen. Die Lernfabriken helfen dabei, das abstrakte Konzept von Industrie 4.0 für Nachwuchskräfte und Beschäftigte greifbar zu machen.
Publikationen und Studien zu Digitalisierungsthemen für Unternehmen aus dem produzierenden Gewerbe.
Künstliche Intelligenz hat die Forschungslabore verlassen und durchdringt atemberaubend schnell Alltag und Arbeitswelt in Form sprechender Geräte und digitaler Assistenten, kooperativer Roboter, autonomer Fahrzeuge und Drohnen. Das Smart Data Forum machte Ergebnisse aus der deutschen und internationalen Spitzenforschung für den Mittelstand leicht zugänglich und hilft bei der erfolgreichen Umsetzung innovativer Digitalisierungskonzepte und Technologien in der unternehmerischen Praxis.
Beispiele aus neun Einsatzbereiche werden vorgestellt und abhängig von der Aufgabe und den verarbeiteten Daten weiter untergliedert. Der Beispielsammlung vorangestellt sind ein kurzer Abriss zur Geschichte der Künstlichen Intelligenz, die wichtigsten Konzepte des Maschinellen Lernens als aktuelle Schlüsseltechnologie für intelligente Lösungen und ein Ausblick auf Trends in der Forschung.
Die präsentierten Ergebnisse basieren außerdem auf weiteren, bei Fraunhofer im Jahr 2017 beauftragten Analysen des Marktes, des Forschungsgebietes und der Ausbildungssituation.
Der Siegeszug der Robotik in Produktionsumgebungen ist nicht mehr aufzuhalten. Nicht zuletzt die rasante Entwicklung der Robotik hat einen großen Anteil an der internationalen Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft. Glaubt man den Experten, steht uns nun nach einem halben Jahrhundert der dominanten Industrierobotik ein halbes Jahrhundert der Servicerobotik bevor. Die Zahlen belegen diesen Trend.
Im Vordergrund stehen hier die Zahlen für Servicerobotikprodukte im Bereich Militär, Sicherheit, Überwachung,Reinigung und mobile Plattformen. Hieraus kann zumindest für Serviceroboter zur Überwachung und Intervention sowie autonom agierende Serviceroboter ein spürbares Marktwachstum in den nächsten zehn Jahren abgeleitet werden.
Aber nicht nur die Zahlen belegen das wirtschaftliche Potenzial der Servicerobotik. In einer durch den demographischen Wandel beständig älter werdenden Gesellschaft gewinnt die Rolle assistierender Serviceroboter sowohl im privaten als auch betrieblichen Kontext zunehmend an Bedeutung. Im Jahr 2035 wird in Deutschland mehr als die Hälfte der Bevölkerung 50 Jahre oder älter und jeder Dritte älter als 60 Jahre sein. Qualifizierte Mitarbeiter werden ein knappes Gut. Daher ist zu erwarten, dass der Servicerobotik eine wesentliche Rolle in der industriellen Produktion zufallen wird, um die wachsende demographische Lücke zu füllen.
Diese Publikation wurde im Rahmen der Begleitforschung zum BMWi-Förderprogramm AUTONOMIK erstellt.
Bereits heute gelten HMI als Aushängeschild und Treiber für positive Nutzererlebnisse und stellen als fester Bestandteil des Maschinendesigns einen wesentlichen Wettbewerbsfaktor dar. Viele kleine und mittlere Unternehmen (KMU) stehen bei der konsequenten Ausrichtung ihrer Prozesse, Produkte und Geschäftsmodelle an die Bedingungen einer vernetzten digitalen Welt jedoch vor großen Herausforderungen.
Die vorliegende Studie ist Teil einer Studienreihe des Business Innovation Engineering Centers (BIEC) und unterstützt Unternehmen – insbesondere KMU – bei der Entwicklung von HMI. Dabei können Entwickler auf verschiedene digitale Werkzeuge zurückgreifen, aus welchen es das für einen konkreten Anwendungsfall Passende zu wählen gilt. Die Studie bietet Entscheidern und Entwicklern dazu zunächst einen Überblick über den aktuellen Stand von am Markt erhältlichen HMI-Lösungen. Darüber hinaus werden konkrete Entscheidungskriterien vorgestellt, praxisrelevantes Wissen zur Gestaltung von Nutzererlebnissen vermittelt und so eine systematische Orientierungshilfe beim Design- und Entwicklungsprozess gegeben.
Digitale Assistenzsysteme gewinnen in diesem Wandel an Bedeutung, da sie die Arbeitnehmerschaft zielgerichtet und lernförderlich in ihren Tätigkeiten unterstützen können. Ihre Marktpotenziale und ihr soziotechnologisch verträglicher Einsatz sind daher von großem Interesse für Wirtschaft und Wissenschaft. Die menschliche Arbeitskraft wird als Produktionsfaktor zu einem immer knapperen Gut, das mit Hilfe digitaler Assistenzsysteme deutlich gestärkt werden kann. Durch den Einsatz digitaler Assistenzsysteme entstehen so auch neue Potenziale für eine Humanisierung der Arbeitswelt, die den technischen Fortschritt dazu nutzt, die Beschäftigten bei schweren, monotonen, aber auch bei neuen, herausfordernden und kognitiv komplexen Tätigkeiten zu entlasten bzw. zu unterstützen, die Qualität der Arbeit zu steigern, lern- und innovationsförderliche Arbeitsprozesse zu unterstützen und die Teilhabemöglichkeiten an Arbeit zu verbessern. Zentral für die Akzeptanz von digitalen Assistenzsystemen sind arbeits- und motivationspsychologische Aspekte, die im Rahmen eines menschzentrierten Designprozesses unter Einbindung der späteren Nutzerinnen und Nutzer adressiert werden sollten.
In der Studie werden die heutigen berufsspezifischen Anforderungen an die Beschäftigten den absehbaren Änderungen in den Kompetenzanforderungen für die digitale Arbeitswelt gegenübergestellt. Besonders betrachtet werden dabei Aspekte der Ergonomie, der Mensch-System-Interaktion und der Mediendidaktik, die bereits beforscht, aber noch wenig angewandt und umgesetzt werden.
Die Gründe hierfür werden in der Studie „Die Psychologie der Digitalisierung - Wie sich Digitalisierung für den Mittelstand anfühlt“ untersucht. Dabei zeigt sich: Die Digitalisierung des Unternehmens wird als eine lästige Pflichtübung aufgefasst, da sie vor allem mit Verantwortung, Korrektheit, aber auch mit Leistung und Status verbunden wird. Befragt wurden dafür 500 Entscheider aus mittelständischen Unternehmen.
