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Industrie 4.0: die vierte industrielle Revolution

2. März 2016 | 4 Minuten
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Das Internet der Dinge hält Einzug in die Produktion. Die Vernetzung aller Einheiten folgt einer völlig neuen Logik und führt zu Wertschöpfungsnetzwerken. Ein potenziell starker Produktivitätsschub für viele traditionelle Industrien.

→ Infografik: einfache und kompakte Visualisierung des Themas «Industrie 4.0».

Die Auswirkungen der industriellen Revolution (1750–1850) auf die Fertigung waren gross; sie veränderten die europäische Gesellschaft nachhaltig. Wasser- und Dampfkraft beschleunigten im neuen Industriezeitalter die Produktivität, die Lohnarbeit hielt Einzug und der Transport von Waren vereinfachte sich stark. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts kam es zur zweiten industriellen Revolution: Die Elektrifizierung ermöglichte Fliessbandarbeit und Massenproduktion. Und in den 70er-Jahren des 20. Jahrhunderts lösten Informationstechnologien (IT) schliesslich die dritte aus. Damit hat es aber nicht geendet, die vierte industrielle Revolution hat gerade begonnen. Ausgelöst wurde der als Industrie 4.0 bezeichnete Megatrend durch das «Internet der Dinge und Dienste», das derzeit Einzug in die verarbeitende Industrie hält.

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Wertschöpfungsnetzwerke in der «Smart Factory»

Der Begriff wurde bereits 2011 vom deutschen Physikprofessor Henning Kagermann geprägt. In einem seiner wissenschaftlichen Artikel, der 2013 in Ergänzung zur Fachzeitschrift «IM – Information, Management und Consulting» (Sammelwerk: Industrie 4.0 – Wie sehen Produktionsprozesse im Jahr 2020 aus?) veröffentlicht wurde, erklärt der ehemalige Vorstandssprecher des deutschen Softwarekonzerns SAP und amtierende Präsident der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften das bahnbrechende Konzept: Künftig gehe es nicht mehr nur um Produktionsketten, sondern um echtzeitoptimierte Wertschöpfungsnetzwerke. Industrie 4.0 löse so den Widerspruch zwischen individueller Produktion und Effizienzgewinnen (aus Skalierungseffekten) auf. Die «Smart Factories» verschmelzen die virtuelle Welt mit der physischen Produktion und können so in Echtzeit auf Schwankungen in Angebot, Nachfrage und Lieferketten reagieren.

Effizienter – und individueller

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Revolutionen lassen sich eigentlich immer nur im Nachhinein als solche identifizieren, doch eines lässt sich jetzt schon sagen: Indem man Zulieferer, Produktionsanlagen, Prozesse, Materialien und die Endprodukte miteinander vernetzt, entsteht eine völlig neue Produktionslogik, die zu einer höheren Wertschöpfung führt. Die Digitalisierung macht die Produktion schneller, flexibler, transparenter – und billiger. Um individuelle Bedürfnisse stärker als bisher zu berücksichtigen, kann man nun – ohne Effizienzverlust – mehr individuelle, an Kundenwünsche angepasste Produktvarianten produzieren. Technologisch überhaupt möglich? Absolut. Gemäss Kagermann zerlegen Cyber-physische Systeme (CPS) – die Kerntechnologie – den Produktionsprozess in kleinste abstrakt beschreibbare und deshalb frei verknüpfbare Dienste. Es finde ein Paradigmenwechsel statt: Von der zentralen Steuerung werde man sich Zug um Zug distanzieren und zu einer dezentralen Steuerung gelangen. So werden Prozesse in unvorstellbarer Komplexität digital beherrschbar. Für den Rohling bedeutet es, dass er sich von einem passiven zu einem aktiven, mitbestimmenden Element des Prozesses wandelt. Das geforderte Endprodukt kann also vor seiner Fertigstellung die eigenen Produktionsschritte steuern.

Es mag zutreffen, dass die immer intelligenter werdenden Arbeitsroboter einen Teil der menschlichen Aufgaben übernehmen werden. Dies war auch so bei den drei vorangegangenen industriellen Revolutionen. Laut der Strategieberatung Roland Berger dürfte jedoch auch der Weg zu neuen Chancen geebnet sein. Denn dank der neuen «Konnektivitäts-Qualität» werden alle produktiven Einheiten – Mensch, Maschine, Produktkomponente und System – «Hand in Hand» miteinander arbeiten und einen starken Produktivitätsschub auslösen (Think Act, Industry 4.0; 03/2015).

Heimische Standorte stärken – oder zurückgewinnen

Insbesondere die internationale Wettbewerbsfähigkeit europäischer Länder dürfte Roland Berger zufolge davon profitieren. Denn wegen hoher Lohnkosten neigt das dortige produzierende Gewerbe grundsätzlich zur Abwanderung, was für Industrienationen den «Super-GAU» bedeuten kann. Der Grund: Meist folgen der Auslandsverlagerung auch das Know-how, zum Beispiel in Form von Forschung und Entwicklung, sowie weitere wichtige Industrien. Die Schweiz und Deutschland sind gute Beispiele für Hochlohnländer, die permanente Anstrengungen unternehmen, um ihre internationale Wettbewerbsfähigkeit auf einem hohen Niveau zu halten.

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Dabei werden die Karten gerade neu gemischt: Fast alle grossen Wirtschaftsnationen haben Initiativen gestartet, um ihre traditionelle Fertigung in sämtlichen ihrer Industrien zu digitalisieren und einen globalen Wettbewerbsvorteil zu schaffen oder aufrechtzuerhalten. Mehrere Wirtschaftsplattformen wurden zum Beispiel gegründet, um Industrie 4.0 voranzutreiben. Zwar werden mit der Umsetzung auch grosse Investitionen verbunden sein, doch die Prognose (Grafik 1) zeigt, dass die Digitalisierung der Produktionen in Europa zu einem deutlichen Profitabilitätsschub und dank entstehender Skaleneffekte zu höheren Margen führen dürfte (Think Act, Industry 4.0; 03/2015).

Schweiz und Deutschland in «Poleposition»

Europäische Unternehmen sind bezüglich Industrie 4.0 bereits gut aufgestellt. Um aber auch künftig eine führende Rolle einzunehmen, müssten sie während der nächsten 15 Jahre 90 Milliarden Euro jährlich (insgesamt 1350 Milliarden Euro) investieren. Nur so lasse sich Roland Berger zufolge (Think Act, Industry 4.0; 03/2015) der heimische Produktionsstandort nachhaltig sichern, die Wettbewerbsfähigkeit eines ganzen Landes stärken oder sogar zurückgewinnen. Frankreich und England zum Beispiel hatten den Kampf um ihre traditionellen heimischen Industriestandorte eigentlich schon verloren. Für sie könnte sich das Blatt nun wieder wenden. Laut einer Umfrage der Strategieberatung PwC aus dem Jahr 2014 dürften allein deutsche Unternehmen bis 2020 jährlich 40 Milliarden Euro in Industrie-4.0-Lösungen investieren (Grafik 2). In der «Poleposition» stehen gemäss Roland Berger die Schweiz sowie Deutschland, der Gestalter und Ausrüster des Trends. Ähnlich gut vorbereitet ist auch die Gruppe der sogenannten «aussichtsreichen Kandidaten». In ihr enthalten sind Länder wie Frankreich und Grossbritannien. Wie schon erwähnt, ist ihr Anteil an traditioneller Produktion vergleichsweise gering, doch könnten sie sich dank der Digitalisierung jetzt positionieren.

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Oft wird von bevorstehenden «disruptiven» (zerstörenden) Veränderungen gewarnt, wie sie für Revolutionen typisch sind. Ungeachtet möglicher negativer Effekte hat die Revolution gemäss Roland Berger aber schon begonnen und einen Weg zurück gibt es nicht. Industrie 4.0 gebe letztlich die Antwort auf die vor uns liegenden (industriellen) Herausforderungen. Im Zuge der Entwicklung werden wohl neue Wettbewerber auf den Markt drängen und etablierte verschwinden. Im Vorteil seien laut offiziellen Einschätzungen vor allem mittelständische Unternehmen, die Lean Management betreiben, sich technisch sowie organisatorisch mit Industrie-4.0-Lösungen auseinandergesetzt und die Implementierung des Konzeptes zur Chefsache erklärt haben.

In Industrie 4.0 investieren

Um Investoren am potenziellen Aufwind des aussichtsreichen Themas teilhaben zu lassen, wurde der Industry 4.0 Performance-Index lanciert. Abgebildet werden darin die Kursentwicklungen von bis zu 20 Unternehmen, die ihren Hauptumsatz im Industrie-4.0-Segment generieren. Der Index wird halbjährlich nach festgelegten quantitativen und qualitativen Auswahlkriterien neu zusammengesetzt (Grafik 3). Als Indexberater wurde Thomas Rappold, ein anerkannter Experte des Bereiches «Technology Investing» (vgl. Interview S. 9), herangezogen. Er überträgt die Selektionskriterien des bewährten Anlagestils «Value Investing» auf den Technologiesektor und berücksichtigt bei der Analyse die Aspekte Eintrittsbarriere, Marktwachstum, Managementqualität und Internationalität.

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Weitere Informationen (Factsheet mit aktueller Zusammensetzung):

Infografik
Factsheet-CH

Kompakt

Industrie 4.0 erschafft eine völlig neue Produktionslogik. Sie wird die traditionellen Industrien revolutionieren. Durch Investition in den Industry 4.0 Performance-Index können auch Anleger vom Megatrend profitieren.

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