Automatisierung und KI verändern die Produktion Industrie 5.0: Roboterfabriken auf dem Vormarsch

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Während Europa immer noch Industrie 4.0 ausrollt, setzt Asien bereits auf autonome Fertigung. Laut einem CEO eines Beratungsunternehmens könnten menschenleere Fabriken bald weltweit Standard werden. Vor allem China treibe die Entwicklung mit hoher Geschwindigkeit voran – und ließe Europa hinter sich.

Die Automatisierung der Industrie macht einen weiteren Sprung. Während viele europäische Hersteller noch mit Industrie 4.0 – also der digitalen Vernetzung von Anlagen – ringen, verfolgt Asien bereits den nächsten Schritt: vollautomatisierte Produktionsstätten ohne menschliche Bedienung. Diese Entwicklung firmiert unter dem Begriff Industrie 5.0, versteht sich jedoch weniger als technischer Nachfolger, sondern als Paradigmenwechsel.

„Während in Europa noch Industrie 4.0 angesagt ist, rüstet sich Asien schon für Industrie 5.0 – autonom statt nur vernetzt“, sagt Karlheinz Zuerl, CEO der German Technology & Engineering Corporation (GTEC). Nach seiner Einschätzung entstehen in Asien zunehmend sogenannte Geisterfabriken – Produktionshallen, in denen ausschließlich Roboter arbeiten. Als technische Grundlage nennt er die Kombination aus Computertechnik, Vernetzung, Künstlicher Intelligenz, Robotik und neuartigen Fertigungsverfahren.

China dominiert den Roboter-Markt

Einen Hinweis auf die globale Dynamik liefert der aktuelle World Robotics Report 2024 der International Federation of Robotics. Demnach wurden im Jahr 2023 weltweit knapp 4,3 Millionen Industrieroboter gezählt – ein historischer Höchststand. Über 540.000 neue Geräte kamen im Laufe des Jahres hinzu, mehr als die Hälfte davon in China. Europa lag mit einem Anteil von 17 Prozent weit abgeschlagen, Deutschland verzeichnete lediglich ein Wachstum von sieben Prozent.

Zuerl sieht darin ein strukturelles Problem: „In Europa und vor allem in Deutschland besteht die Neigung, sich die Industrie 4.0 mit wenig aussagekräftigen Zahlen schönzureden.“ Als Beispiel nennt er Studien von Bitkom und VDMA, laut denen etwa 65 Prozent der Unternehmen in Deutschland Industrie-4.0-Technologien einsetzen. „Das klingt gut, ist aber völlig belanglos, weil jedes Gerät mit WLAN-Anschluss dazu gezählt wird.“

Digitale Zwillinge steuern Fertigung

Ein zentrales Element der Industrie 5.0 sind sogenannte Autonomous Production Twins (APT). Dabei handelt es sich um digitale Abbilder von Produktionssystemen, die Prozesse in Echtzeit überwachen, analysieren und steuern. Nach Angaben von GTEC sind solche Systeme in Asien bereits flächendeckend im Einsatz. Der virtuelle Zwilling könne eigenständig auf Materialengpässe oder Störungen reagieren und Produktionspläne dynamisch anpassen.

„Ein autonomer Produktionszwilling kann Fertigungsprozesse aktiv steuern und auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren, etwa durch Umplanung bei Materialengpässen“, so Zuerl. Die menschenleeren Fabriken könnten laut GTEC die Betriebskosten um bis zu 25 Prozent senken, die Produktivität um bis zu 30 Prozent steigern und die Fehlerquoten um bis zu 40 Prozent reduzieren.

Tesla 5.0, BMW 4.0?

Auch beim Vergleich konkreter Anwendungen sieht Zuerl europäische Hersteller im Rückstand. Er verweist auf das BMW-Werk in Dingolfing, wo Fahrzeuge ohne Fahrer zur Qualitätskontrolle rollen. „Das Ganze funktioniert aber nur mit einer speziellen externen Sensorik entlang der Strecke und bedeutet nicht, dass die Fahrzeuge selbst autonome Fahreigenschaften aufweisen“, so Zuerl.

Er zieht den Vergleich zu Tesla: „Es ist nicht vergleichbar mit der Tesla-Fabrik im kalifornischen Fremont, wo die Wagen die Strecke von der Produktionslinie zum Logistikgelände völlig selbstständig – also ohne externe Unterstützung – zurücklegen. BMW ist auf dem Stand 4.0, Tesla bei 5.0. Viele chinesische Hersteller liegen in diesem Szenario bei 4.5 oder besser.“

Der Abstand werde sich zuungunsten Deutschlands weiter vergrößern, befürchtet er. Auch der VDMA rechne mit einem schwachen Jahr 2025 für Roboterinstallationen. Für 2026 gebe es Hoffnung auf eine leichte Erholung.

Handlungsempfehlung aus Asien

Zuerl empfiehlt europäischen Unternehmen, ihre Lernkurve dort zu beginnen, wo der Fortschritt bereits Realität ist. „In Asien eine autonome Fabrik aufziehen, dabei lernen, wie es funktioniert, und dieses Konzept anschließend für die europäischen Werke übernehmen.“

Dieses Vorgehen eigne sich nicht nur für Autohersteller, sondern ebenso für Maschinen- und Anlagenbauer. Zwar entfielen bei der Errichtung einer autonomen Fabrik etwa ein Drittel der Gesamtkosten auf Sensorik, Software und Infrastruktur – „aber die höheren Investitionen machen sich nach Angaben von Karlheinz Zuerl schon im ersten Betriebsjahr allein durch die deutlich niedrigere Lohnsumme bezahlt“. Zudem ermögliche die Technik eine höhere Flexibilität bei Marktveränderungen und senke Nachbesserungskosten durch besser kontrollierte Qualität.

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