Industrie 4.0: Ein Plädoyer für die Transdisziplinarität


Auf der #DPK2015 hat Prof. Dr.-Ing. Katja Windt, Präsidentin der Jacobs University in Bremen, einen bewegenden Vortrag zu Women in Technology gehalten. Heute bloggt sie als Gastautorin über die Auswirkungen und Anforderungen von Industrie 4.0.

Die Vision vernetzter Objekte, von aktiven, autonomen, sich selbst organisierenden Produktionseinheiten fasziniert Industrie, Forschung, Politik und Öffentlichkeit gleichermaßen. Was würde es etwa für die Logistik bedeuten, wenn Pakete, Bauteile und Paletten quasi sehen, hören und fühlen könnten? 

Digitalisierung, Automatisierung und Vernetzung sind die Treiber einer Entwicklung, die unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ zusammengefasst wird. Der Begriff bezeichnet zugleich die Dimension der technologischen Veränderungen; gemeint ist die vierte Stufe der Industrialisierung nach der Einführung von Dampfmaschinen, der Erfindung des Fließbandes und der Entwicklung der elektronischen Steuerung.

Sie ermöglicht etwa die Selbststeuerung logistischer Prozesse. Mit Sensoren ausgestattete Objekte wie Maschinen, Bauteile oder Transportmedien nehmen eigenständig Informationen auf, treffen eigenständig Entscheidungen und führen diese eigenständig aus. Sie schalten sich mit dem Internet und untereinander zu einem Netzwerk zusammen – zu einem cyber-physischen System. Die physikalische und die virtuelle Welt verschmelzen zu einem „Internet der Dinge.“ Indem man die einzelnen Objekte dezentral selbst entscheiden lässt, werden Einsparpotenziale in Zeit und Kosten von rund 30 Prozent erwartet.

Deutschland wird als einer der Vorreiter dieser technologischen Revolutionen gesehen, zumindest in China. Das Interesse dort an deutscher Fabrikausrüstung, an Sensoren, Funkchips oder Robotern ist enorm. Das konnte ich als Keynote-Speakerin der „Global Logistics and Supply Chain Conference“ in Shanghai kürzlich selbst feststellen. Mit der Strategie „Made in China 2025“ treibt das Land selbst die Automatisierung und Digitalisierung ihrer Industrie massiv voran. Ob wir allerdings dem Bild des Vorreiters tatsächlich gerecht werden, ist eine andere Frage. Viele Mittelständler sind noch sehr weit von Industrie 4.0.-Technologien entfernt.

An der Jacobs University beschäftigen wir uns intensiv mit dem Thema, sowohl in unserer Forschung als auch in der Lehre. So befasst sich unsere Arbeitsgruppe „Produktions- und Logistiknetzwerke“ mit der Fabrik der Zukunft. Einige der Fragestellungen, die dort untersucht werden, sind entscheidend für die Zukunft: Wo liegen die Grenzen der Vernetzung – wie lange übersteigt der Nutzen den damit verbundenen Aufwand? Welches ist das richtige Maß an Selbst- oder Fremdsteuerung?

Auf den wachsenden Stellenwert des Themas haben wir mit zwei neuen Studienangeboten reagiert. Seit Beginn dieses akademischen Jahres bieten wie einen Bachelor in „Intelligent Mobile Systems“ an. Er vermittelt Studierenden das Wissen zur Herstellung von künstlichen Systemen und Robotern, die unabhängig von menschlicher Überwachung auch in tendenziell chaotischen Räume ohne klare geometrische Strukturen funktionieren, etwa am Meeresboden.

Der Masterstudiengang „Data Engineering“  beschäftigt sich mit dem „Gold“ der digitalen Revolution, den Daten. Das Volumen an Daten steigt ständig. Die im Jahr 2014 produzierte Menge entspricht der bis 2013 erzeugten Menge, die Dynamik ist ungeheuer. Die Aufgabe lautet dieses Gold zu heben, aus der Datenflut Informationen und Wissen zu generieren und  gleichzeitig die Sicherheit der Daten zu gewährleisten.

Das geht nur, indem man transdisziplinär arbeitet, wie wir dies an der Jacobs University tun. Informatiker, Biologen, Mathematiker, Ingenieure, Psychologen und Betriebswirte – sie müssen sich ergänzen in ihrem Wissen und Denken. Um zwei Beispiele zu nennen: Roboter, die künftig etwa älteren Menschen im Alltag oder Lehrern im Schuldienst helfen sollen, müssen Einfühlungsvermögen erlernen. Sie sollen erkennen, wenn wir sauer oder traurig sind, weil etwas nicht funktioniert. Hier sind Emotionsforscher gefragt.

Ganz wichtig ist auch die Schnittstelle von Mensch und „Industrie 4.0“, die Interaktion von Mensch und Maschine. Die neuen Technologien werden dazu führen, dass viele Menschen von monotonen Tätigkeiten entlastet werden. Sie gilt es zu qualifizieren, damit sie Aufgaben übernehmen können, die sie befriedigen. Gleichzeitig geht es darum, Eingriffsmöglichkeiten in die Technik zu definieren und verantwortungsbewusst mit ihr umzugehen. Hier sind die Sozialwissenschaftler gefragt.

„Industrie 4.0“ wird mithin nicht nur verändern wie wir arbeiten, sondern wir müssen auch unsere Bildungssysteme den neuen Gegebenheiten anpassen. Die Transdisziplinarität, wie sie die Industrie schon seit langem praktiziert, wird auch an den Hochschulen immer wichtiger. Wir brauchen verstärkt Menschen, die sich in verschiedenen Disziplinen auskennen und die verantwortungsvoll mit den neuen Technologien umgehen.

 

Prof. Dr.-Ing. Katja Windt, Präsidentin der Jacobs University in Bremen

 

Kurzvita

Professor Dr.-Ing. Katja Windt, seit 2014 Präsidentin der Jacobs University Bremen, ist promovierte Logistikerin und Professorin für "Global Production Logistics". 2008 erhielt sie den hochdotierten Alfried Krupp-Förderpreis für junge Hochschullehrer und wurde vom Deutschen Hochschulverband als "Professorin des Jahres 2008" ausgezeichnet.

Katja Windt promovierte nach einem Maschinenbau-Studium am Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) in Hannover. Vor Antritt ihrer Professur an der Jacobs University war sie Abteilungsleiterin am Bremer Institut für Produktion und Logistik (BIBA) an der Universität Bremen sowie Mitglied im DFG-Sonderforschungsbereich "Selbststeuerung Logistischer Prozesse". An der Jacobs University baute sie eine interdisziplinäre Forschungsgruppe zum Forschungsgebiet "Global Production Logistics" auf und war maßgeblich mitverantwortlich für den Auf- und Ausbau des Studiengangs "International Logistics Engineering and Management".

Neben Mitgliedschaften in deutschen Wissenschaftsakademien wie der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften acatech ist Katja Windt Mitglied im Vorstand der Bundesvereinigung Logistik (BVL) und dem Beirat der BLG Logistics Group AG & Co.

 

 

Comments (1)

  1. Christoph Heiming sagt:

    Sehr schöner Blog.

    Ich denke die Aussage der transdisziplinären Herausforderung für eine erfolgreiche "Industrie 4.0" Welt in Deutschland trifft den Nagel auf den Kopf. Gerade im Bereich der Aufklärung zwischen "Datenschutz" und "Datennutz" sind eben auch Sozialwissenschaftler
    und Emotionsforscher gefragt.

    Damit ist die Frage in welcher Form wir "Industrie 4.0" in Deutschland umsetzen wollen, mindestens so stark eine gesellschaftliche wie eine technologische oder betriebswirtschaftliche Frage.

    Unsere 31.500 Partner können diese Zukunft gemeinsam mit der Wissenschaft und auch mit Microsoft gestalten.
    Aufregend.

    Vielen Dank Frau Prof. Windt

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