Industrie 5.0 – das neue Paradigma

Die Industrie 4.0 hat in Europa gerade erst die Konsolidierungsphase erreicht – doch die Länder des Kontinents diskutieren bereits über den nächsten Schritt: Forschung und Innovation sollen den Übergang zu einer nachhaltigen, widerstandsfähigen und auf den Menschen ausgerichteten Wirtschaft vorantreiben.

Laut Aussage der Europäischen Kommission ist die Industrie 4.0 in ihrer jetzigen Form „weder für den Kontext der Klimakrise und des planetarischen Notstands geeignet, noch geht sie auf tiefe soziale Spannungen ein“. Aus diesem Grund wurde das Konzept der Industrie 5.0 entwickelt, das auch die Macht der Industrie berücksichtigt: Denn sie kann soziale Ziele jenseits von Arbeitsplätzen und Wachstum erreichen und so zu einem Vektor des Wohlstands zu werden. Zudem ist es diesem Wirtschaftszweig möglich, die Produktion mit den Grenzen unseres Planeten in Einklang zu bringen – und dabei das Wohlbefinden der Arbeitenden in den Mittelpunkt des Herstellungsprozesses zu stellen. Das neue Paradigma verlagert den Schwerpunkt also vom reinen Wert der Interessenvertreter auf einen Stakeholder Value, der auch die Umstände berücksichtigt.

Ein Bericht des amerikanischen Forschungsinstituts AllTheResearch vom Dezember 2020 schätzt, dass die Industrie 5.0 bis 2027 298,2 Milliarden US-Dollar bewegen wird. David Montoya, Global Director of IoT Business Development bei Paessler, ist deshalb überzeugt: Es gibt keinen Weg zurück. „Die Industrie 5.0 korrigiert die Verzerrungen der Industrie 4.0 und arbeitet auf eine Welt hin, die vollständig mit den ESG-Werten im Einklang steht“, erklärt er.

Eines der Hauptziele der Industrie 5.0 ist es, menschliche Arbeitskräfte zurück in die Fabriken zu bringen und Synergien zu schaffen. Das kann gelingen, indem menschliche Intelligenz und Kreativität mit Automatisierung und KI-Technologien in halb- und/oder vollautonomen Maschinen kombiniert werden.

Die Integration von menschlichem Wissen zur Verbesserung, Anpassung, Einstellung und Steuerung von KI-Algorithmen erfordert jedoch einen Dialog. Dabei müssen sich Menschen und Maschinen gegenseitig bei verschiedenen Aufgaben helfen. Dieser Austausch schafft aller Voraussicht nach einen Mehrwert für Erfahrung und Wissen des Menschen – und stärkt so auch die menschliche Rolle in der Industrie 5.0.

Eine der allgemeineren Aufgaben, bei denen diese Kanäle Synergien erzeugen können, ist beispielsweise die interaktive explorative Datenanalyse. Der Interaktionskanal lässt sich dabei an den Kontext von Menschen und Aufgaben anpassen, indem automatische Datenfilter, benutzerdefinierte Ansichten und Datenvorschläge angewandt werden. So können Menschen ihre Abfragen in natürlicher Sprache formulieren. Im Fokus des Arbeitsablaufs steht dabei aktives und gegenseitiges Lernen: Denn ein KI-Algorithmus erzeugt interaktive Prozesse, die zunehmend durch menschliche Entscheidungen und Kenntnisse ergänzt werden.

Das System findet automatisch Ergebnisse und fordert den Menschen zu Feedback und Validierung auf, wodurch künftige Resultate automatisch verbessert werden. Außerdem können die Personen die Algorithmen nach den Gründen für ihre Entscheidungen fragen, um diese zu verstehen und zu bestätigen. Im Hinblick auf die präskriptive Analytik werden diese Kanäle den Menschen nicht nur in den Datenfluss integrieren – sie geben ihm auch die Möglichkeit, geeignete Modelle für Vorgangsbeschreibungen aus anderen Szenarien anzufordern. Auf diesem Weg fallen Entscheidungen auf der Grundlage von Qualitätsdaten, sodass auch potenziell gefährliche oder relevante Situationen, die die Produktivität beeinträchtigen, identifiziert werden können.

Die Voraussetzung für diese Effekte: Die Technik muss dem Menschen dienen und nicht umgekehrt. So werden beispielsweise kollaborative Roboter (Cobts) entwickelt, die mit Personen interagieren. Es gibt digitale Zwillinge, die komplexe „Was wäre wenn“-Simulationen ermöglichen. KI-basierte Technologien sowie virtuelle und Augmented-Reality-Tools unterstützen den Menschen bei der Ausführung speziellerer Aufgaben. Und Exoskelette helfen dabei, die Arbeit körperlich weniger anstrengend zu machen.

Künstliche Intelligenz (KI), das Internet of Everything (IoE), 6G, Blockchain, Digitale Zwillinge (DT), Big Data & Analytics, Cloud Computing (CC) und kollaborative Roboter (Cobots): Sie alle werden zu den Technologien der Industrie 5.0 gehören. Im Kern beruht das Konzept jedoch weniger auf Technologie als auf Werten. Es handelt sich also um einen offenen und sich weiterentwickelnden Ansatz, der das Fundament für die Entwicklung einer kollaborativen und ko-kreativen Vision der europäischen Industrie der Zukunft legt. Die Idee basiert auf der Vorstellung, dass der technologische Wandel nach den Bedürfnissen der Gesellschaft geformt werden kann – und nicht umgekehrt. Dies hat mehrere Auswirkungen, die mit einem sicheren und förderlichen Arbeitsumfeld, der Achtung der Menschenrechte und den Qualifikationsanforderungen der Arbeitnehmer zusammenhängen. Um seine Ziele zu erreichen, hat der Arbeitgeber also ein Interesse daran, in die Fertigkeiten, Kompetenzen und das Wohlbefinden seiner Mitarbeiter zu investieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Das Arbeitsumfeld der Industrie 5.0 ist integrativer, die Arbeitnehmer erhalten mehr Befugnisse und das Humankapital erfährt mehr Wertschätzung. Die Beschäftigten sind nicht länger ein „Kostenfaktor“, sondern eine Investition des Unternehmens, die beiden Seiten eine Weiterentwicklung ermöglicht.

Die Industrie 5.0 erweitert dabei an die charakteristischen Merkmale der Industrie 4.0: Denn Intelligente Maschinen, IoT und KI können zwar tiefgreifende Auswirkungen auf die Fertigungsprozesse haben – doch die Technologie allein garantiert noch keine optimierte Erfahrung für die Anwender.

Das Herzstück der Fortschritte in der Industrie 5.0 ist deshalb die Anwendung von User-Experience-Methoden (UX) auf die Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine (HMI). Gerade dieser Bereich wurde bei der Betonung der neuen Technologien in der Industrie 4.0 nämlich weitgehend außer Acht gelassen. Vereinfacht ausgedrückt beschreibt UX, wie Menschen mit den technologischen Werkzeugen interagieren, die ihnen die Arbeit erleichtern sollen. Nach Ansicht von Leonardo Vieira von der Stefanini Group ist die „UX-Revolution in der Fertigung“ schlichtweg die Anerkennung einer Tatsache: Denn die Automatisierung, digitale Werkzeuge und die Robotik haben die Arbeitsweise in der Fertigung zwar grundlegend verändert – die Nutzer sind aber nach wie vor die maßgebliche Schnittstelle zwischen Mensch und Fabrik.

Diese Revolution wird es ermöglichen, hocheffiziente und flexible Produktionslinien zu schaffen. Sie werden in der Lage sein, sich schnell an veränderte Produktanforderungen anzupassen und Waren in einem viel höheren Tempo zu produzieren, als es mit herkömmliche Fertigungsmethoden möglich ist.