KI als Turbo für Industrie 4.0

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11. Dez 2019

Wirtschaft

KI als Turbo für Industrie 4.0

Journalist: Kirsten Schwieger

Prof. Wolfgang Wahlster spricht über den aktuellen Status von Industrie 4.0 in Deutschland, die Rolle von KI und die Gefahren des Fachkräftemangels.

Die gute Nachricht gleich zu Beginn: Im Bereich der Technologie hat Deutschland in Sachen Industrie 4.0 den anderen globalen Playern gegenüber einen Vorsprung von zwei bis drei Jahren. Dies aus dem Munde eines der drei Väter des Konzeptes Industrie 4.0 zu hören, ist doch beruhigend. „Deutsche Unternehmen haben sich inzwischen zu Leitanbietern auf dem Weltmarkt für Industrie 4.0 entwickelt. Nach dem Vorbild der bereits 2007 operativen, weltweit ersten Smart Factory des DFKI in Kaiserslautern wurden in Deutschland zahlreiche Produktionslinien in Bestandsfabriken erfolgreich auf Industrie 4.0 umgerüstet und einige Fabrikneubauten komplett nach den Prinzipien von Industrie 4.0 für die wandlungsfähige Produktion auch kleiner Losgrößen ausgelegt. Diese sind inzwischen zu „Pilgerstätten für Produktionsexperten aus der ganzen Welt geworden“, erklärt Prof. Wahlster.

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Der langjährige Leiter des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) hat mit seinen Erfindungen zu digitalen Zwillingen, zur Team-Robotik und der semantischen Maschine-zu-Maschine-Kommunikation der Produktion der Zukunft den Weg geebnet. „Durch Künstliche Intelligenz werden die Maschinendaten erstmals auch inhaltlich analysierbar, so dass Qualitätsmängel bereits nach jedem Produktionsschritt erkannt und autonom behoben werden können“, spezifiziert der Informatikprofessor. Dieser Ansatz bietet enorme Wachstumschancen und Wettbewerbsvorteile. Experten prognostizieren bis 2025 Produktivitätssteigerungen von bis zu 30 Prozent.

Bis dahin ist allerdings noch ein weiter Weg zu gehen. „Wir brauchen noch mehr Migrationstechnologien, um alte Fabriken auf Industrie 4.0 umzurüsten, ohne allzu viel investieren zu müssen. Edge Devices und Funksensoren sowie deren Vernetzung über 5G sind daher aktuelle Trendthemen“, verrät Wahlster. So spielt Künstliche Intelligenz (KI) eine maßgebliche Rolle bei der 4. industriellen Revolution. „Die Grundprinzipien von Industrie 4.0., also wandelbare Fabriken und kollaborative Robotik, können nur mit KI realisiert werden. Auch wenn Deutschland derzeit hier nicht mit enormen KI-Investitionen in Nordamerika und China mithalten kann, ist es auf dem Gebiet der industriellen KI sehr gut positioniert. Und im Bereich hybrider, robotischer Technologien wie der Team-Robotik haben wir sogar die Nase vorn“, berichtet KI-Pionier Wahlster nicht ohne Stolz.

Schon heute hat Deutschland trotz der höchsten Roboterdichte Europas die geringste Arbeitslosigkeit im Produktionsbereich. „Durch KI für Industrie 4.0 kann Deutschland wettbewerbsfähig produzieren. Einige Unternehmen haben sogar damit begonnen, ins Ausland ausgelagerte Fabriken wieder nach Deutschland zurückzuholen“, erklärt Wahlster den volkswirtschaftlich interessanten Trend des „Onshoring“. KI macht den Menschen nicht überflüssig, sondern schafft neue Arbeitsplätze. „Es geht um komplementäre Assistenz. Und wenn sich das KI-System dem Menschen anpassen muss und nicht umgekehrt, ist auch die Angst unberechtigt, in hybriden Teams die Oberhand zu verlieren. Menschzentriertes Design ist ein aktuelles Thema der Datenethikkommission und unser Credo in der KI-Forschung“, berichtet Wahlster.

Doch um KI-Systeme zu entwickeln und zu betreiben, braucht es Fachkräfte. Und an diesen mangelt es Deutschland eklatant. Insbesondere an der raren Spezies, die IT mit Maschinenbau und KI kombiniert. Die wenigen Spitzenfachkräfte werden zudem vermehrt abgeworben. „Über 40.000 Stellen sind derzeit nicht besetzbar. Der aktuelle Bedarf kann nur durch Fachkräfte aus dem Ausland gedeckt werden“, mahnt Wahlster und ergänzt: „Aus diesem Grund wurden gemeinsam mit der Industrie, dem Bundesforschungs- und dem Wirtschaftsministerium große Förderprogramme aufgesetzt, um mehr Professuren auf dem Gebiet zu etablieren, bestehende KI-Forschungszentren weiter zu stärken und neue zu etablieren und um Lernzentren im dualen Bildungsbereich sowie Trainingszentren für den Mittelstand ins Leben zu rufen.“

Wenn dies gelingt, stehen die Chancen für deutsche Unternehmen laut Wahlster gut, den digitalen Strukturwandel der Industrie aktiv mitzugestalten und bis spätestens 2030 in sämtlichen Fabriken die vierte industrielle Revolution vollständig vollzogen zu haben. „Wir sehen großes Potential für Deutschland in der industriellen KI, also der Anwendung von KI auf Industrie 4.0.“

28. Jan 2026

Wirtschaft

Flexible Aus- und Weiterbildung als Schlüssel zum Erfolg – Ein Beitrag von Prof. Dr. Friedrich Hubert Esser, Präsident des Bundesinstituts für Berufsbildung (BIBB)

Zwischen 2025 und 2029 gehen rund 5,26 Mio. Erwerbstätige in den Ruhestand. Gleichzeitig erwarten wir, dass in diesem Zeitraum nur rund 4,37 Mio. Personen aus dem Bildungssystem oder aus dem Ausland neu auf den inländischen Arbeitsmarkt kommen. Der Ersatzbedarf lässt sich mengenmäßig nicht durch dieses Neuangebot stillen. Die Zahl der Erwerbstätigen wird somit zurückgehen. Zugleich braucht Deutschland dringend Erneuerungen. In unsere Sicherheit und Infrastruktur wird viel investiert werden müssen. In den Gesundheitsberufen wird die Nachfrage steigen, und auch in der IT-Entwicklung dürfen wir nicht zurückbleiben. Um unseren Wohlstand bei einer schwindenden Zahl an Erwerbstätigen auch in den kommenden Jahren zu erhalten, müssen wir technologische Entwicklungen intelligent nutzen. So können Tätigkeiten zum einen automatisiert werden, die bislang von Menschen ausgeübt werden. Zum anderen bieten sie aber auch Raum für neue Tätigkeiten und Geschäftsmodelle. Eine jüngst veröffentlichte Studie des Bundesinstituts für Berufsbildung, des Instituts für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung sowie der Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung zeigt, dass allein die Auswirkungen von Künstlicher Intelligenz (KI) rund 1,6 Mio. Arbeitsplätze betreffen werden. Voraussichtlich werden rund 800.000 Arbeitsplätze in den kommenden 15 Jahren wegen der Nutzung von KI entfallen, während gleichzeitig rund 800.000 neu entstehen. Dieser Strukturwandel lässt sich nicht ohne berufliche Aus- und Weiterbildung bestreiten. >Um unseren Wohlstand bei einer schwindenden Zahl an Erwerbstätigen auch in den kommenden Jahren zu erhalten, müssen wir technologische Entwicklungen intelligent nutzen. Der Digitalisierung folgt der verstärkte Einsatz von KI, der abstrakte Klimawandel wird greifbar durch Flut- und Dürrekatastrophen, die demografische Entwicklung führt zu anderen Arbeitsmodellen und längeren Arbeitsphasen. Berufliche Qualifikationen bereiten uns im besten Fall darauf vor, auf Unvorhergesehenes zu reagieren. So eröffnen die 327 Ausbildungsberufe des dualen Systems die Möglichkeit, flexibel in einer Fülle von Erwerbsberufen tätig zu werden. Voraussetzung hierfür ist, dass exemplarisch in ausreichender fachlich-methodischer Breite und Tiefe gelernt wird und die für die Transformation notwendigen Schlüsselkompetenzen vermittelt werden. Zentral sind hier Transfer- und Problemlösefähigkeit, Kreativität sowie soziale und personale Kompetenzen. Wichtig ist aber auch, Menschen ohne Ausbildung durch die Nutzung abschlussorientierter Konzepte – wie zum Beispiel Teilqualifikationen oder Validierungsverfahren – für die Herausforderungen des Arbeitsmarkts der Zukunft zu befähigen. Vor dem Hintergrund des beschleunigten Strukturwandels leistet vor allem auch die berufliche Weiterbildung einen wichtigen Beitrag zur Fachkräftesicherung. Sie schafft individuelle Entwicklungsmöglichkeiten für die Beschäftigten. Deshalb müssen wir die formale Weiterbildung durch gezielte Flexibilisierung, Modularisierung und „Dualisierung“ – also die Verknüpfung von systematischem Lernen mit praktischer Anwendung am Arbeitsplatz – attraktiver gestalten und stärker mit non-formalen Angeboten verknüpfen. So kann es gelingen, möglichst viele Menschen für Weiterbildung zu gewinnen. Denn es ist arbeitsmarkt- und gesellschaftspolitisch nicht akzeptabel, große Bevölkerungsgruppen vom Arbeitsmarkt ausgeschlossen zu lassen. Die Attraktivität und Individualisierung der Weiterbildungsformate sind hier entscheidend.

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Das für beruflichen Erfolg erforderliche Fachwissen verändert sich immer schneller. Doch persönliche Schlüsselkompetenzen bleiben für das ganze Leben.

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