Wissensaufbau und externe Hilfe für KMU

Im ersten Quartal 2024 ist die Gesamtzahl an offenen Stellen in Ingenieurberufen im Vorjahresvergleich um 15,6% auf 148.000 gesunken, bleibt aber weiterhin auf hohem Niveau.‣ weiterlesen

In Deutschland fehlen Fachkräfte. Ein Weg, um die Lücken zumindest ein wenig zu schließen: Ausbildung. Vor allem in den MINT-Berufen ist Nachwuchs gefragt. Wie aus einer Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft hervorgeht, bilden hier Unternehmen besonders intensiv aus.‣ weiterlesen

Mit der Abkündigung von Diensten und Plattformen wie Google IoT Core, IBM Watson IoT und SAP Leonardo standen im vergangenen Jahr die Zeichen im IoT-Markt auf Konsolidierung. Beobachter leiteten daraus ein Ende des Hypes ab, und Unternehmen stellten sich die Frage nach Wirtschaftlichkeit und Zukunftsfähigkeit ihrer IoT-Projekte. Zu Recht? Oder war der Abgesang verfrüht?Bei der Umsetzung einer IoT-Plattform-Migration unterstützt Device Insight die Unternehmen mit einem 5-Schitte-Verfahren. Darin enthalten ist ein Anforderungs-Check für die strukturierte Konzept-Entwicklung. (Bild: Device Insight GmbH)Das Internet of Things ist ein Werkzeug, das Unternehmen dabei unterstützt, Probleme zu lösen. Doch in der Frühphase des IoT wurde – oft ohne konkreten Anwendungsfall – viel experimentiert. Unternehmen wollten innovativ sein, den Trend nicht verpassen, und gingen davon aus, dass das Sammeln von Daten sich irgendwann als wertvoll erweisen würde. Mit dem heute erreichten Reifegrad des Marktes konzentrieren sich IoT-Investitionen jedoch stärker auf erzielbare Geschäftsergebnisse. Im industriellen Kontext bilden etwa gepflegte IoT-Daten eine wichtige Grundlage von Prozessoptimierung und für KI-Anwendungen. Gleichzeitig kämpfen viele Unternehmen mit ineffizienten IoT-Architekturen. Darauf müssen sie ebenso reagieren wie auf das Veralten oder Verschwinden von Plattformen.Nicht alles, was technisch machbar ist, ist wirtschaftlich sinnvoll. In der Anfangszeit experimentierten viele Unternehmen mit Hilfe von externen Dienstleistern und bauten IoT-Anwendungen auf. Doch der kommerzielle Erfolg blieb oft aus. In den letzten Jahren scheinen Unternehmen jedoch zunehmend zu verstehen, wie das IoT Mehrwerte für ihre Produktion, Produkte und Dienstleistungen bringen kann. Vielfach stellen vernetzte Software-Komponenten bereits integrale Bestandteile von Produkten und Geschäftsprozessen dar. Zunehmend bauen Unternehmen daher interne Kompetenz auf, wo sie sie vorher noch extern eingekauft haben. Dazu gehört auch die eigene Softwareentwicklung. Hier stehen sie jedoch vor der Herausforderung, gute Entwickler zu finden und zu halten. Das gilt besonders für Mittelständler, die häufig im ländlichen Raum ansässig sind.Ein weiteres Problem ist die Verwendung von IoT-Plattformen, die während der Hype-Phase eingeführt wurden und die sich später als ineffizient, instabil oder nicht skalierbar genug erwiesen. Die Folgen sind hohe operative Kosten, unzuverlässige Systeme und hohe Wartungsaufwände, die die Ressourcen von Entwicklern binden. Besonders problematisch ist das, wenn der Betrieb von Infrastruktur und Anwendungen zeitintensiv ist, weil auf Infrastructure as a Service (IaaS) gesetzt wurde.IoT ist inzwischen Bestandteil vieler Produkte. Eine instabile IoT-Architektur oder ein instabiler digitaler Teil eines größeren Produkts verringern den Wert der gesamten Lösung. Im schlimmsten Fall kann es zu Kundenunzufriedenheit und Rufschäden kommen. Hohe Betriebs-, Entwicklungs- und Sicherheitskosten binden Ressourcen, die in der Entwicklung und Verbesserung von Produkten besser investiert wären.Oft weisen IoT-Plattformen der ‘ersten Generation’ Leistungsdefizite auf, da sie nicht ausreichend auf Skalierbarkeit ausgelegt sind. Zudem sind viele ältere Plattformen häufig nicht modular aufgebaut und somit weniger flexibel. Auch hohe Betriebskosten sind bei älteren IaaS-basierten Lösungen häufig ein Problem. Ein möglicher Ausweg besteht im Umstieg auf Public Clouds wie Azure oder AWS. Vor einer solchen Migration sollte jedoch die bestehende Lösung und die Architektur evaluiert werden, um Fehler nicht zu wiederholen.

Der weltweite Wettbewerb mit chinesischen Unternehmen wird härter, da die Produkte aus Fernost besser werden und fast immer günstiger sind. Aber Chinas Industrie profitiert auch von Subventionen auf breiter Front. Eine vom VDMA beauftragte Studie bilanziert die Wettbewerbsposition Chinas auf den Weltmärkten im Maschinen- und Anlagenbau und zeigt Handlungsoptionen auf.‣ weiterlesen

Wie wirkt sich die Digitalisierung auf die Gesundheit verschiedener Beschäftigungsgruppen aus? Dieser Frage ist das ZEW Mannheim nachgegangen und kommt zu dem Ergebnis, dass sich vor allem der Gesundheitszustand von Arbeitern verschlechtert.‣ weiterlesen

Die strukturelle Verbesserung der Kosten und Profitabiltät steht für große Industrieunternehmen in diesem Jahr ganz oben auf der Managementagenda. Für zwei Drittel der Vorstände hat das Thema laut einer Studie der Managementberatung Horváth größte Bedeutung. Im Zuge dessen setzt sich die Deglobalisierung der Unternehmen fort: aus Exportweltmeistern werden transnationale Organisationen. Deutschland profitiert hier laut der Studie nicht.

Mit Ausnahme des Automotive-Sektors gehen die CxOs in allen Industriezweigen für das Gesamtjahr 2024 von konstanten oder leicht steigenden Umsätzen aus. Mit Blick auf 2025 sind die Aussichten positiv – keine Branche geht dann mehr von einem Rückgang aus, alle rechnen mit relevanten Umsatzsteigerungen. „Die Unternehmen haben ihre Hausaufgaben gemacht. Der Fokus auf Kostenmanagement – und auch Liquiditätsmanagement ist in der Priorität gestiegen, die Basis für Wachstum – zahlt sich aus. Die Unternehmen bedienen die Märkte zunehmend direkt aus den Regionen heraus mit eigenen Standorten. Das erweist sich als Erfolgsstrategie“, sagt Ralf Sauter, Partner und Industrieexperte bei der Managementberatung Horváth.

„Für den Standort Deutschland muss man aber sagen: Aufschwung sieht anders aus. Denn das Wachstum findet im Ausland statt, die Wertschöpfung wird immer dezentraler. Das ist Erfolgsfaktor, aber auch Herausforderung: Die Unternehmen müssen ihre Organisationsstrukturen dahingehend anpassen, dass die Regionen autonomer vom Headquarter agieren können.“

Über die sich verschlechternden Standortbedingungen in Deutschland besteht Sauter zufolge großer Unmut und Unverständnis bei den Top Playern. Der Experte und Studienleiter hat persönlich im Rahmen der Studie intensive Gespräche mit 50 Vorständen und Geschäftsführungsmitgliedern international agierender Industriekonzerne geführt, insgesamt wurden CxOs aus 440 großen produzierenden Unternehmen gefragt. „Industriekonzerne mit Hauptstandort in Deutschland investieren zwar noch immer etwa 50 Prozent ihrer Kapitalaufwendungen hier, für Ersatz und neue Produktionen. Doch das bedeutet auch: die Hälfte der Investitionen fließen ins Ausland, und zwar die Wachstumsinvestitionen“, sagt Ralf Sauter, Partner und Industrieexperte bei der Managementberatung Horváth.

Ein starker Fokus der deutschen Produzenten liegt in den USA, mehr als 12 Prozent an CAPEX fließen dorthin. „Nicht nur die Kostenstrukturen und Marktchancen sind hier attraktiv – das ökonomische Mindset ist ganz anderes. Die Industrie hat volle politische Rückendeckung, Wachstum wird gezielt gefördert“, so Horváth-Experte Sauter. Doch die Unternehmen stellen sich resilient auf und setzen nicht alle Karten auf den US-Markt, sondern orientieren sich beispielsweise auch weiterhin verstärkt nach Asien (rund 14 Prozent CAPEX), insbesondere China und Indien. „Die Unternehmen betreiben Derisking, ja, aber das heißt nicht, dass sie aus China rausgehen – im Gegenteil“, so Sauter.

Die strukturelle Verbesserung der Kosten und Profitabiltät steht für große Industrieunternehmen in diesem Jahr ganz oben auf der Managementagenda. Für zwei Drittel der Vorstände hat das Thema laut einer Studie der Managementberatung Horváth größte Bedeutung. Im Zuge dessen setzt sich die Deglobalisierung der Unternehmen fort: aus Exportweltmeistern werden transnationale Organisationen. Deutschland profitiert hier laut der Studie nicht. ©LALAKA/stock.adobe.com (Bild: ©LALAKA/stock.adobe.com)Mit Ausnahme des Automotive-Sektors gehen die CXOs in allen Industriezweigen für das Gesamtjahr 2024 von konstanten oder leicht steigenden Umsätzen aus. Mit Blick auf 2025 sind die Aussichten positiv – keine Branche geht dann mehr von einem Rückgang aus, alle rechnen mit relevanten Umsatzsteigerungen. “Die Unternehmen haben ihre Hausaufgaben gemacht. Der Fokus auf Kostenmanagement – und auch Liquiditätsmanagement ist in der Priorität gestiegen, die Basis für Wachstum – zahlt sich aus. Die Unternehmen bedienen die Märkte zunehmend direkt aus den Regionen heraus mit eigenen Standorten. Das erweist sich als Erfolgsstrategie”, sagt Ralf Sauter, Partner und Industrieexperte bei der Managementberatung Horváth.”Für den Standort Deutschland muss man aber sagen: Aufschwung sieht anders aus. Denn das Wachstum findet im Ausland statt, die Wertschöpfung wird immer dezentraler. Das ist Erfolgsfaktor, aber auch Herausforderung: Die Unternehmen müssen ihre Organisationsstrukturen dahingehend anpassen, dass die Regionen autonomer vom Headquarter agieren können.”Über die sich verschlechternden Standortbedingungen in Deutschland besteht Sauter zufolge großer Unmut und Unverständnis bei den Top Playern. Der Experte und Studienleiter hat persönlich im Rahmen der Studie Gespräche mit 50 Vorständen und Geschäftsführungsmitgliedern international agierender Industriekonzerne geführt, insgesamt wurden CXOs aus 440 großen produzierenden Unternehmen gefragt. “Industriekonzerne mit Hauptstandort in Deutschland investieren zwar noch immer etwa 50 Prozent ihrer Kapitalaufwendungen hier, für Ersatz und neue Produktionen. Doch das bedeutet auch: die Hälfte der Investitionen fließen ins Ausland, und zwar die Wachstumsinvestitionen”, sagt Sauter.Ein starker Fokus der deutschen Produzenten liegt in den USA, mehr als 12 Prozent an CAPEX fließen dorthin. “Nicht nur die Kostenstrukturen und Marktchancen sind hier attraktiv – das ökonomische Mindset ist ein ganz anderes. Die Industrie hat volle politische Rückendeckung, Wachstum wird gezielt gefördert”, so Sauter. Doch die Unternehmen stellen sich resilient auf und setzen nicht alle Karten auf den US-Markt, sondern orientieren sich beispielsweise auch weiterhin verstärkt nach Asien (rund 14 Prozent CAPEX), insbesondere China und Indien. “Die Unternehmen betreiben Derisking, ja, aber das heißt nicht, dass sie aus China rausgehen – im Gegenteil”, so Sauter.

Mit dem TechnikRadar untersuchen Acatech, die Körber-Stiftung und das Zentrum für Interdisziplinäre Risiko- und Innovationsforschung der Universität Stuttgart jährlichen, wie sich die Technikeinstellungen in der Bevölkerung in den letzten Jahren verändert haben und dass die Deutschen im Vergleich mit ihren europäischen Nachbarn Technik differenzierter bewerten. Die Daten aus den seit 2017 regelmäßig durchgeführten Repräsentativumfragen lassen einen Längsschnittvergleich zu – und dieser zeigt: In einigen zentralen Fragen haben sich ältere und jüngere Menschen in Deutschland stetig voneinander entfernt. ©THANANIT/stock.adobe.com (Bild: ©THANANIT/stock.adobe.com)Umweltschutz hängt vom Alter ab. Das ist das Ergebnis des TechnikRadar 2024, für das die bisherigen Repräsentativumfragen von 2017, 2019, 2021 und 2022 vergleichend ausgewertet wurden. Demnach trifft die Aussage, dass der Erhalt einer intakten Umwelt erfordert, dass alle ihren Konsum reduzieren, bei den 16 bis 34-Jährigen zuletzt auf vergleichsweise wenig Einverständnis – mit einem Durchschnittswert von 6,8 auf einer Skala von 0 (volle Ablehnung) bis 10 (volle Zustimmung). Die Altersgruppe der über 65-Jährigen stimmt mit einem Wert von 7,9 deutlich stärker zu.Auch bei anderen Fragestellungen haben sich die Ansichten von jüngeren und älteren Deutschen voneinander entfernt. Die Generation 65+ teilt laut der jüngsten Befragung eher die Befürchtung, dass Technik ihre Freiheit einschränken könnte. Bei der Aussage “Je weiter sich die Technik entwickelt, desto mehr Zwänge wirken auf den Menschen” erreicht die Zustimmung der älteren Altersgruppe auf einer Skala von 0 (volle Ablehnung) bis 10 (volle Zustimmung) einen Wert von 7,0. Die 16 bis 34-Jährigen weisen mit 5,7 im Vergleich mit allen anderen untersuchten Gruppen den niedrigsten Wert auf.Das TechnikRadar zeigt, dass die Deutschen Technik sehr differenziert und stark anwendungsbezogen bewerten. Der Einsatz von Robotern in der Pflege wird beispielsweise auf einer Skala von 0 (gar nicht nützlich) bis 10 (sehr nützlich) mit einem Wert von 3,9 im Jahr 2022 eher kritisch gesehen, auch wenn die Nutzenbewertung seit 2017 stetig gestiegen ist (vgl. 2017: 3,4). Ein stärkerer Einsatz von Robotern im Bausektor wird hingegen mit einem Wert von 5,1 als deutlich nützlicher eingeschätzt.

Um die Produktivität sowie die Zufriedenheit der Beschäftigten zu verbessern, setzen Employee-Experience-Führungskräfte laut einer Befragung des Softwareanbieters Zendesk vermehrt auf KI – die Mehrheit der Befragten beobachtet dadurch bereits Verbesserungen der Arbeitsqualität. ‣ weiterlesen

Die Kombination von Robotik und künstlicher Intelligenz (KI) verspricht großes Potenzial für die Produktion. Werden Bewegungsanweisungen etwa von einem KI-Algorithmus berechnet, muss nicht für jede neue Fertigungsaufgabe eine Fachperson hinzugezogen werden. Nach diesem Prinzip haben Forschende am IHP-Institut für Integrierte Produktion Hannover einem Cobot das Zeichnen beigebracht. Dieses , das ausschließlich relevante Kanten enthält, kann von einem Cobot nachgezeichnet werden. (Bild: Susann Reichert / IPH gGmbh)Kollaborierende Roboter, auch Cobots genannt, übernehmen in der Produktion Aufgaben, die üblicherweise von menschlichen Händen ausgeführt werden. Im Vergleich zu klassischen Industrierobotern sind sie kleiner und flexibler. Sie sind dafür gebaut, Seite an Seite mit Menschen zusammenzuarbeiten. Zudem zeichnen sich Cobots durch eine intuitivere Handhabung und geringeren – allerdings manuellen – Programmieraufwand aus. Der Einsatz lohnt sich daher nur für repetitive Bewegungsabläufe. Aufgaben, bei denen Flexibilität gefordert ist – etwa bei der Fertigung von Einzelstücken nach individuellen Kundenwünschen – können Cobots noch nicht sinnvoll übernehmen. Mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) könnte sich dies jedoch ändern. KI-Algorithmen übernehmen dabei die Aufgabe, Bewegungsanweisungen für den Cobot zu erstellen. In Zukunft könnten Cobots somit auch von Personen ohne Programmierkenntnisse bedient werden.Ein Beispiel für die Verbindung von Cobot und KI haben Forschende am IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover entwickelt. Sie haben einem Cobot beigebracht, Bilder detailliert nachzuzeichnen. Dabei wird ein zuvor unbekanntes Bild mittels KI analysiert und in eine Bewegungsanweisung für den Roboter umgewandelt.Mit mehreren verarbeitungs-Algorithmen wird ein in ein Schwarz-Weiß-umgewandelt, das ausschließlich relevante Kanten enthält. (Bild: Leonard Engelke / IPH gGmbh)Damit das Bild vom Cobot gezeichnet werden kann, sind zunächst mehrere Bildverarbeitungs-Schritte notwendig. Ziel ist es, das Bild so umzuwandeln, dass nur die wichtigen Kanten übrig bleiben. Für die Bildverarbeitung greifen mehrere Algorithmen ineinander. Zunächst wird das Bild in ein Schwarz-Weiß-Bild umgewandelt. Anschließend wird der Weichzeichner Gaussian Blur angewandt, um Bilderrauschen, Artefakte und kleinere Details zu entfernen. Danach kommt der Canny-Algorithmus (Canny Edge Detector) zum Einsatz: Dieser prüft jeden einzelnen Pixel darauf, wie stark sich dieser von seiner Umgebung abhebt. Pixel, die sich stark abheben, werden als Kante erkannt, alle anderen Pixel werden entfernt. So entsteht ein Schwarz-Weiß-Bild, das ausschließlich relevante Kanten enthält (siehe Zeichnung).Anschließend erstellt die KI den Programmiercode für den Cobot, der damit das Bild möglichst effizient zeichnen kann. Das Ziel ist es, nicht für jeden Pixel eine eigene Bewegungsanweisung zu erstellen, sondern so viele Pixel wie möglich in einer einzelnen Bewegung zu zeichnen. Die Zeichnung erfolgt also nicht Punkt für Punkt, sondern in langen, verbundenen Linien – überflüssige Bildfragmente werden weggelassen. Die KI trifft dabei die Entscheidungen, welche Bildpunkte tatsächlich relevant sind und welche entfallen werden können.Die Kombination aus Robotik und KI-Bilderkennung bietet perspektivisch Möglichkeiten für verschiedene Fertigungsbereiche. So könnten Cobots künftig individuelle Gravuren auf unterschiedliche Produkte aufbringen. Die KI-Bilderkennung erkennt die Größe und Form des Produkts, die Oberflächenbeschaffenheit und das Material und errechnet die richtigen Parameter für den Cobot, der die Gravur aufbringt.In der Werkstattfertigung könnte ein solcher Roboter ein individuelles Bauteil verschweißen. Benötigt würde dafür die CAD-Datei der Bauteilgeometrie sowie die Schweißnahtposition – die Bewegungsanweisungen für den Roboter errechnet dann ein KI-Algorithmus.Potenzial verspricht das Zusammenspiel von KI und Cobot auch bei der Qualitätssicherung: Die KI erkennt fehlerhafte Werkstücke, der Cobot sortiert sie aus. Wird die Qualität bereits während des Fertigungsprozesses erfasst, kann die KI bei Abweichungen eigenständig die Parameter anpassen und dadurch Ausschuss vermeiden. Die KI-basierte Qualitätssicherung beim 3D-Druck von individuellen Medizinprodukten hat das IPH bereits im Forschungsprojekt ‘Saviour’ erforscht.

Während viele Arbeitnehmende davon ausgehen, dass ihre aktuellen Kompetenzen auch für künftige Herausforderungen am Arbeitsmarkt ausreichen, zeichnet sich auf Seiten der Arbeitgebenden ein anderes Bild. Mehr als 60 Prozent der Unternehmen sehen hier einen Nachqualifizierungsbedarf.‣ weiterlesen