Industrie 5.0 – Neue Effizienzen und strategische Chancen

Von der Dampfmaschine zum Cyberspace

Die verarbeitende Industrie hat in den vergangenen Jahrhunderten mehrere tiefgreifende Transformationen erlebt. Jede industrielle Revolution war dabei durch einen entscheidenden technologischen Durchbruch und einen signifikanten Anstieg der Produktivität geprägt (siehe Abbildung 1).

Abbildung 1: Industrielle Revolutionen in der Geschichte der Menschheit

^{Quelle: ResearchGate, Industrial revolutions from Industry 1.0 to Industry 5.0, August 2024.}

Von Industrie 4.0 zu 5.0

Von Industrie 5.0 wird erwartet, dass durch die Integration fortschrittlicher Technologien, insbesondere Künstlicher Intelligenz (KI) und Robotik, die Rolle der Maschinen weiter gestärkt wird und sie zunehmend autonom arbeiten. Ein zentraler Schwerpunkt dieser neuen Phase liegt auf der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine, wobei Menschen ihre Fähigkeiten effizienter und kreativer einsetzen können, während KI und Roboter Routineaufgaben übernehmen.

Diese Zusammenarbeit mit „Roboterkollegen“ ermöglicht es den Mitarbeitenden, sich stärker auf Kreativität und Experimente zu konzentrieren, wodurch sie ihr volles Potenzial entfalten können. Aufbauend auf den Grundlagen von Industrie 4.0 soll Industrie 5.0 Unternehmen noch agiler und produktiver machen. Selbstlernende Algorithmen werden zunehmend eingesetzt, um Produktionsprozesse zu optimieren und die Produktqualität zu steigern. Besonders die Fertigungsindustrie wird voraussichtlich von den finanziellen Vorteilen dieser Fortschritte im Bereich der KI profitieren (siehe Abbildung 2).

Abbildung 2: Ein Vergleich

^{Quelle: Atoss: From Industry 4.0 to Industry 5.0, August 2024.}

Von der Dampfmaschine zur KI

Technische Revolutionen waren schon immer das Ergebnis bahnbrechender technologischer Entwicklungen. So senkten Dampfmaschinen während der ersten industriellen Revolution drastisch die Transportkosten und veränderten die Gesellschaft grundlegend. In der heutigen Zeit stehen Künstliche Intelligenz (KI) und Robotik an der Schwelle, die Gesellschaft ähnlich umzugestalten, indem sie mit Menschen zusammenarbeiten, um Produktivität und Innovation zu steigern. Im Laufe des nächsten Jahrzehnts wird erwartet, dass mehr als 80 % der Produktionsanlagen KI einsetzen werden, um Kontrollsysteme zu verwalten und komplexe Problemlösungen bereitzustellen^[1]. Dabei werden Roboter eine zentrale Rolle spielen. Zwar litt diese Technologie in der Vergangenheit unter hohen Kosten und einer begrenzten Anpassungsfähigkeit, doch durch jüngste technologische Fortschritte sind Roboter heute flexibler, erschwinglicher und leistungsfähiger. Aus diesem Grund werden sie zunehmend in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, was eine neue Ära der Effizienz und Produktivität einläutet.

Diese Fortschritte haben sich nicht nur in Ländern mit hohem Einkommen, die nach wie vor den globalen Produktionswert dominieren, positiv ausgewirkt, sondern auch das weltweite Wachstum und den Nutzen auf gefördert.^[2]

Fortschritt – und nicht nur für die «Glorreichen Sieben»

Bisher waren die größten Nutzniesser der Fortschritte im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) führende US-Technologieunternehmen, die oft als die "Glorreichen Sieben" bezeichnet werden: Microsoft, Amazon, Alphabet, Tesla, Meta, Nvidia und Apple.  Es wird jedoch erwartet, dass die Weiterentwicklung der KI-Technologien zunehmend auch andere Sektoren, wie das Gesundheits- und Bildungswesen, voranbringen wird. Insbesondere die Fertigungsindustrie wird voraussichtlich einer der Hauptnutznießer der praktischen Anwendung von KI sein. KI wird dort erhebliche Produktivitätssteigerungen und höhere Unternehmensumsätze ermöglichen, indem in derselben Zeit mehr Arbeit erledigt werden kann. In dieser Entwicklung wird KI jedoch nicht die menschliche Arbeitskraft ersetzen, sondern vielmehr die Zusammenarbeit zwischen Robotern und Menschen fördern. Roboter werden Routineaufgaben übernehmen, während menschliche Mitarbeiter sich auf komplexere und kreativere Tätigkeiten konzentrieren können.

Mit Industrie 5.0 wird der Zweck der Industrie neu definiert, indem das Wohlergehen der Arbeitnehmer und die Nachhaltigkeit des Planeten in den Mittelpunkt des Produktionsprozesses rücken. Diese neue Ära basiert auf einer ganzheitlichen Vision, die Aspekte wie Kreislaufwirtschaft, digitale Transformation, Selbstbestimmung der Arbeitnehmer und die gesellschaftlichen Auswirkungen in den Fokus stellt (siehe Abbildung 3).

Abbildung 3: Die drei Säulen von Industrie 5.0

^{Quelle: Europäische Kommission: Industry 5.9, 19.08.24.}

Die Rolle der KI in der Zukunft

Künstliche Intelligenz (KI) ist eine transformative Technologie, die sowohl die Industrie als auch die Gesellschaft grundlegend verändern wird. Unternehmen müssen daher kontinuierlich ihre Strategien überdenken und neu bewerten, welche Rolle der Mensch in dieser dynamischen Umgebung spielen wird.

Von Ausfallzeiten bis zu Qualitätssteigerungen

Der Erfolg der digitalen Transformation in der Fertigung zeigt sich in drei zentralen Bereichen:

Industrie 5.0 verändert Geschäftsstrategien grundlegend. Jüngste Studien belegen eine Reduzierung der Ausfallzeiten um 30-50% sowie eine Senkung der qualitätsbezogenen Kosten um 10-20%.^[3] Der Markt für Industrie 5.0, der im Jahr 2023 auf über 51,5 Mrd. USD geschätzt wurde, soll zwischen 2024 bis 2032 voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von mehr als 31,5% wachsen.^[4] Bei dieser Transformation spielt die KI eine zentrale Rolle, indem sie die Selbsterkennung von Fehlfunktionen ermöglicht, Produktionsprozesse optimiert, Abfall reduziert und kontinuierliche Verbesserungen vorantreibt. Mithilfe von prädiktiven Analysen minimiert KI ungeplante Ausfallzeiten, steuert komplexe Aufträge und verbessert die Echtzeitüberwachung, was für Qualitätskontrolle und Logistik entscheidend ist. Darüber hinaus erleichtert KI datengesteuerte Produktinnovationen, verbessert die Produktanpassung und ermöglicht die Prognose von Einkaufspreisen, was den gesamten Produktionsprozess effizienter und flexibler macht.

Industrien – Speerspitze der Innovation oder Nachzügler

Einige Schlüsselindustrien profitieren erheblich von der Integration von KI in die Fertigung, darunter die Automobil-, Lebensmittel- und Getränke-, Pharma- und Elektronikindustrie. In diesen Sektoren übernehmen Roboter zunehmend wichtige Aufgaben. Laut dem Internationalen Robotikverband sind weltweit in der Automobilindustrie bereits über eine Million Roboter im Einsatz. Besonders in China ist die Roboterdichte in der Automobilindustrie hoch, mit einem Verhältnis von 772 Robotern pro 10.000 Beschäftigte. Diese Branche ist ein Vorreiter in der Automatisierung, da Roboter zur Effizienzsteigerung und Kostenreduzierung beitragen.^[5] Auch weniger offensichtliche Sektoren, wie die Mode- und Kosmetikindustrie, gehören zu den Nutzniessern der KI. Hier verschlankt die KI die Produktionsprozesse, optimiert die Lieferkette und ermöglicht die Bereitstellung stärker personalisierter Produkte, was den Markt weiter revolutioniert.^[6] Produktionsunternehmen, die sich nicht auf das Konzept von Industrie 5.0 einlassen, riskieren erhebliche Nachteile. Sie könnten mit verlangsamten Betriebsabläufen, höheren Kosten und geringeren Umsätzen konfrontiert werden, was langfristig zu einem Verlust der Wettbewerbsfähigkeit und erheblichen Geschäftseinbussen führen könnte.

Abbildung 4: AI-Anwendungsfälle in wichtigen Branchen

^{Quelle: LeewayHertz: AI Use Cases & Applications Across Major industries, August 2024.}

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Industrie 5.0 einen bedeutenden Wandel in der Industrielandschaft einleitet, der durch die Integration fortschrittlicher Technologien wie Künstliche Intelligenz (KI), Robotik und Big Data vorangetrieben wird. Diese neue Ära birgt das Potenzial, Unternehmensstrategien grundlegend neu zu gestalten, indem sie die Produktionseffizienz verbessert, Betriebskosten senkt und das Kundenerlebnis optimiert. Für Anleger bieten sich in diesem Kontext überzeugende Investitionsmöglichkeiten, da die Einführung von Industrie 5.0-Lösungen Unternehmen hilft, wettbewerbsfähig zu bleiben und langfristiges Wachstum sowie Wertschöpfung zu erzielen. Unternehmen, die das Innovationspotenzial dieser Technologien nutzen, sichern sich nicht nur ihren zukünftigen Erfolg, sondern können auch signifikante Wettbewerbsvorteile erlangen.

[1]  FT: ‘Humanoid’ robot wave signals change on the production line, March 2024.

[2] World Bank Group: Mary Hallward-Driemeier, Gaurav Nayyar: "Trouble in the Making? The Future of Manufacturing- Led Development", Washington 2018, S.40 und S.93.

[3] McKinsey: Preparing for the next normal via digital manufacturing's scaling potential, April 2020.

[4] Skyquest: Robotics Markets Insights, September 2024.

[5] Manufacturing Automation: Laut dem International Forum of Robotics (IFR) vom September 2024 sind weltweit bereits über eine Million Roboter in der Automobilindustrie im Einsatz. 

[6] Forbes: How AI is reshaping five manufacturing industries, January 2024.