Zwei Grundsatzziele werden mit der Anwendung des Konzepts Industrie 4.0 verfolgt: Optimierung und Innovation. Beide sind wesentliche Treiber der Entwicklung der Wettbewerbsfähigkeit der Schweizer Industrie.
Optimierung
Durch die Digitalisierung und Vernetzung können Produktivitätssteigerungen, Effizienzgewinne, Kosten- und Ressourcenoptimierung, Flexibilität und Indivdualisierbarkeit in der Produktion erreicht werden. Das alles sind bedeutende Faktoren für Schweizer Industrieunternehmen, um sich weiterhin im internationalen Wettbewerb erfolgreich positionieren zu können.
Innovation
Industrie 4.0 ist aber auch wesentliches Element für Innovation. Von digitalen Produkten mit intelligenten Funktionen, über smarte datenbasierte Dienstleistungen bis hin zum neuen Geschäftsmodell ist bereits heute ein grosses Feld für Innovationen vorhanden.
Industrie 4.0 muss als Konzept verstanden werden. Die Umsetzung erfolgt dabei in individuellen «Use Cases», welche aus einer Kombination von Technologien, Methoden, Daten, Modellen, Diensten und Prozessen bestehen. Eine wichtige Voraussetzung für Industrie 4.0 sind schlanke Prozesse, da die Komplexität mit der Vernetzung grundsätzlich steigt. Darum sollte die Lean-Philosophie ein fester Bestandteil der Umsetzung in den Unternehmen sein.
Die Schweiz hat gute Grundvoraussetzungen, um einen grossen Nutzen aus dieser industriellen Revolution zu ziehen. Die Unternehmen müssen sich offen gegenüber dem Thema zeigen und sich ihr eigenes Verständnis von Industrie 4.0 erarbeiten, welches für das Unternehmen selbst und zu ihrem Marktumfeld passt. Eine digitale Gesamtstrategie ist dabei sinnvoll.
Umfragen in der Schweizer MEM-Branche
2016 führte Swissmem in Kooperation mit Swissmechanic und der nationalen Initiative «Industrie 2025» die erste Umfrage zum Stand der Umsetzung von Industrie 4.0 in der Schweizer MEM-Branche durch (Ergebnisse 2016). Die Resultate können wie folgt zusammengefasst werden:
- Die Unternehmen beschäftigen sich intensiv mit Industrie 4.0.
- Industrie 4.0 wird nicht nur als Mittel für Optimierungen und Effizienzste
- Es gibt keine flächendeckende Umsetzung von Industrie 4.0 innerhalb des Unternehmens.
- Das Thema der Geschäftsmodellinnovation ist sehr wenig verbreitet, obwohl es grosses Potenzial bietet.
- Wissen und Know-how müssen weiter aktiv ausgebaut werden.
Ergebnisse der Umfrage 2018
Die 2018 durchgeführte Umfrage knüpft an die drei Hauptfragestellungen der Umfrage 2016 an:
- Wo liegt der Nutzen von Industrie 4.0?
- In welchen Unternehmensbereichen bestehen bereits Aktivitäten?
- Wo liegen die grössten Herausforderungen bei der Umsetzung von Industrie 4.0?
Um ein tieferes Verständnis von der Maturität und den Herausforderungen der MEM-Unternehmen zu gewinnen, wurde die Umfrage 2018 um folgende Themengebiete erweitert:
- Sicht auf das individuelle Branchenumfeld
- Interne Veränderungen in Kultur, Organisation und Arbeitsgestaltung
- Finanzierung
Gegenüber 2016 wurde 2018 erkannt, dass mehr Unternehmen den vielfältigen Nutzen des Konzepts Industrie 4.0 sehen. Während 2016 die Steigerung der Effizienz und Produktivität im Fokus war, stand 2018 das Generieren von direktem Kundennutzen im Zentrum. 2018 konnte festgestellt werden, dass in Projekten im Themenkomplex Industrie 4.0 die KMU gegenüber den Grossunternehmen aufgeholt haben.
Bei den Hindernissen dominierte 2018 wie schon 2016 das Thema der knappen personellen Ressourcen. 2018 neu hinzugenommen und häufig genannt, war auch die «Fehlende Bereitschaft der Kunden, Daten zur Verfügung zu stellen», die «Sicherheit», sowie eine «unklare Wirtschaftlichkeitsrechnung». Erfreulich war hingegen, dass die «fehlende Strategie» und damit einhergehend auch die «fehlenden Projektideen» weniger häufig ein Hindernis darstellten. Über 50 Prozent der Unternehmen schätzten 2018 die Bedürfnisse ihrer Kunden nach Produkten und Dienstleistungen im Bereich Industrie 4.0 als hoch oder eher hoch ein, hingegen intensiv beschäftigten sich nur wenige Unternehmen mit Themen wie Kultur, Organisation und Arbeitsgestaltung. Abschliessend gaben 2018 mehr als 75 Prozent der Unternehmen an, durch Industrie 4.0 einen erhöhten Investitionsbedarf zu spüren.
Umfrage 2020
Die Firmen der Schweizer MEM-Industrie weisen unterschiedliche Charakteristiken (Firmentypologien) auf. Je nach Typologie kommen andere Aspekte bezüglich Industrie 4.0 zum Tragen. Dieser Bericht – Studie mit allen Resultaten aus Auswertungen zum Download unter www.swissmem.ch – beschränkt sich auf die Unterschiede zwischen KMU und Grossunternehmen (GU). Die Ergebnisse auf Stufe Firmentypologie und -grösse können bei Bedarf nachgeliefert werden.
Bild 1 zeigt die Verteilung der Firmentypologien. Die Komponentenhersteller und Maschinenbauer bilden dabei die beiden grössten Gruppen mit 33,5 respektiv 22,6 Prozent Anteil. Rund 13,2 Prozent der Unternehmen können als nicht produzierende Betriebe identifiziert werden (Händler und Dienstleister). Für diese Unternehmen fallen naturgemäss gewisse Aspekte von Industrie 4.0 weg.
Der Anteil an KMU liegt bei allen Firmentypen über 60 Prozent. Bei den Zulieferern und Dienstleistern sogar deutlich darüber. Bei den Anlagenbauern und Maschinenbauern ist der Anteil an Grossunternehmen am höchsten.
Wo liegt der grösste Nutzen von Industrie 4.0?
Anders als in der Umfrage 2016 und 2018 zeigt sich in der Umfrage 2020, dass die meisten Firmen drei unterschiedliche Nennungen von Nutzen für sich in der Thematik Industrie 4.0 identifiziert haben.
Stand 2016 noch das Thema «Steigerung der eigenen Effizienz und Produktivität» im Vordergrund, kam es 2018 zu einer Verschiebung hin zur «Schaffung Zusatznutzen für Kunden». Neu im Jahr 2020 wurde die «Steigerung Produkt- und Servicequalität» als wichtigstes Thema für Industrie 4.0 gewählt. Seit zwei Jahren konstant auf Platz drei blieb «Stärkung der Kundenbindung» (Bild 2).
Über 79 Prozent der Umfrageteilnehmer sehen einen grossen oder eher grossen Nutzen in der «Steigerung der Produkt- und Servicequalität», gefolgt von 73 Prozent bei der «Schaffung von Zusatznutzen für den Kunden». Das zeigt, wie bereits in der Umfrage 2018, dass heute deutlich mehr Unternehmen das Potenzial von Industrie 4.0 bei ihrem externen Angebot (Marktleistungen) sehen und der Bereich der eigenen Effizienz respektiv Produktivitätssteigerung im Vergleich an Bedeutung verloren hat.
Interessanterweise korrelieren der Punkt «Schaffung von Zusatznutzen für den Kunden» weder mit den Punkten «Erschliessen neuer Geschäftsfelder» noch mit «Erschliessen von neuen Kundengruppen», die abgeschlagen im unteren Drittel der Nennungen rangieren. Bei der Schaffung von Zusatznutzen wird mehrheitlich an neue Funktionalitäten gedacht, nicht aber an mögliche neue Kundengruppen oder Geschäftsfelder. Diese Feststellung lässt darauf schliessen, dass bei den Unternehmen das Verständnis für die Nutzwertperspektive (Customer Value Proposition) noch weiterentwickelt werden kann.
Wie steht es mit dem Umsetzungsgrad von Industrie 4.0?
94 Prozent der Umfrageteilnehmer geben an, mindestens ein Industrie-4.0- Projekt umgesetzt, in Arbeit oder geplant zu haben. Gegenüber 2018 blieb dieser Anteil damit unverändert. Gestiegen ist hingegen der Anteil der Unternehmen, die Industrie 4.0-Projekte umgesetzt haben, von 54 Prozent 2018 auf 69 Prozent 2020. Der Anteil der laufenden Projekte stieg nur leicht, von 78 Prozent auf 81 Prozent. Hingegen gaben nur noch 70 Prozent der Befragten an, dass sie Industrie-4.0-Projekte in der Planung haben. Dies ist eine deutliche Reduktion von 12 Prozent-Punkten verglichen mit 2018, als noch 82 Prozent der Befragten angaben, Projekte in der Planung zu haben. Dies überrascht, da mit steigender Lernkurve zu erwarten ist, dass die Anzahl der Projekte zunimmt. Es könnte also der Übergang von einer eher experimentellen Phase in eine erste Konsolidierung stattfinden.
Aus der Erhebung kann man entnehmen, dass KMU im Verhältnis zu GU aktiver waren und mehr Industrie-4.0-Projekte bereits umgesetzt haben. GU hingegen geben an, mehr Industrie-4.0-Projekte in Planung und Bearbeitung zu haben. Deutlich heben sich aber die KMU gegen die GU hinsichtlich der in der 2020 neu aufgenommen Frage bezüglich der formulierten Ziele ab. Hier zeigt das Gesamtbild, dass zwar mehr KMU aktiv (Anzahl der Unternehmen, die Industrie-4.0-Projekte umgesetzt haben) sind, jedoch in vielen Bereichen noch keine Ziele ausformuliert sind.
Wo stehen die Unternehmen bezüglich ihres Umfelds?
Die Schweizer MEM-Industrie ist stark fragmentiert. Jedes Unternehmen bewegt sich in seinem spezifischen Marktumfeld, das jeweils einen eigenen digitalen Reifegrad aufweist.
Die Frage nach der Einschätzung der Kunden und der Branche bezüglich Industrie 4.0 ergibt Indizien für das Potenzial, aber auch für den Druck auf ein Unternehmen, im Thema Digitalisierung resp. Industrie 4.0 aktiv zu sein.
Über die Hälfte der befragten Unternehmen schätzen die Bedürfnisse der Kunden nach Produkten und Dienstleistungen im Sinne von Industrie 4.0 als hoch oder eher hoch ein. Diese Eindeutigkeit in den Antworten bringt zum Ausdruck, dass Industrie 4.0 nicht nur zur Verbesserung der Effizienz oder Produktivität verstanden wird, sondern vielmehr als ein starker Innovationstreiber für die eigenen Marktleistungen angesehen wird (Bild 3).
Rund 64 Prozent der Umfrageteilnehmer schätzen ihre Branche als sehr digital bis mässig digital ein. Es sind aber nur 9 Prozent der Unternehmen, die ihr Umfeld als sehr digital und fortschrittlich bezeichnen. Im Umkehrschluss bedeutet das wiederum, dass für 45 Prozent der befragten KMU und 35 Prozent der GU der Marktdruck für Aktivitäten im Bereich Industrie 4.0 eher gering bis gering ist. Weiter kann festgestellt werden, dass die verschiedenen Subbranchen sich zwar in unterschiedlichen Reifegraden, aber alle mitten in der Transformation befinden. Entsprechend haben die Unternehmen nach wie vor beste Chancen, mit einem entsprechenden Engagement diese Transformation mitgestalten zu können, um den Zug nicht zu verpassen.
Einschätzung des eigenen Unternehmens bezüglich der digitalen Maturität
Augenfällig bei der Befragung nach der Maturität (Reifegrad) der Geschäftsumgebung ist die starke Differenziation in dem Punkt der Technologieführerschaft. So bezeichneten sich 37 Prozent der befragten GU als Pioniere in der Branche, während weniger als die Hälfte, nämlich nur 14 Prozent der KMU, bei dieser Frage entsprechend votierten. Eine weitere Auffälligkeit ist die Erkenntnis, dass nur 4 Prozent der KMU angeben, dass Industrie 4.0 für sie kein Thema ist, und kein einziges GU sich dahingehend äusserte. Ähnlich verhält es sich mit der Marktbeobachtung. Keines der befragen GU wartet die Entwicklung im Markt ab, hingegen haben sich 10 Prozent der KMU dafür entschieden, erst auf Entwicklungen in ihrem Markt zu reagieren.
Nur wenige KMU gaben an, bereits eine komplett digitale Unternehmensstrategie zu haben. Kein GU konnte diese Aussage für sich bejahen. Schaut man hingegen auf die ausdefinierte Digitalstrategie als Bestandteil der Firmenstrategie, so können annährend die Hälfte aller GU diesen Punkt positiv für sich in der Umfrage angeben. Hingegen können diese Aussage nur 17 Prozent der KMU treffen. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass 15 Prozent der KMU auch angaben, keine ausformulierte Unternehmensstrategie zu besitzen.
Einfluss der COVID-19-Pandemie auf Industrie-4.0-Umsetzung
Anekdotische Rückmeldungen aus Industriefirmen indizierten Veränderungen bei den Innovations- und Digitalisierungsaktivitäten. Deshalb wurde eine entsprechende Frage in die Umfrage aufgenommen, um eine breite erste Einschätzung zu bekommen.
Überraschend ist weniger, dass Industrie-4.0-Projekte zurückgestellt wurden, sondern das Ausmass der Bremse, insbesondere bei KMU (63 Prozent). Ebenso verwundert es nicht, dass nur wenige Unternehmen neue Strategieprozesse oder neue Projekte gestartet haben. Erfreulich ist hingegen, dass ein Drittel der Antwortenden die Situation auch positiv nutzen konnte. Innerhalb der veränderten Situation und den herausfordernden wirtschaftlichen Rahmenbedingungen haben sie es geschafft, neue Nutzenpotenziale in den Wertschöpfungsprozessen/Lieferketten, bei Produkten oder Dienstleistungen sowie in den Geschäftsmodellen zu identifizieren.
Fazit
Diese Umfrage bezüglich Industrie 4.0 wurde in vergleichbarer Form zum dritten Mal durchgeführt. Zwischen 2016 und 2018 erkannten mehr Unternehmen, wie vielfältig der Nutzen des Konzepts Industrie 4.0 sein kann. Als zentral wurden 2016 die Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz und Produktivität angesehen. 2018 standen für die meisten Unternehmen Potenziale im Fokus, die einen direkten Kundennutzen generieren. In der Umfrage 2020 steht die Steigerung der Produkt- und Servicequalität an oberster Stelle, dicht gefolgt von der Schaffung von Zusatznutzen für den Kunden an zweiter Stelle. Damit gab es 2020 eine leichte Verschiebung. Wie in der Umfrage 2018 bereits festgehalten, lässt sich auch in der Umfrage 2020 bestätigen, dass Industrie 4.0 nicht nur als Optimierungswerkzeug verstanden wird. Zusätzlich wird Industrie 4.0 auch als Werkzeug zum Heben von Potenzialen für den Kundennutzen verstanden.
Ein guter Indikator für die Durchdringung der Industrie-4.0-Themen in den Unternehmen ist die Frage nach dem Umsetzungsgrad. Hier konnte gezeigt werden, dass Industrie 4.0 in der Breite der Unternehmen nicht nur angekommen, sondern auch in Form bereits umgesetzter oder in Bearbeitung befindlichen Projekten implementiert ist. Erfreulich ist festzustellen, dass der Anteil an Firmen, die Projekte in Arbeit haben, 2020 gestiegen ist. Ein zu verzeichneter Rückgang in der Planung zukünftiger Projekte kann auch der aktuellen COVID-19-Pandemie geschuldet sein. In den Bereichen, in denen Industrie 4.0 für die Unternehmen eine bestimmende Rolle spielt, gab es in den letzten zwei Jahren keine Verschiebungen. Nach wie vor ist die Zusammenarbeit mit Kunden, gefolgt von verbesserten Dienstleistungen und Produktionsprozessen themenbestimmend. Dass Industrie 4.0 auch die Möglichkeit eröffnet, neue Geschäftsmodelle zu implementieren, wird mit dem vorletzten Platz in der Umfrage von den Unternehmen als wenig bewirtschaftetes Thema eingestuft.
Konstanz zeigt sich in den Aussagen der Unternehmen zu Hindernissen. Auf Position eins rangieren durchgehend seit 2016 die fehlenden personellen Ressourcen als grösstes Hindernis mit leicht abnehmender Tendenz. Ebenso zeigen sich die beiden letzten Positionen seit 2018 unverändert. So werden unverändert das Fehlen von Projektideen sowie die fehlende Akzeptanz der Belegschaft als geringstes Hindernis wahrgenommen. In der Gesamtheit lässt sich hier nur wenig Bewegung in den Hindernissen feststellen.
Leicht über 50 Prozent der GU und leicht unter 50 Prozent der KMU schätzen die Bedürfnisse ihrer Kunden nach Produkten und Dienstleistungen im Bereich Industrie 4.0 als hoch oder eher hoch ein. Gleichzeitig geben über 50 Prozent aller befragten Unternehmen ihr Branchenumfeld als mässig digital an. In Verbindung mit der Selbstauskunft der Unternehmen bezüglich der Technologieführerschaft geben nur 17 Prozent der KMU und 37 Prozent der GU an Pioniere zu sein. Das kann auf ein grosses, noch nicht gehobenes Potenzial hindeuten.
Intensiv beschäftigen sich 2018 nur wenige Unternehmen (26 bis 10 Prozent) mit Themen wie Kultur, Organisation und Arbeitsgestaltung. Hier wurde in der Umfrage 2020 ein weiterer Rückgang (19 bis 10 Prozent) der intensiven Beschäftigung mit diesem Themenkomplex verzeichnet. Dies kann darauf hindeuten, dass Themen wie Kultur, Organisation und Arbeitsgestaltung bereits Eingang in die Unternehmenskultur gefunden haben.
In den Fragen der Strategie beim Themenkomplex Digitalisierung ergibt sich ein uneinheitliches Bild in der Ausrichtung der GU und der KMU. So geben fast 50 Prozent der GU an, eine ausdefinierte Digitalstrategie zu haben, während das nur 17 Prozent der KMU für sich angeben. Erfreulich ist aber, dass 50 Prozent der KMU das Thema Digitalisierung als strategisch relevant identifiziert haben, ebenso wie 40 Prozent der GU. Das Erarbeiten einer Strategie scheint gerade bei KMU von grosser Wichtigkeit zu sein. Die Top-Themen, welche besonders wichtig/sehr wichtig sind in der Digitalisierung, werden auf das zukünftige Geschäftsmodell Einfluss haben. In dem direkten Vergleich KMU zu GU in der Frage der strategischen Herausforderungen für die Digitalisierung ist auffällig, dass zwar die Positionierung der einzelnen Themen gleich ist, aber aufseiten der GU der Anteil der Antworten mit dem Prädikat «sehr wichtig» sehr viel höher ist. Dieses könnte auf den grösseren Anteil an GU mit bereits ausformulierten Strategien zurückzuführen sein.
Der aus aktuellem Anlass aufgenommene Fragenkatalog bezüglich des Einflusses der COVID-19-Pandemie auf die Aktivitäten in der Industrie-4.0-Thematik ergab ein gemischtes Bild. Leider mussten KMU sowie GU Industrie-4.0-Projekte zurückstellen. Positiv zu vermerken ist, dass KMU und GU es geschafft haben, durch die Identifikation neuer Nutzenpotenziale und Geschäftsmodelle auf die wirtschaftlichen Gegebenheiten zu reagieren.
Weitere Informationen unter: www.industrie2025.ch
