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Wie intelligente Fertigung der Industrie zu einer Renaissance verhelfen könnte

13.07.2020
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Authors

Daniel McFetrich
Leiter Research für globale und internationale Aktien

Die Geschichte der Industrie ist eine Geschichte kontinuierlicher Innovation. Die industrielle Revolution ab dem späten 18. Jahrhundert wurde durch das Aufkommen von Wasser- und Dampfkraft ermöglicht. Dies markierte den Beginn der maschinellen Fertigung. Dann läuteten elektrische Energie und Fließbandfertigung im frühen 20. Jahrhundert das Zeitalter der Massenproduktion ein. Gegen Ende des 20. Jahrhunderts wurden IT-Systeme entwickelt, dank derer Elektronik und Automatisierung in der Industrie an Bedeutung gewannen.

Meiner Ansicht nach steht uns abermals eine Innovationswelle bevor, die zu einer neuen industriellen Renaissance führen wird. Innovationen in den Bereichen Hardware, Software und Grundstoffe tragen in Verbindung mit der Digitalisierung zu einer höheren Produktivität und Effizienz der Unternehmen bei und reduzieren zugleich den CO2-Fußabdruck ihrer Lieferketten und Produkte.

Ich denke, dass dies noch viele Jahre lang ein Schwerpunktthema bleiben wird, das durch die Covid-19-Krise zusätzlichen Auftrieb erhält.

Was versteht man unter dieser revolutionären intelligenten Fertigung?

Die nächste industrielle Revolution, auch „Industrie 4.0“ genannt, ist bereits im Gange, und auch diesmal ist Innovation die Triebfeder. Dabei könnte es sich z. B. um innovative Hardware handeln, wie etwa 3D-Drucker oder fortschrittliche Robotik.

Es könnte sich um Software handeln, mithilfe derer die großen Datenmengen, die von diesen Industriemaschinen generiert werden, analysiert und zur Optimierung des Betriebs oder zur Vorausplanung von Instandhaltungsmaßnahmen verwendet werden können.

Außerdem geht es um innovative Materialien, beispielsweise die Entwicklung vollkommen neuartiger Werkstoffe wie Graphen oder neue Anwendungen für bereits existierende Materialien wie Carbonfaser.

Wohin könnten alle diese Innovationen führen? Meiner Ansicht nach werden sie zur Entstehung eines kollaborativen, integrierten Fertigungssystems führen, das in Echtzeit auf sich ändernde Bedingungen und Bedürfnisse im Betrieb, in der Lieferkette und bei den Kunden reagiert. Diese Innovationen betreffen Fabriken, Lagerhäuser und Lieferketten oder auch Industrieanlagen für den Außeneinsatz, wie Landmaschinen oder Containerschiffe. 

Weshalb steht die intelligente Fertigung vor ihrem Durchbruch?

Es gibt mehrere Gründe, warum wir dies für ein Schwerpunktthema der kommenden Jahre halten. Die digitale Technologie ist von entscheidender Bedeutung, weil sie die Grundlage der revolutionären intelligenten Fertigung ist. In immer mehr Geräten und Anlagen ist Software installiert oder integriert, die sie mit dem Internet verbindet. Tatsächlich sind derzeit schon weit mehr als 40 Milliarden Geräte ans Internet angeschlossen. Jedes dieser Geräte generiert eine enorme Datenmenge.

Aktuellen Schätzungen zufolge werden derzeit zwei Drittel bis drei Viertel der auf Unternehmensebene gewonnenen Daten überhaupt nicht genutzt. Dies beginnt sich jedoch dank der Fortschritte bei der Speicherung und Analyse großer Datenmengen allmählich zu ändern.

Eine wichtige Überlegung für Industrieunternehmen ist, welche Erkenntnisse aus den Daten gewonnen werden können, die zur Produktivitätssteigerung und gegebenenfalls auch zur Vermeidung kostenintensiver Ausfallzeiten beitragen können. In einem typischen Fertigungsbetrieb gibt es 15 Ausfallstunden pro Woche, und die Verringerung dieser Ausfallzeit würde die Produktivität und damit die Rentabilität deutlich steigern.

Bessere Kommunikationsnetzwerke und -standards würden ebenfalls erheblich dazu beitragen. Industrielle Netzwerke werden zunehmend standardisiert, sodass ein industrielles Ausrüstungsteil mit jedem anderen kommunizieren kann.

Im Hardwarebereich kommen Roboter in Branchen wie der Automobilherstellung schon seit langem zum Einsatz. Dabei handelte es sich bisher jedoch meist um verhältnismäßig einfache Maschinen mit sehr begrenztem Anwendungsbereich, die aus Sicherheitsgründen von den Mitarbeitern getrennt betrieben werden. Inzwischen wurden jedoch immer mehr kollaborative Roboter (so genannte „Cobots“) entwickelt, die beweglicher sind, über mehr Fähigkeiten verfügen und zusammen mit Menschen arbeiten können. Damit erschließt sich das Potenzial der Robotik für neue Endmärkte, wie beispielsweise die Elektronik oder Nahrungsmittel- und Getränkeherstellung.

Der vielleicht wichtigste Aspekt ist, dass zur gleichen Zeit, da diese Entwicklungen stattfinden, die Kosten aufgrund von Skaleneffekten und der zunehmenden Akzeptanz sinken und die Einführung dieser neuen Innovationen somit wirtschaftlich sinnvoll wird. Dies wird umso attraktiver, da die Löhne in der industriellen Fertigung in vielen Regionen der Welt steigen (insbesondere in China), während die Produktivität stagniert.  

Was bedeutet intelligente Fertigung für die Arbeitnehmer?

Steigende Löhne sind für Unternehmen ein guter Grund, auf Automatisierung umzustellen. Steigende Löhne deuten aber auch darauf hin, dass immer weniger Menschen in Fabriken arbeiten möchten. Besser ausgebildete Arbeitskräfte wünschen sich flexible und abwechslungsreiche Tätigkeiten. Es ist sinnvoll, dass hier Maschinen einspringen und Arbeiten verrichten, die für Menschen eintönig oder sogar gefährlich sind.

Die Angst, dass neue Technologien Arbeitsplätze vernichten, ist so alt wie die industrielle Revolution selbst. Die Besorgnis, dass Roboter die vorhandenen Arbeitskräfte ersetzen, ist verständlich, aber weitgehend fehl am Platze. Vielmehr wurden völlig neuartige Arbeitsplätze geschaffen, da die neue Technologie den Weg für weitere Innovationen bahnt und bislang ungeahnte Möglichkeiten erschließt.

Auch darf man den demografischen Aspekt nicht außer Acht lassen. Viele Länder in der Welt, darunter führende Industrienationen wie die USA und Deutschland, haben Probleme mit einer alternden Bevölkerung. Weniger Menschen im arbeitsfähigen Alter könnten die Produktivität und das Wirtschaftswachstum und damit auch den Lebensstandard erheblich beeinträchtigen.

Dieses Problem zeigt sich deutlich in den USA, einem der flexibelsten Arbeitsmärkte der Welt, wo Anfang 2020 die Anzahl der freien Stellen im verarbeitenden Gewerbe trotz des starken Anstiegs der Löhne nach wie vor knapp unterhalb von 20-Jahres-Hochs verharrte. Durch eine verstärkte Automatisierung kann diese Lücke geschlossen werden.

Intelligente Fertigung kann die Umwelt schützen

Ein weiterer wichtiger Aspekt der intelligenten Fertigung sind die Auswirkungen auf die Umwelt. So können mit innovativen Materialien sowie chemischen und fertigungstechnischen Innovationen günstigere und stärkere Verbundstoffe zur Verwendung in Fahrzeugen und Flugzeugen hergestellt werden.

Nach Angaben des US-amerikanischen Energieministeriums könnten bis 2030 mehr als fünf Milliarden Gallonen (ca. 19 Mrd. Liter) Kraftstoff pro Jahr eingespart werden, wenn ein Viertel der Autos in den USA auf Leichtbauteile und hocheffiziente Motoren umgerüstet werden würde. Auch Flugzeuge sind energieeffizienter geworden, da Verbundstoffe inzwischen 50 % des Gewichts eines Flugzeugs ausmachen, während es 1970 gerade einmal 10 % waren. Der prozentuale Anteil steigt weiter, wodurch noch mehr Treibstoff eingespart werden kann.

Neue Fertigungstechniken wie 3D-Druck, Lasertrennschneiden und -schweißen sorgen ebenfalls für eine erhebliche Materialersparnis im Vergleich zu herkömmlichen Zerspanungs- und Fräsmaschinen.

Vernetzte Geräte bieten ebenfalls jede Menge Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz, z. B. in den Bereichen Messung oder Detektion. Intelligente Messvorrichtungen können Privathaushalten und Unternehmen beispielsweise dabei helfen, ihren Energieverbrauch zu kontrollieren, während Detektionssoftware Wasserleckagen schnell erkennen und genau lokalisieren kann.

Wie hängt Covid-19 mit diesem Thema zusammen?

Durch die derzeitige Krise beschleunigen sich diese Trends allmählich. Meiner Ansicht nach ist dies besonders in drei bestimmten Bereichen der Fall, da das verarbeitende Gewerbe bestrebt ist, sich künftig besser gegen ähnliche Ereignisse zu wappnen.

Zum einen haben der Wunsch und Bedarf nach Digitalisierung in der Industrie und nach einer Verbesserung der drahtlosen Kommunikation inzwischen oberste Priorität. Die Krise hat gezeigt, dass dank digitaler Technologien Fernarbeit weitgehend möglich ist, und Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe sind stark an einer intensiveren Fernüberwachung ihrer Anlagen und Lieferketten interessiert.

Zweitens dürfte die Automatisierung in der Industrie stark zunehmen, da Lockdowns die physische Anwesenheit von Personal in Fabriken verhindern. Selbst wenn die Menschen wieder an ihren Arbeitsplatz zurückkehren, erfordern die nach wie vor erforderlichen Abstandsregeln eine stärkere Automatisierung.    

Drittens hat die Krise die Anfälligkeit einiger globaler Lieferketten, die bereits im vergangenen Jahr unter dem Handelskonflikt zwischen den USA und China zu leiden hatten, offenbart. Dies macht eine Umstellung auf intelligente Fertigung erforderlich, da die Lieferketten neu konfiguriert oder wieder ins Inland verlegt werden. Dazu bedarf es einer höheren Produktivität, um die Kosten niedrig zu halten.

Innovationen auf dem Gebiet der intelligenten Fertigung sorgen für mehr Effizienz und eine höhere Resilienz der Produktionsprozesse. Covid-19 hat bereits als Katalysator zur Beschleunigung bei der Einführung dieser Neuerungen beigetragen.

Der Auftakt zu einer langfristigen Anlagegelegenheit

Alles in allem zeigt dies, warum wir nun ein Umdenken dahingehend erleben, wie Unternehmen ihre Produkte entwerfen, fertigen, verkaufen und warten. Unserer Ansicht nach dürfte dies die Kosten senken, Ausfallzeiten und Ausschuss verringern und die Produktinnovationszyklen verkürzen – was alles den Verbrauchern zugutekommen wird.

Unternehmen im Industrie-, Grundstoff- und Informationstechnologiesektor dürften diesen Trend anführen, da es sich bei ihnen um die Innovatoren handelt, die dazu in der Lage sind, Kapital aus diesem Potenzial zu schlagen. Intelligente Fertigung wird ein Dauerthema für diese Sektoren sein, aber die meisten Unternehmen konzentrieren sich in ihren Analysen höchstens auf den Ausblick der kommenden zwei bis drei Jahre. Dadurch bietet sich eine Gelegenheit für Anleger, die bereit sind, auch an die kommenden Jahrzehnte zu denken. Wir stehen gerade erst am Beginn der Revolution durch intelligente Fertigung.

 

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