Forschungsbeirat stellt Strategiepapier mit Zielbild für die Industrie 4.0 im Jahr 2035 vor

Der Forschungsbeirat Industrie 4.0 beschreibt in einem Strategiepapier ein Zielbild für die kommenden fünf bis zehn Jahre. Es dient als Rahmen für künftige Forschungs- und Entwicklungsbedarfe und wird in vier Roadmaps konkretisiert: „Geschäftsmodelle“, „Engineering“, „Zukunft der Arbeit“ und „Nachhaltigkeit“.

Das Papier knüpft an die Hightech Agenda der Bundesregierung an und stellt die Bedeutung von Industrie 4.0 für den Industriestandort Deutschland heraus. Forschung, Entwicklung und der Einsatz entsprechender Technologien gelten als wichtige Faktoren für Wettbewerbsfähigkeit, Wertschöpfung und Souveränität. Entscheidend ist dabei das Zusammenspiel von Wissenschaft, Wirtschaft und Politik. Industrie 4.0 bleibt damit ein zentrales Leitbild für eine wettbewerbsfähige und nachhaltige Industrie – unter anderem durch den Einsatz Künstlicher Intelligenz.

Das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 ist auch 15 Jahre nach seiner Initiierung von großer Bedeutung. Die angespannte geopolitische und wirtschaftliche Lage sowie technologische Entwicklungen im Ausland erhöhen den Druck auf die industrielle Wertschöpfung und den Produktionsstandort Deutschland.

Zwar wurden bereits wichtige Fortschritte in Forschung und Digitalisierung erzielt, eine flächendeckende Umsetzung von Industrie 4.0 in den Unternehmen wurde jedoch bislang nicht erreicht. Viele Potenziale bleiben daher ungenutzt. Mit seinem Strategiepapier gibt der Forschungsbeirat einen Rahmen für die weitere industrielle Transformation und die strategische Ausrichtung bis 2035 vor.

Zielbild Industrie 4.0

Das Zielbild 2035 des Forschungsbeirats beschreibt, wie Industrie 4.0 künftig im Zentrum der Wirtschaft aussehen kann. Es zeigt zugleich, welche Potenziale bislang noch nicht ausgeschöpft sind:

Deutschland verfügt weiterhin über einen starken, hochinnovativen industriellen Kern, der mit Industrie 4.0 die fortlaufende Erneuerung der Volkswirtschaft und die Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit, Resilienz, Souveränität und des Wohlstands ermöglicht. Unternehmen werden künftig in dynamischen, digitalen Ökosystemen zusammenarbeiten und Daten souverän und interoperabel über Unternehmensgrenzen hinweg austauschen. Daraus entstehen KI-gestützte Smart Services und hochflexible Produktionssysteme, die Prozesse eigenständig analysieren und optimieren. So können qualitativ hochwertige Produkte in modularen, dezentral organisierten Produktionsstätten in kürzester Zeit hergestellt werden.

Industrie 4.0-Konzepte bieten zahlreichen Industriezweigen entscheidende Wettbewerbsvorteile – nicht nur im Maschinen- und Anlagenbau, in der Automatisierungstechnik, in der Material- und Verfahrenstechnik sowie in der Automobilindustrie, sondern auch in der Gesundheits- und Pharmabranche, der Sicherheits- und Verteidigungsindustrie sowie der Luft- und Raumfahrt. Grundlage hierfür sind zentrale Schlüsseltechnologien wie Künstliche Intelligenz, Quantentechnologie, Mikroelektronik und Biotechnologie. 

Roadmaps und Ziele

Expertengruppen des Forschungsbeirats haben themenspezifische Roadmaps zu den Bereichen Geschäftsmodelle, Engineering, Zukunft der Arbeit und Nachhaltigkeit erarbeitet. Sie sollen dazu beitragen, das Zielbild 2035 zu erreichen, und zeigen auf, in welchen Feldern weiterer Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht.

Die Roadmaps bieten Wissenschaft, Wirtschaft und Politik eine strategische Orientierung für die kommenden fünf bis zehn Jahre. Die vorgesehenen Forschungsthemen sind in drei Phasen gegliedert: Zunächst sollen Grundlagen geschaffen sowie Arbeits-, Organisations-, Produkt- und Produktionssysteme optimiert werden. Anschließend rückt die dynamische Anpassbarkeit datenbasierter und vernetzter Systeme in den Mittelpunkt. In der dritten Phase stehen dynamische Ökosysteme im Fokus, die weitgehend autonom, wandlungsfähig und nachhaltig agieren.

Ziele der vier Themenroadmaps

• Geschäftsmodelle: Eine neue Datenökonomie ermöglicht digitale, datengetriebene und plattformzentrierte serviceorientierte Geschäftsmodelle. Ziel sind agile, menschzentrierte Unternehmen in dynamischen, digitalen Ökosystemen.
• Engineering: Engineering ist die Grundlage für eine intelligente, vernetzte und automatisierte Produktion. Bestehende Fabriksysteme sollen optimiert und dynamisch anpassbar gemacht werden, bis selbstoptimierende und selbstgenerierende Systeme erreicht sind.
• Zukunft der Arbeit: Die digitale Transformation führt zu einem tiefgreifenden Wandel der Arbeit und Unternehmensorganisation. Unternehmen müssen flexibler, dynamischer und wandelbarer werden. Ziel sind menschzentrierte, soziotechnische Arbeits- und Organisationssysteme.
• Nachhaltigkeit: Die Industrie der Zukunft ist ökologisch nachhaltig und vernetzt. Diese vernetzte Wertschöpfung bildet die Grundlage der Kreislaufwirtschaft. Deutschland nutzt seine industrielle Stärke, um als Vorreiter nachhaltiger Wertschöpfung und als führender Anbieter und Fabrikausrüster der Kreislaufwirtschaft zu wirken.

Mission des Forschungsbeirats

Der Forschungsbeirat Industrie 4.0 spielt eine wichtige Rolle bei der Umsetzung des Zielbilds. Als strategisches, unabhängiges und interdisziplinäres Forum mit derzeit 33 Mitgliedern arbeitet er an der Schnittstelle von Wissenschaft, Wirtschaft und Politik.

Die Experten aus verschiedenen Fachbereichen erkennen frühzeitig Entwicklungstrends, konkretisieren Forschungsbedarfe und geben Impulse für künftige Innovationsfelder. Durch die Verbindung von wissenschaftlicher Expertise und industrieller Innovationskraft macht der Beirat neue Potenziale sichtbar und bringt unterschiedliche Perspektiven zusammen.

Zudem kooperiert er eng mit weiteren Initiativen wie der Plattform Industrie 4.0 und der Plattform Lernende Systeme. Damit übernimmt er eine wichtige Vernetzungsfunktion im Innovationssystem.

Strategiepapier des Forschungsbeirats Industrie 4.0

(Quelle: acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e. V.)