Die Bedeutung von Industrie 4.0 für mittelständische Automobilzulieferer
©2015
Bachelorarbeit
80 Seiten
Zusammenfassung
Spätestens mit dem Erscheinen des vorläufigen Abschlussberichts der Forschungsunion und deren Arbeitskreis Industrie 4.0 im Jahr 2012, hat sich um den Begriff „Industrie 4.0“ ein regelrechter Hype entwickelt. Mit der „vierten industriellen Revolution“ erfolgt laut Experten ein notwendiger Paradigmenwechsel und damit verbunden eine grundlegende Umwälzung der gesamten Industrielandschaft.
Durch den Einsatz von „Cyber-Physical Systems“, welche die automatische Kommunikation von Maschine zu Maschine ermöglichen, soll sowohl die Ressourceneffizienz als auch die Flexibilität von Arbeits-, Transport- und Lagersystemen gesteigert werden. Das zusätzliche Einbinden von Kunden und Zulieferern in den Geschäfts- und Wertschöpfungsprozess mit Hilfe des „Internet der Dinge und Dienste“ ebnet den Weg für die sogenannten „Smart Factories“ bzw. „intelligenten Fabriken“.
Im Zuge von Industrie 4.0 kommt Deutschland eine bedeutende Rolle zu, denn im Gegensatz zu anderen großen Industrienationen hält Deutschland seit den 90er Jahren einen stabilen und vergleichsweise hohen Industrieanteil von über 25 Prozent an der gesamtwirtschaftlichen Bruttowertschöpfung (Voigt, 2008, S. 7-9). Dabei stellen die kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen entscheidenden Faktor dar, da sie nahezu 50 Prozent des Umsatzes des verarbeitenden Gewerbes erbringen. Industrielle Leitmärkte des verarbeitenden Gewerbes sind unter anderem in der Automobil- und Fertigungsindustrie zu finden.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Bedeutung von Industrie 4.0 und die damit einhergehenden Chancen und Risiken für kleine und mittlere Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe, speziell dem Bereich der Automobilzulieferer, zu analysieren. Zudem werden die wirtschaftspolitischen Maßnahmen, welche nötig sind, um Industrie 4.0 umsetzen zu können, wissenschaftlich untersucht. Vor diesem Hintergrund werden zunächst die theoretischen Grundlagen sowie der aktuelle wissenschaftliche Stand aufgezeigt, bevor es zur Auswertung der Experteninterviews kommt. Anschließend gilt es die theoretischen Kenntnisse mit den Ergebnissen aus den Interviews zu vergleichen.
Durch den Einsatz von „Cyber-Physical Systems“, welche die automatische Kommunikation von Maschine zu Maschine ermöglichen, soll sowohl die Ressourceneffizienz als auch die Flexibilität von Arbeits-, Transport- und Lagersystemen gesteigert werden. Das zusätzliche Einbinden von Kunden und Zulieferern in den Geschäfts- und Wertschöpfungsprozess mit Hilfe des „Internet der Dinge und Dienste“ ebnet den Weg für die sogenannten „Smart Factories“ bzw. „intelligenten Fabriken“.
Im Zuge von Industrie 4.0 kommt Deutschland eine bedeutende Rolle zu, denn im Gegensatz zu anderen großen Industrienationen hält Deutschland seit den 90er Jahren einen stabilen und vergleichsweise hohen Industrieanteil von über 25 Prozent an der gesamtwirtschaftlichen Bruttowertschöpfung (Voigt, 2008, S. 7-9). Dabei stellen die kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen entscheidenden Faktor dar, da sie nahezu 50 Prozent des Umsatzes des verarbeitenden Gewerbes erbringen. Industrielle Leitmärkte des verarbeitenden Gewerbes sind unter anderem in der Automobil- und Fertigungsindustrie zu finden.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Bedeutung von Industrie 4.0 und die damit einhergehenden Chancen und Risiken für kleine und mittlere Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewerbe, speziell dem Bereich der Automobilzulieferer, zu analysieren. Zudem werden die wirtschaftspolitischen Maßnahmen, welche nötig sind, um Industrie 4.0 umsetzen zu können, wissenschaftlich untersucht. Vor diesem Hintergrund werden zunächst die theoretischen Grundlagen sowie der aktuelle wissenschaftliche Stand aufgezeigt, bevor es zur Auswertung der Experteninterviews kommt. Anschließend gilt es die theoretischen Kenntnisse mit den Ergebnissen aus den Interviews zu vergleichen.
Leseprobe
Inhaltsverzeichnis
II
6.4.1 Hauptrisiken/ -probleme aus der Sicht der Befragten ... 31
6.4.2 Potenziale von Industrie 4.0 für KMU ... 32
6.5 Veränderungen auf das Geschäftsmodell durch Industrie 4.0 ... 33
6.6 Wirtschaftspolitische Maßnahmen und Technologie-Trends ... 34
7
Diskussion der Ergebnisse ... 35
7.1 Bedeutung von Industrie 4.0 für Automobilzulieferer-KMU ... 35
7.2 Gesamtwirtschaftliche Maßnahmen ... 35
7.3 Hemmnisse bei der Umsetzung von Industrie 4.0 und Potenziale ... 36
7.4 Digitale Geschäftsmodelle ... 38
8
Fazit ... 39
8.1 Zusammenfassung ... 39
8.2 Limitationen und weiterer Forschungsbedarf ... 40
9
Literaturverzeichnis ... VII
ANHANG ... XII
III
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
Abb.
ABS
AG
BITKOM
BMBF
BMW
BMWi
Abbildung
Antiblockiersystem
Aktiengesellschaft
Bundesverband Informationswirtschaft, Tele-
kommunikation und neue Medien e.V.
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Bayerische Motoren Werke
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
BRIC
bzgl.
ca.
CPS
EDI
ESP
GmbH
GPS
Brasilien, Russland, Indien, China
bezüglich
circa
Cyber-Physical System
Electronic Data Interchange
Elektronisches Stabilitätsprogramm
Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Global Positioning System
Hrsg.
Herausgeber
IFM
IoT
IT
ITK
KMU
M2M
Mbit/s
Mio.
Mrd.
Institut für Mittelstandsforschung
Internet of Things
Informationstechnik
Informations- und Kommunikationstechnik
Kleine und mittlere Unternehmen
Machine-to-Machine
Megabit pro Sekunde
Millionen
Milliarden
RFID
USA
WLAN
WZ
Radio-Frequency Identification
United States of America
Wireless Local Area Network
Wirtschaftszweig
z.B.
3D
zum Beispiel
dreidimensional
IV
SYMBOLVERZEICHNIS
%
>
Euro
Prozent
,,größer"
V
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
Abbildung 2-1: Umsatz durch RFID-Tags in Milliarden USD weltweit ... 4
Abbildung 2-2: Vernetzte horizontale Wertschöpfungskette ... 6
Abbildung 2-3: Vernetzte vertikale Wertschöpfungskette ... 6
Abbildung 3-1: Bedarf für eine Unterstützung durch die Politik bei der Umsetzung von
Industrie 4.0 ... 11
Abbildung 3-2: Entwicklung des Datenvolumens im stationären Breitband-
Internetverkehr im Festnetz in Deutschland von 2001 bis 2014 ... 13
Abbildung 3-3: Nutzung von Cloud Computing in Unternehmen in Deutschland ... 14
Abbildung 3-4: Die wichtigsten IT-Trends des Jahres 2014 ... 15
Abbildung 3-5: Total Early-Stage Entrepreneurship Activity, 2014 ... 16
Abbildung 3-6: Hemmnisse für die Umsetzung von Industrie 4.0 ... 19
Abbildung 3-7: Vernetzung im Ex-ante-Szenario durch Industrie 4.0 ... 19
Abbildung 3-8: Vernetzung im Ex-post-Szenario durch Industrie 4.0 ... 20
Abbildung 3-9: Vernetzung im Koordinationsszenario durch Industrie 4.0 ... 21
Abbildung 3-10: Motivation für die Umsetzung von Industrie 4.0 bei KMU ... 22
Abbildung 3-11: Entwicklung der Modellvielfalt am Beispiel von BMW und VW ... 23
VI
TABELLENVERZEICHNIS
Tabelle 2-1: Unternehmen, Umsatz und sozialversicherungspflichtig Beschäftigte in
Unternehmen 2009 in Deutschland in allen Wirtschaftszweigen nach
Unternehmensgröße ... 8
Tabelle 2-2: Verhältnis der Betriebs- zur Beschäftigtenzahl im Jahr 2014,
Wirtschaftszweig 29: Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen ... 9
Tabelle 2-3: Verhältnis der Betriebs- zur Beschäftigtenzahl im Jahr 2014,
Wirtschaftszweig 29.3: Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen ... 10
Tabelle 6-1: Befragte Unternehmen und Ansprechpartner ... 28
1
1
Einleitung
1.1 Problemstellung
Spätestens mit dem Erscheinen des vorläufigen Abschlussberichts der Forschungsunion und
deren Arbeitskreis Industrie 4.0 im Jahr 2012, hat sich um den Begriff ,,Industrie 4.0" ein re-
gelrechter Hype entwickelt. Mit der ,,vierten industriellen Revolution" erfolgt laut Experten ein
notwendiger Paradigmenwechsel und damit verbunden eine grundlegende Umwälzung der
gesamten Industrielandschaft (Baum et al., 2013, S. 1).
Durch den Einsatz von ,,Cyber-Physical Systems", welche die automatische Kommunikation
von Maschine zu Maschine ermöglichen, soll sowohl die Ressourceneffizienz als auch die
Flexibilität von Arbeits-, Transport- und Lagersystemen gesteigert werden. Das zusätzliche
Einbinden von Kunden und Zulieferern in den Geschäfts- und Wertschöpfungsprozess mit
Hilfe des ,,Internet der Dinge und Dienste" ebnet den Weg für die sogenannten ,,Smart Fac-
tories" bzw. ,,intelligenten Fabriken" (Hellinger & Stumpf, 2013, S. 5).
In den intelligenten Fabriken findet mittels besagter Systeme eine Kopplung von physischer
und virtueller Welt statt. Damit erfolgt eine durchdringende digitale Vernetzung von Perso-
nen, Ressourcen und Maschinen (Kraus, 2014, S. 8-9). Auf diese Weise soll entlang der
kompletten Wertschöpfungskette eine ganzheitliche Ausschöpfung der Optimierungspotenzi-
ale gewährleistet werden (Bauernhansl, ten Hompel & Vogel-Heuser, 2014, S. 59), was zu
einer kostengünstigeren und effizienteren Produktion führen soll (Verein Deutscher Ingenieu-
re, 2013, S. 3). Als zentrale Vision hinter Industrie 4.0 lässt sich ,, [...] ein sich selbst organi-
sierendes Netzwerk von Maschinen, Lagersystem und Betriebsmitteln [...]" (Baum et al.,
2013, S. 31) identifizieren, welches sich zunehmend an den individualisierten Kundenwün-
schen orientiert (Diegner et al., 2015, S. 3).
Im Zuge von Industrie 4.0 kommt Deutschland eine bedeutende Rolle zu, denn im Gegen-
satz zu anderen großen Industrienationen hält Deutschland seit den 90er Jahren einen stabi-
len und vergleichsweise hohen Industrieanteil von über 25 Prozent an der gesamtwirtschaft-
lichen Bruttowertschöpfung (Voigt, 2008, S. 7-9). Dabei stellen die kleinen und mittleren Un-
ternehmen (KMU) einen entscheidenden Faktor dar, da sie nahezu 50 Prozent des Umsat-
zes des verarbeitenden Gewerbes erbringen. Die Bedeutung der KMU wird weiterhin deut-
lich durch die Tatsache, dass etwa 60 Prozent der im verarbeitenden Gewerbe tätigen Per-
sonen in rund 42.500 KMU beschäftigt sind, während die restlichen 40 Prozent auf 1500 Un-
ternehmen mit mehr als 500 Beschäftigten verteilt sind (Statistisches Bundesamt, 2014, S. 6-
11).
2
Industrielle Leitmärkte des verarbeitenden Gewerbes sind unter anderem in der Automobil-
und Fertigungsindustrie zu finden (Kelkar & Heger, 2014, S. 13). Deutschland ist mit einem
Jahresumsatz von ca. 368 Mrd. Euro in 2014 nach China, den USA und Japan das Land mit
der viertgrößten Automobilindustrie weltweit. Der Industriezweig umfasst Kfz-Hersteller, Au-
tomobilzulieferer und Hersteller von Anhängern und Aufbauten (Verband der Automobilin-
dustrie, 2015, S. 16-20). Die Automobilindustrie gilt damit als eine der Schlüsselbranchen in
Deutschland. In besonderem Maße tragen hierzu die Automobilzulieferer bei, denn sie er-
bringen Drei Viertel der Wertschöpfung beim Bau eines Automobils (IG Metall, 2015a).
Trotz der Tatsache, dass ein Wachstum in allen drei Herstellergruppen vorliegt, gibt es große
Unterschiede bezüglich der strategischen Herausforderungen. Die Autobauer, zumeist
Großunternehmen, profitieren unter anderem, als Folge von Produktionsverlagerungen in
Niedriglohnländer, von geringeren Produktionskosten und einer bisher stetig steigenden
Nachfrage nach Autos, vor allem aus den BRIC Staaten (Deutsche Industriebank IKB, 2014).
Die deutschen Automobilzulieferer hingegen, wovon der Großteil mittelständisch geprägt ist,
sehen sich in Zukunft möglicherweise mit Umsatzeinbußen konfrontiert, da die Automobil-
produktion in Europa mittel- bzw. langfristig nicht mehr gesteigert werden kann. Zudem be-
finden sie sich in einer kritischen Transformationsphase aufgrund von neuen Technologien
und Veränderungen in den Wertschöpfungsmustern (Bratzel, Retterath & Hauke, 2015,
S. 179-180). Hier hat vor allem die Umsetzung von Industrie 4.0 große Bedeutung für die
zukünftige Wettbewerbsfähigkeit der Automobilzulieferer-Unternehmen (Zlich, 2014).
Einige Studien, wie beispielsweise die des Unternehmens PricewaterhouseCoopers AG über
Chancen und Herausforderungen der vierten industriellen Revolution (2014), deuten den-
noch auf eine positive Entwicklung der deutschen Industrieunternehmen hin. Während im
Jahr 2014 der Digitalisierungsgrad der horizontalen und vertikalen Wertschöpfungskette von
deutschen Automobilzulieferern sowie Maschinen- und Anlagenbauern bei etwa 19 Prozent
lag, wird erwartet, dass bereits im Jahr 2020 rund 85 Prozent der Unternehmen ihre Wert-
schöpfungskette weitgehend digitalisiert haben werden (Geissbauer, Schrauf, Koch & Kuge,
2014, S. 20) und dadurch ihre Bruttowertschöpfung im Bereich der Herstellung von Kraftwa-
gen und Kraftwagenteilen um bis zu 20 Prozent, im Maschinen- und Anlagenbau sogar um
bis zu 30 Prozent steigern werden können (Kelkar & Heger, 2014, S. 11).
1.2 Zielsetzung und Gang der Untersuchung
Ziel dieser Arbeit ist es, die Bedeutung von Industrie 4.0 und die damit einhergehenden
Chancen und Risiken für kleine und mittlere Unternehmen aus dem verarbeitenden Gewer-
be, speziell dem Bereich der Automobilzulieferer, zu analysieren. Zudem werden die wirt-
3
schaftspolitischen Maßnahmen, welche nötig sind, um Industrie 4.0 umsetzen zu können,
wissenschaftlich untersucht. Vor diesem Hintergrund werden zunächst die theoretischen
Grundlagen sowie der aktuelle wissenschaftliche Stand aufgezeigt bevor es zur Auswertung
der Experteninterviews kommt. Anschließend gilt es die theoretischen Kenntnisse mit den
Ergebnissen aus den Interviews zu vergleichen.
Bei den theoretischen Grundlagen werden die verschiedenen technologischen Aspekte von
Industrie 4.0 verdeutlicht und die gegenwärtige Situation der Automobilzulieferer-KMU dar-
gestellt. Anschließend wird der Stand der Forschung zusammengefasst, um klar zu definie-
ren in welchem Bereich der Wissensstand zu vertiefen ist und neue Erkenntnisse zu erarbei-
ten sind. Anschließend erfolgt die Herleitung der Forschungsfragen, um das inhaltliche Ziel
der Arbeit zu konkretisieren. In Kapitel vier wird die Methodik bei der Durchführung und Aus-
wertung der Experteninterviews besprochen. Die Experteninterviews werden dann in Kapitel
fünf nach dem Prinzip der qualitativen Inhaltsanalyse von Mayring ausgewertet. Darauffol-
gend werden die Ergebnisse der Experteninterviews mit dem Theorieteil der Arbeit vergli-
chen, damit Übereinstimmungen und Abweichungen herausgearbeitet werden können bevor
abschließend das Fazit gezogen wird.
4
0
5
10
15
20
25
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2020
In Milliarden
USD
2
Theoretische Grundlagen
2.1 Grundlegende technologische Aspekte von Industrie 4.0
Begriffe wie Cyber-Physical System, Smart Factory und Internet der Dinge bzw. Internet of
Things (IoT) prägen das allgemeine Bild von Industrie 4.0. Im nachfolgenden sollen deshalb
zunächst diese grundlegenden Begriffe erklärt werden.
Das Internet der Dinge besteht aus einem riesigen Netzwerk mit Milliarden von vernetzten Ge-
genständen. Dabei werden Menschen mittels Smartphones, Smartwatches, Tablets, etc. mit
Dingen wie Maschinen, Automobilen oder dem ,,intelligenten" Eigenheim verbunden (Andelfin-
ger & Hänisch, 2015, S. 9). Die zunehmende Allgegenwärtigkeit solch intelligenter Alltagsge-
genstände wird ,,Ubiquitous Computing" genannt und bildet die Vorstufe der sogenannten
,,Ambient Intelligence", der intelligenten Umgebung (Bullinger & ten Hompel, 2007, S. 21).
Um eine solche intelligente Umgebung zu erschaffen werden Technologien benötigt, die eine
Verbindung zwischen virtueller und physikalischer Welt herstellen. Eine besondere Bedeu-
tung kommt hier der RFID-Technologie als Sender-Empfänger-System zu. Diese gilt als
branchenübergreifende Schlüsseltechnologie, da sie Gegenständen ermöglicht eine eigene
Information mit sich zu tragen, welche das Objekt berührungslos und automatisch identifizier-
und lokalisierbar macht. Die Informationen in dem sogenannten RFID-Tag erlauben jedoch
nicht nur die reine Identifikation des Gegenstandes, sondern befähigen den Gegenstand von
Anfang an zu ,,wissen", wohin er muss und wie er dort hingelangt (Bullinger & ten Hompel,
2007, S. 21).
Abbildung 2-1: Umsatz durch RFID-Tags weltweit
Quelle: eigene Darstellung, in Anlehnung an Mazhelis et al. (Computer Science and Informationen Systems Re-
ports 2013), S. 16
5
Die zunehmende Relevanz der RFID-Technologie spiegelt sich in Abb. 2-1 wieder. Laut des
State of the Art Reports der finnischen Universität von Jyväskylä ist der Umsatz durch RFID-
Tags innerhalb der letzten fünf Jahre von fünf auf über zehn Mrd. US Dollar angestiegen und
hat sich damit mehr als verdoppelt. Bis 2020 wird erwartet, dass eine weitere deutliche Stei-
gerung des Umsatzes auf über 20 Mrd. US Dollar durch RFID-Tags stattfindet. Damit würde
eine jährliche Wachstumsrate von 14,6 Prozent vorliegen (Mazhelis et al., 2013, S. 16).
Gerade in der Produktion und Logistik befindet sich die RFID-Technologie bereits in Anwen-
dung. Die RFID-Transponder bilden dabei einen Grundbaustein der sogenannten ,,Embed-
ded Systems", welche einen weiteren zentralen Begriff um Industrie 4.0 darstellen. Embed-
ded Systems bestehen aus Identifikatoren (z.B. RFID-Transponder), Mikrocontrollern, Kom-
munikationssystemen, Sensoren sowie Aktoren und werden daher informationsverarbeitende
Systeme genannt (Bauer, Schlund, Marrenbach & Ganschar, 2014, S. 19). Beispiele für Em-
bedded Systems sind in der Automobilindustrie das Antiblockiersystem (ABS), das adaptive
Kurvenlicht und das elektronische Stabilitätsprogramm (ESP) (Wagner, Nascimento & Olivei-
ra, 2012).
Durch die Vernetzung physischer Vorgänge über Sensoren und Aktoren einer Vielzahl von
eingebetteten Systemen mit digitalen Diensten, welche an weltweite Netze angebunden sind,
entsteht eine direkte Verbindung zwischen physikalischer und virtueller Welt und damit ein
cyber-physisches System oder auch Cyber-Physical System (CPS) (Broy, 2010, S. 17). An-
wendung finden CPS z.B. im Qualitätsmanagement, bei der Optimierung von Produktions-
prozessen, im Produkt-Lebenszyklus Management, bei dem Informationsaustausch in der
Wertschöpfungskette sowie bei Service und Wartungsprozessen (Wolff & Schulze, 2013).
Das wohl bekannteste Cyber-Physical System ist jedoch das Smartphone. Es befindet sich
über Nutzerschnittstellen, Sensoren (z.B. in Form von Beschleunigungs-, GPS- oder Kom-
passsensoren) und Aktoren mit der Umgebung in direkter Interaktion, kommuniziert gleich-
zeitig aber auch im digitalen Netz (Broy, 2010, S. 2122).
Dieses Prinzip der Vernetzung findet sich ebenfalls bei Produktionssystemen von Fabriken
und Unternehmen. ,,Die eingebetteten Produktionssysteme sind einerseits vertikal mit be-
triebswirtschaftlichen Prozessen in Fabriken und Unternehmen vernetzt und andererseits
horizontal zu verteilten Wertschöpfungsnetzwerken verknüpft von der Bestellung bis zur
Lieferung" (Baum et al., 2013, S. 31). Besagte Vernetzung wird graphisch anhand von Abb.
2-2 und Abb. 2-3 dargestellt. Dabei beschreibt Abb. 2-2 die unternehmensübergreifende
Vernetzung der horizontalen Wertschöpfungskette, welche sich aus Lieferant, Unternehmen
und Kunde zusammensetzt, während Abb. 2-3 die Vernetzung der vertikalen Wertschöp-
fungskette innerhalb des Unternehmens darstellt. Deutlich wird hier vor allem, dass die Ver-
6
netzung jeweils in beide Richtungen erfolgt und damit die klassische Abgrenzung von Ge-
schäftsbereichen auflöst (Geissbauer et al., 2014, S. 21).
Abbildung 2-2: Vernetzte horizontale Wertschöpfungskette
Quelle: in Anlehnung an Geissbauer et al. (Industrie 4.0 Chancen und Herausforderungen 2014), S. 21
Abbildung 2-3: Vernetzte vertikale Wertschöpfungskette
Quelle: in Anlehnung an Geissbauer et al. (Industrie 4.0 Chancen und Herausforderungen 2014), S. 21
7
Das unternehmensübergreifende Vernetzen von mehreren eingebetteten Produktionssyste-
men zu cyber-physikalischen Systemen lässt eine ,,intelligente" Umgebung entstehen, wel-
che wiederum Grundbaustein der Smart Factory ist (Kelkar & Heger, 2014, S. 2). In der
Smart Factory erfolgt zum einen eine Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation, welche
den automatischen Datenaustausch zwischen Endgeräten beschreibt und zum anderen die
klassische Mensch-Maschine Kommunikation, bei welcher der Mensch mit der Maschine z.B.
via Touch-Bildschirmen kommuniziert. So kann beispielsweise der Instandhalter einer Ma-
schine über ein mobiles Endgerät benachrichtigt werden, wenn die Maschine ausfällt und
erhält Informationen warum diese ausgefallen ist. Die Wartung kann mit diesen Informatio-
nen signifikant beschleunigt werden, was zu geringeren Maschinenausfallzeiten führt (Emm-
rich et al., 2015, S. 38-39).
Die intelligente Fabrik wird durch die Gesamtheit der beschriebenen automatisierten Syste-
me weniger störanfällig und steigert gleichzeitig, aufgrund der höheren Flexibilität in der
Wertschöpfung, die Effizienz und Nachhaltigkeit der gesamten Produktion. Zusammen mit
Schnittstellen für intelligente Industrie 4.0-Lösungen in Bereichen wie Mobilität, Logistik,
Stromversorgung und Gebäudemanagement bildet die Smart Factory einen wichtigen Teil
der zukünftigen intelligenten Infrastruktur und zeigt auf, dass Industrie 4.0 kein isoliertes
Entwickeln von Lösungen darstellt, sondern ganzheitlich zu betrachten ist (Hellinger &
Stumpf, 2013, S. 23).
2.2 Mittelständische Automobilzulieferer
2.2.1 Begriffsbestimmung: Kleine und mittlere Unternehmen (KMU)
Der Begriff KMU steht gemäß der Definition im EU-Recht für ,,kleine und mittlere Unterneh-
men" (Empfehlung 2003/361 der Kommission, 06.05.2003). Aufgrund der Tatsache, dass
sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene die quantitative Abgrenzung von
KMU variiert, eine Strukturierung der Größenklassen für die wissenschaftliche Bearbeitung
jedoch notwendig ist, wird in dieser Arbeit die neue Mittelstandsdefinition des Instituts für
Mittelstandsforschung (IfM) in Bonn übernommen. Als kleine Unternehmen werden laut dem
Forschungsinstitut solche Unternehmen angesehen, deren Anzahl an Beschäftigten nicht
mehr als 9 beträgt. Zudem darf der Umsatz pro Jahr maximal eine Million Euro betragen.
Mittlere Unternehmen hingegen beschäftigen bis zu 499 Personen und weisen einen jährli-
chen Umsatz von höchstens 50 Mio. Euro auf (Institut für Mittelstandsforschung Bonn, 2002,
S. 14).
8
Tabelle 2-1: Unternehmen, Umsatz und sozialversicherungspflichtig Beschäftigte in Unternehmen 2009 in
Deutschland in allen Wirtschaftszweigen nach Unternehmensgröße
Unternehmensgröße
Anzahl (Anteil in Prozent)
der Unternehmen
Umsatz (Anteil in Pro-
zent) in 1.000
Anzahl (Anteil in Prozent)
der
sozialversicherungs-
pflichtig Beschäftigten
Kleine Unternehmen
3.158.065 (87,8)
434.679.443 (8,7)
3.596.986 (14,3)
Mittlere Unternehmen
426.695 (11,9)
1.513.291.107 (30,4)
11.693.855 (46,5)
KMU insgesamt
3.584.760 (99,7)
1.947.970.550 (39,1)
15.290.841 (60,8)
Quelle: eigene Darstellung, in Anlehnung an Institut für Mittelstandsforschung Bonn (Unternehmensgrößenstatis-
tik 2012), S. 16
Wie in Tabelle 1-1 zu sehen ist, zählten im Jahr 2009 in Deutschland in allen Wirtschafts-
zweigen (WZ) zusammen 99,7 Prozent, also etwa 3,6 Millionen Betriebe zu den kleinen und
mittleren Unternehmen. Damit erwirtschafteten die KMU etwa 39 Prozent des Gesamtumsat-
zes in Deutschland und beschäftigten ca. 15,3 Millionen Menschen (Institut für Mittelstands-
forschung Bonn, 2012, S. 16).
Trotz der Vorteile, welche aus der Grobstrukturierung der Unternehmensgrößen durch das
IfM entstehen, soll jedoch darauf hingewiesen werden, dass diese Betrachtung Unterschiede
aufgrund von differierenden Branchenmerkmalen zwischen den Unternehmen ausblendet.
Die Größe eines Unternehmens kann von Branche zu Branche eine unterschiedliche Rolle
spielen. Das hängt beispielsweise von der Kapitalintensität, Exportverflechtung oder der In-
novationsdynamik der jeweiligen Branche ab (Bass, 2006, S. 10).
2.2.2 Quantifizierung von mittelständischen Automobilzulieferer-KMU
Laut dem Statistischen Bundesamt werden die Automobilzulieferer-KMU dem Wirtschafts-
zweig 29 ,,Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen" zugeordnet. Dieser unterteilt
sich in zweiter Ebene in die ,,Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenmotoren", die ,,Her-
stellung von Karosserien, Aufbauten und Anhängern" und in die ,,Herstellung von Teilen und
Zubehör für Kraftwagen" (Statistisches Bundesamt, 2008, S. 309). Anzumerken ist jedoch,
dass die dem Wirtschaftszweig 29.1 angehörenden Hersteller von Kraftwagen und Kraftwa-
genmotoren keine Automobilzulieferer in diesem Sinne sind, sondern Automobilhersteller.
Ebenso sind die Hersteller von Karosserien, Aufbauten und Anhängern des WZ 29.2 im en-
geren Sinne keine Zulieferer (Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung mbH, 2011,
S. 2-3). Da jedoch die in Kapitel sechs und sieben behandelten Experteninterviews innerhalb
des Wirtschaftszweigs 29 geführt wurden, wird zunächst der komplette Wirtschaftszweig be-
9
trachtet bevor anschließend eine genauere Betrachtung der Automotive-Zulieferer des Wirt-
schaftszweigs 29.3 erfolgt.
Tabelle 2-2: Verhältnis der Betriebs- zur Beschäftigtenzahl im Jahr 2014, Wirtschaftszweig 29: Herstellung von
Kraftwagen und Kraftwagenteilen
Branche insgesamt (An-
zahl in Prozent)
KMU (Anzahl in Prozent)
Großunternehmen (An-
zahl in Prozent)
Betriebe
1.312 (100)
1.102 (84)
210 (16)
Beschäftigte
797.183 (100)
138.237 (17,3)
658.946 (82,7)
Umsatz in 1.000
370.977.932 (100)
36.897.563 (10)
334.080.369 (90)
Quelle: eigene Darstellung, in Anlehnung an Statistisches Bundesamt (Betriebe, Tätige Personen und Umsatz
des Verarbeitenden Gewerbes 2014), S. 30-41
Wie in Tab. 2-2 zu erkennen ist, wurden in Deutschland Ende September 2014 insgesamt
1.312 Unternehmen gezählt, welche in der Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen
tätig waren. Davon gehörten 1.102, also knapp 84 Prozent der Betriebe zu den kleinen und
mittleren Unternehmen, welche jedoch lediglich 17,3 Prozent der in der Automobilzuliefer-
branche tätigen Personen beschäftigten. Dabei erzielten die KMU einen Umsatzanteil von
lediglich ca. zehn Prozent, während die übrigen 210 Betriebe, die zu den Großunternehmen
gezählt werden, rund 90 Prozent des Umsatzes im Wirtschaftszeig 29 erzielten und mit ca.
659.000 tätigen Personen auch den Großteil an Beschäftigten stellten. Aufgrund der Tatsa-
che, dass die hier mitaufgeführten Großunternehmen des WZ 29.1 ,,Herstellung von Kraft-
wagen und Kraftwagenmotoren" alleine einen Umsatzanteil von rund 281 Mrd. Euro (ca. 76
Prozent) am Gesamtumsatz des WZ 29 trugen, ist die Umsatzverteilung, bezogen auf die
reinen Automobilzulieferer, verzerrt dargestellt (Statistisches Bundesamt, 2014, S. 30-41).
Tatsächlich entspricht die Umsatzverteilung unter den Automobilzulieferern nämlich dem in
Tabelle 2-3 aufgezeigten Verhältnis. 2014 wurden 40 Prozent des Umsatzes im WZ 29.3
durch KMU erbracht und 60 Prozent durch Großunternehmen. Wie auch in den vorherigen
Tabellen, besteht in Tabelle 3-3 der Großteil der Unternehmen (83,5 Prozent) aus KMU. An-
ders als jedoch in Tabelle 3-1 sind nur 34,1 Prozent der Beschäftigten im WZ 29.3 den klei-
nen und mittleren Unternehmen zuzuordnen. Damit ist das Verhältnis zwischen KMU und
Großunternehmen bzgl. Anzahl der Betriebe, Beschäftigte und Umsatz im WZ 29.3 deutlich
ausgewogener als in der übergeordneten Ebene des Wirtschaftszweigs 29 (Statistisches
Bundesamt, 2014, S. 30-41).
10
Tabelle 2-3: Verhältnis der Betriebs- zur Beschäftigtenzahl im Jahr 2014, Wirtschaftszweig 29.3: Herstellung von
Teilen und Zubehör für Kraftwagen
Branche insgesamt (An-
zahl in Prozent)
KMU (Anzahl in Prozent)
Großunternehmen (An-
zahl in Prozent)
Betriebe
869 (100)
726 (83,5)
143 (16,5)
Beschäftigte
305.136 (100)
104.045 (34,1)
201.091 (65,9)
Umsatz in 1.000
75.456.387 (100)
30.307.986 (40)
45.148.401 (60)
Quelle: eigene Darstellung, in Anlehnung an Statistisches Bundesamt (Betriebe, Tätige Personen und Umsatz
des Verarbeitenden Gewerbes 2014), S. 30-41
Anzumerken ist allerdings, dass die tatsächlichen Zahlen der Automobilzuliefererindustrie
wesentlich höher sind, da der Wirtschaftszweig 29 nicht alle Automobilzulieferer erfasst. Her-
steller von Reifen werden beispielsweise dem WZ 22 ,,Herstellung von Gummi- und Kunst-
stoffwaren" zugeordnet und Hersteller von Aluminiumteilen dem WZ 25 ,,Herstellung von Me-
tallerzeugnissen".
11
3
Stand der Forschung
3.1 Wirtschaftspolitische Maßnahmen
Die Umsetzung von Industrie 4.0 und der damit einhergehenden Digitalisierung hängt nicht
allein von der Innovationskraft der Industriebetriebe ab. Vielmehr müssen erst einmal die
Grundvoraussetzungen für zukünftiges Wirtschaftswachstum durch gesamtwirtschaftliche
und politische Maßnahmen sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene ge-
schaffen werden. Dazu lassen sich als wichtigste Faktoren die Förderung von qualifiziertem
Nachwuchs, der Ausbau der Kommunikationsinfrastruktur, die Verbesserung der IT-
Sicherheit sowie die staatliche Unterstützung von Forschung und Entwicklung im Rahmen
von Leuchtturmprojekten sowie Start-Ups identifizieren (Dorst & Heyer, 2015). Die erfolgrei-
che Umsetzung von Industrie 4.0 bedarf laut der Studie über die Chancen und Herausforde-
rungen der vierten industriellen Revolution des Unternehmens PricewaterhouseCoopers AG
(2014) einer breiten Unterstützung durch die Politik. Dabei fordern die befragten Unterneh-
men vor allem Unterstützung im Bereich der Förderung von qualifiziertem Nachwuchs, bei
der internationalen Standardisierung und der Schaffung eines wettbewerbsfähigen Daten-
schutzrechts. Weitere wichtige Punkte sind die Forschungs- und Entwicklungsförderung so-
wie die Bereitstellung von hochverfügbaren Breitbandnetzen (Geissbauer et al., 2014, S. 37).
Abbildung 3-1: Bedarf für eine Unterstützung durch die Politik bei der Umsetzung von Industrie 4.0
Quelle: in Anlehnung an Geissbauer et al. (Industrie 4.0 Chancen und Herausforderungen 2014), S. 37
32%
30%
28%
24%
23%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
Förderung von qualifiziertem Nachwuchs
Unterstützung der internationalen Standardisierung
Schaffung eines wettbewerbsfähigen
Datenschutzrechts
Forschungs- und Entwicklungsförderung
Bereitstellung hochverfügbarer Breitbandnetze
Anteil der Befragten
12
3.1.1 Förderung von qualifiziertem Nachwuchs
Die zunehmende Digitalisierung der deutschen Wirtschaft schafft neben Wirtschaftswachs-
tum und steigenden Exporten auch unmittelbare neue Arbeitsplätze. Dies wird durch die Er-
gebnisse der Studie des Forschungsinstituts Prognos, welche im Auftrag des BITKOM
durchgeführt wurde, bestätigt. Demnach wurden seit 1998 bis 2012 durch die Digitalisierung
1,46 Millionen Menschen zusätzlich beschäftigt. Die Industrie sorgte dabei für 300.000 zu-
sätzliche Stellen, wobei 28.000 auf den Maschinenbau und 24.000 auf die Automobilindustrie
entfielen (Streim, 2014).
Die zusätzlich geschaffenen Arbeitsplätze im Zuge der Digitalisierung setzen veränderte An-
forderungen an die Qualifikationen bzgl. der naturwissenschaftlichen, mathematischen und
technischen Kenntnisse der Arbeiter voraus. Diese grundlegenden Veränderungen am Ar-
beitsmarkt führen somit zu neuen Herausforderungen für die berufliche und akademische
Aus- und Weiterbildung von IT-Fachkräften. Die Politik muss die frühe Begeisterung für
technische Wissensgebiete vorantreiben und die Lerninhalte von Ausbildungsberufen und
Studiengängen an die Anforderungen der Digitalisierung anpassen (Geissbauer et al., 2014,
S. 37).
Dazu gehört die Einführung von neuen Hybridstudiengängen im Bereich der ,,Produktionsin-
formatik", welche neben den theoretischen Inhalten auch praxisorientierte Bereiche bezüg-
lich ITK-Technologien beinhalten. Zudem müssen digitale Kompetenzen noch weiter in der
Allgemeinbildung verankert werden (Dorst & Heyer, 2015).
3.1.2 Ausbau der Kommunikationsinfrastruktur
Von besonderer Bedeutung für Industrie 4.0 ist die allgemeine digitale Infrastruktur Deutsch-
lands. Es muss mit Hilfe von staatlicher Unterstützung ein Ausbau des Kommunikationsnet-
zes erfolgen. Dabei ist es besonders wichtig, dass informationstechnologische Hochleis-
tungsinfrastrukturen wie Breitbandnetze flächendeckend zur Verfügung gestellt werden. Die-
se stellen eine essenzielle Grundlage für die internationale Wettbewerbsfähigkeit Deutsch-
lands dar und ermöglichen gleichzeitig das zukünftige wirtschaftliche Wachstum des Stan-
dortes zu sichern (Bachmann et al., 2014, S. 29-30). Die grundlegende Bedeutung von
Breitband-Internet wird in Abb. 3-2 deutlich. Seit dem Jahr 2001 ist das jährliche Datenvolu-
men im stationären Breitband-Internetverkehr von 22 Millionen Gigabyte auf geschätzte 9,3
Milliarden Gigabyte im Jahr 2014 angewachsen und hat sich damit allein in den letzten fünf
Jahren mehr als verdreifacht (VATM, 2014).
Details
- Seiten
- Erscheinungsform
- Originalausgabe
- Jahr
- 2015
- ISBN (PDF)
- 9783961160846
- ISBN (Paperback)
- 9783961165841
- Dateigröße
- 683 KB
- Sprache
- Deutsch
- Institution / Hochschule
- Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg – Lehrstuhl für Industrielles Management
- Erscheinungsdatum
- 2017 (Februar)
- Note
- 1,3
- Schlagworte
- Industrie4.0 Cyber-physische Systeme Internet der Dinge Automobilzulieferer Digitalisierung Mittelstand Smart Factory KMU Cyber-physical Systems Internet of Things
