Strategiepapier Drei Fragen an … Björn Sautter & Rainer Stark 

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Das Strategiepapier des Forschungsbeirats Industrie 4.0 skizziert den Weg zu einer digitalen, nachhaltigen und menschenzentrierten Industrie bis 2035. Dr. Björn Sautter und Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark erläutern zentrale Ziele, Roadmaps und Zukunftschancen.

Mit dem neuen Strategiepapier skizziert der Forschungsbeirat Industrie 4.0 den Fahrplan für die Zukunft der industriellen Wertschöpfung in Deutschland. Im Fokus stehen digitale Ökosysteme, innovative Technologien und nachhaltige, menschenzentrierte Lösungen. Welche Ziele und Leitbilder dahinterstehen, wie konkrete Roadmaps den Weg bis 2035 strukturieren und welche Innovationen Hoffnung für die Wettbewerbsfähigkeit des Industriestandorts geben, erläutern Dr. Björn Sautter, Mitglied im Forschungsbeirat Industrie 4.0 und Senior Expert Industrie 4.0 der Festo SE & Co. KG, und Prof. Dr.-Ing. Rainer Stark, stellvertretender Sprecher der Wissenschaft im Forschungsbeirat Industrie 4.0 und Leiter des Fachgebiets Industrielle Informationstechnik (ITT) der TU Berlin, im Gespräch.

Was ist Ziel und Zweck des Strategiepapiers des Forschungsbeirats? Welches Industrie-4.0-Zielbild wird darin aufgespannt?

Björn Sautter: Das Strategiepapier benennt die zentralen Forschungs- und Entwicklungsbedarfe der kommenden Jahre und liefert einen klaren Orientierungs- und Handlungsrahmen für die konkrete Umsetzung des gemeinsamen Industrie-4.0-Zielbilds im Zusammenspiel von Wissenschaft, Wirtschaft und Politik. Ziel ist eine digital vernetzte, agile und menschenorientierte industrielle Wertschöpfung, die die Zukunft des Industriestandorts und somit den Wohlstand in Deutschland nachhaltig sichert. Im aufgespannten Zielbild verbindet Industrie 4.0 Produkte, Services, Wertschöpfungsprozesse und Geschäftsmodelle in digitalen Ökosystemen – immer mit Blick auf die internationale Wettbewerbsfähigkeit, Souveränität, Resilienz und Nachhaltigkeit der deutschen Industrie.

Rainer Stark: Der Forschungsbeirat hat mit dem Strategiepapier den Forschungs- und Handlungsrahmen für die zukünftigen Industrie-4.0-Fähigkeiten in der deutschen Wirtschaft bis zum Jahr 2035 aufgespannt: Industrie 4.0 im Zentrum der Wirtschaft – agile, selbstgenerierende, menschzentrierte und nachhaltige Lösungen in digitalen Ökosystemen. Das Zielbild setzt auf Schlüsseltechnologien wie künstliche Intelligenz, Quantentechnologie, Mikroelektronik und Biotechnologie auf und legt in dezidierten Roadmaps die Zukunftsfelder für Deutschland als global führenden Standort für die datengetriebene Industrie, für innovative Produktionstechnologien und Produkte beziehungsweise Systeme sowie für komplementäre, datenbasierte (Dienst-)Leistungen „Made in Germany“ fest.

Im Strategiepapier wird zur Erreichung des Industrie-4.0-Zielbilds auf vier Roadmaps für die kommenden zehn Jahre referenziert. Auf welche Bereiche zielen die Roadmaps ab und welche Phasen werden dabei adressiert?

Björn Sautter: In vier themenspezifischen Roadmaps zu Geschäftsmodellen, Engineering, Zukunft der Arbeit und ökologischer Nachhaltigkeit beschreibt das Strategiepapier konkrete Entwicklungsschritte für die kommenden zehn Jahre. Dabei werden jeweils drei Phasen unterschieden: von der Optimierung bestehender Systeme über die dynamische Anpassbarkeit vernetzter Systeme bis hin zur weitgehend autonomen Wandlungsfähigkeit dynamischer Ökosysteme. In der Engineering-Roadmap wird zum Beispiel die Entwicklung selbstadaptiver, selbstoptimierender und selbstgenerierender Systeme thematisiert. Neben solchen technischen Aspekten werden selbstverständlich auch sozioökonomische und ökologische Zielszenarien in den Roadmaps beschrieben.

Rainer Stark: Wie vom Kollegen Sautter bereits ausgeführt, adressieren die Roadmaps die Bereiche Geschäftsmodelle, Engineering, Zukunft der Arbeit und Nachhaltigkeit. Es werden die jeweiligen inhaltlichen, zum Teil aufeinander aufbauenden Phasen zwischen 2026 und 2035 beschrieben.

Welche Industrie-4.0-Lösungen bzw. -Innovationen machen Ihnen für die Sicherung des Wirtschaftsstandorts Deutschland/Europa Hoffnung und welchen Beitrag kann der Forschungsbeirat Industrie 4.0 für die erfolgreiche Gestaltung der industriellen Transformation leisten?

Björn Sautter: Seit dem Zukunftsprojekt Industrie 4.0, das acatech im Rahmen der damaligen Hightech-Strategie der Bundesregierung begleitet hatte, haben wir viel gelernt und ganz wesentliche Ergebnisse erarbeitet, auf denen wir jetzt für die weitere Entwicklung aufbauen können. Ich denke da zum Beispiel an die Asset Administration Shell als eine erste Form des digitalen Zwillings für Industrie 4.0. Mir macht große Hoffnung, dass dieser international anerkannte Standard „Made in Germany“ jetzt in die industrielle Verbreitung kommt und eine wichtige Basis darstellt für die Datenökosysteme und industriellen KI-Lösungen der Zukunft. Dadurch leistet Industrie 4.0 auch in der aktuellen Hightech-Agenda Deutschland einen zentralen Beitrag. Der Forschungsbeirat kann dabei als unabhängiges Expertengremium strategisches Wissen generieren und zur Verfügung stellen und so Orientierung geben und wichtige Impulse setzen. Gerade in der industriellen KI – also der Verbindung von Ingenieurskunst und KI – verfügt Deutschland über ein exzellent aufgestelltes Forschungsökosystem. Das gibt Hoffnung, dass wir die anstehenden Herausforderungen der industriellen Transformation gemeinsam erfolgreich meistern.

Rainer Stark: Hoffnung bieten die bisher im Rahmen von Industrie 4.0 bereits marktfähig entwickelten Protokoll- und Datenraumfähigkeiten, um Maschinen, Steuerungs- und Betriebsdaten der industriellen Produktion und von Produkten im Feld miteinander in robuster und verlässlicher Form in Verbindung setzen zu können. Die stark zu forcierenden daten- und modellbasierten Intelligenzen mithilfe von KI-Verfahren (u. a. auch die physische KI) in Kombination mit intelligenten deterministischen und heuristischen Modellen (mathematisch, physikalisch, lebenszyklusbasiert etc.) und die damit umsetzbaren ausführbaren digitalen Zwillinge der Zukunft – jenseits der bisherigen AAS-basierten Form von statistischen digitalen Zwillingen – für die gesamte industrielle Wertschöpfung bieten für den Forschungsbeirat Industrie 4.0 die Chance, die richtigen Weichen zu setzen, um Deutschland auch zukünftig als eine der führenden globalen Industrienationen zu etablieren.