Zukunft der Industrieproduktion

Dark Factories als Antwort auf Deindustrialisierung

Licht aus, Effizienz an: In menschenleeren Hallen steuern autonome Systeme Produktionsprozesse in Hochgeschwindigkeit. Dark Factories verändern alles.

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Mit Dark Factory sind vollautomatisierte Produktionsanlagen gemeint, in denen Roboter unabhängig von menschlicher Anwesenheit Prozesse durchführen – ganz ohne Licht, ohne Pausen, ohne Fehler.

Die menschen­leeren Fabriken, in denen nur noch Roboter tätig sind, könnten die Betriebskosten um bis zu 25 Prozent senken, die Produktivität um bis zu 30 Prozent steigern und die Fehlerquoten um bis zu 40 Prozent reduzieren, so Jane Enny van Lambalgen, CEO der Beratungs- und Managementfirma Planet Industrial Excellence. Wenn in einer Fertigungshalle ausschließlich Roboter am Werk sind, können diese zwei- bis fünfmal schneller arbeiten als es aus Sicherheitsgründen bei Menschen im Raum geboten und erlaubt ist. Man nennt diese vollautomatisierten Produktionsstätten Smart Factories oder auch Dark Factories, weil die Roboter im Unterschied zu Menschen beim Arbeiten kein Licht benötigen. Diese Dark Factories werden zunächst vor allem in der Massenfertigung zum Einsatz kommen, also nicht bei der Einzelfertigung oder im Sondermaschinenbau.

Menschenleere Fabrikhallen, in denen die Produktion allein durch Roboter auf Hochtouren läuft, werden in den nächsten 15 Jahren zur Normalität werden.

Jane Enny van Lambalgen, CEO von Planet Industrial Excellence

Als eine wesentliche technologische Grundlage für diese Entwicklung, nennt die Industrieexpertin sogenannte Autonomous Production Twins, kurz APT oder digitale Zwillinge, in der Fertigungs­industrie, um Produktions­prozesse autonom zu überwachen, zu steuern und zu optimieren. Ein APT verknüpft Echtzeit­informationen, die über fortschrittliche Sensorik und digitale Zuliefersysteme erfasst werden, mit Künstlicher Intelligenz, um eine virtuelle Repräsentation des Produktionssystems zu schaffen, die selbstständig Entscheidungen treffen und Prozesse anpassen kann. „Ein autonomer Produktions­zwilling ist in der Lage, Produktionsprozesse aktiv zu steuern und auf unvor­hergesehene Ereignisse wie beispielsweise Engpässe in der Lieferkette durch automatische Umplanungen zu reagieren“, erläutert van Lambalgen.

Dark Factories gegen Deindustrialisierung und Demografie

Nach ihrer Einschätzung hat diese Entwicklung das Potenzial, die Deindustrialisierung Deutschlands zu verlangsamen und möglicherweise sogar aufzuhalten. „Der Aufwand zur Verlagerung von Fertigungs­kapazitäten ins Ausland ist hoch. Die schrittweise Automatisierung der Produktion im Inland mit der Langfristperspektive Dark Factory stellt in vielen Fällen eine betriebs- und volkswirtschaftlich sinnvolle Alternative dar“, ordnet die Industrieexpertin ein. Die Tatsache, dass in vollautomatisierten Fertigungs­stätten mit viel weniger Personal gearbeitet werde, dürfe nicht zum Totschlagargument werden, warnt Jane Enny van Lambalgen vor einer politisch-gesellschaftlichen Diskussion „Arbeiter gegen Roboter“.

In einer Dark Factory würden zwar nur etwa zehn Prozent des Personalstammes benötigt werden, im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsverfahren. Aufgaben wie Planung, Implementierung, Überwachung und Wartung müssten weiterhin zumindest teilweise von Menschen übernommen werden. „Es entstehen weniger, aber dafür höher qualifizierte Arbeitsplätze“, erklärt Jane Enny van Lambalgen, „was angesichts des demografischen Faktors mit einem zunehmenden Mangel an Arbeitskräften volkswirtschaftlich eine gute Nachricht ist.“ Sie verweist darauf, dass eine ganze Reihe von Unternehmen angesichts der Personalknappheit bereits eine personalfreie Nachtschicht in der Fertigung eingeführt hat.

Jane Enny van Lambalgen, CEO der Beratungs- und Managementfirma Planet Industrial Excellence

Deutschland sollte diese Entwicklung daher in erster Linie als Chance ergreifen, um weiterhin als international wettbewerbsfähiger Produktionsstandort zu gelten, rät die Industrieexpertin. Genug Zeit zur Anpassung sei vorhanden, meint sie. „Dark Factories stellen eine technologische Heraus­forderung dar und werden sich daher in den nächsten Jahren erst allmählich durchsetzen. Diese Zeitspanne kann Deutschland nutzen, um das Land in einer gemeinsamen Anstrengung von Politik, Wirtschaft und sicherlich auch Gewerkschaften auf diese nächste Fertigungsgeneration vorzubereiten“, empfiehlt Jane Enny van Lambalgen.

Angesichts des demografischen Faktors sollte dabei nicht der Erhalt von Arbeitsplätzen um jeden Preis im Vordergrund stehen, sondern die Qualifizierung der heranwachsenden Generation für die neuen Arbeitsplätze. „Der Umgang mit KI-Systemen, die letztlich die Grundlage für Smart Factories bilden, muss für Beschäftigte künftig so selbstverständlich sein wie die Nutzung eines Smartphones“, so die Expertin.

EU-Regeln und Robotersteuer

„Die politischen Diskussionen über neue EU-Regeln für menschenleere Fabriken bis hin zu einer eventuellen Robotersteuer können den Bau autonomer Fabriken hierzulande möglicherweise verhindern“, erklärt Jane Enny van Lambalgen, „aber dies wird die internationale Wettbewerbsfähigkeit weiter schwächen.“ Selbst wenn in Deutschland auf absehbare Zeit keine Geister-Fabriken entstünden, würde deren Inbetriebnahme in Ländern außerhalb der EU einen enormen Kostendruck auf die Produktion made in Germany ausüben.

Sie verweist beispielhaft auf die Dark Factory des chinesischen Technologieherstellers Xiaomi nördlich von Peking, die im Dauerbetrieb ohne Fertigungsmitarbeiter (aber mit Wartungspersonal) pro Sekunde ein Smartphone produzieren kann. Die Fertigungskapazität liegt derzeit bei bis zu 10 Millionen Smartphones pro Jahr und kann auf das Dreifache erweitert werden. „Für rund 330 Millionen Dollar Entwicklungs­kosten hat Xiaomi einen Blick in die Zukunft der industriellen Fertigung geschaffen“, ordnet Jane Enny van Lambalgen ein. Sie erläutert: „Bei der Errichtung einer Smart Factory entfallen etwa ein Drittel der Gesamtkosten auf Sensorik, Software und Infrastruktur, aber die höheren Investitionen zahlen sich bereits nach einem Betriebsjahr durch die deutlich niedrigere Lohnsumme aus.“ Hinzu käme die höhere Flexibilität, um auf Marktveränderungen zu reagieren, und das höhere Qualitätsniveau, was die Nachbesserungs­kosten senkt und die Kundenzufriedenheit steigert.

Eine derartige Vollautomatisierung werde in Deutschland auf Jahre hinweg noch die Ausnahme bleiben, vor allem bei der Einzelfertigung und im Sondermaschinenbau. Aber die schrittweise Einführung „menschenfreier Zonen“ für Teilbereiche der Produktion erwartet Jane Enny van Lambalgen auch hierzulande zusehends. Schon in fünf Jahren könnte bis zur Hälfte der Fertigungsfläche „dunkel“ sein, schätzt sie.

„Deutschland wird sich auf Dauer als international wettbewerbsfähiger Produktionsstandort nur halten können, wenn es in den nächsten fünf bis zehn Jahren gelingt, Smart Factories hierzulande im großen Stil zu errichten und das Arbeitsrecht entsprechend angepasst wird“, ist Jane Enny van Lambalgen überzeugt. Hierzu bedürfe es „Mut und Vision der Führungskräfte“ in der Industrie, aber auch einer entsprechenden politischen Initiative. „Denn natürlich hat die Minderbeschäftigung durch Smart Factories erheblichen Einfluss auf die Renten- und Sozialsysteme, die alle auf der Besteuerung von menschlicher Arbeitskraft aufgebaut sind“, sagt die Expertin. Sie stellt klar: „Aufgrund des demografischen Faktors stoßen diese Systeme allerdings ohnehin an ihre Grenzen und müssen dringend reformiert werden. In der Sicherung des Produktions­standorts Deutschland durch die Förderung vollautomatisierter Fertigung hierzulande steckt daher auch ein wichtiger Baustein für den Umbau der Renten- und Sozialsysteme mit einem enormen Wert­schöpfungspotenzial. Das wird allerdings nur gelingen, wenn die Politik den Mut zu Konzepten findet, die über den bloßen Ruf nach mehr Regulatorik oder einer Robotersteuer hinausgehen.“

(Quelle:  Planet Industrial Excellence)

FAQ: Dark Factories und die Zukunft der Produktion

1. Was sind Dark Factories und warum gelten sie als Zukunftsmodell der industriellen Fertigung?
Dark Factories – auch als Geister-Fabriken bekannt – sind vollautomatisierte Produktionsstätten, in denen Roboter ohne menschliches Personal arbeiten. Der Begriff „dark“ verweist darauf, dass Roboter kein Licht benötigen, um zu arbeiten. Diese Anlagen ermöglichen eine deutlich höhere Effizienz: Bis zu 25 Prozent geringere Betriebskosten, 30   Prozent mehr Produktivität und 40 Prozent weniger Fehlerquote sind laut Expertenschätzungen realistisch. Sie gelten als Antwort auf Fachkräftemangel, steigende Löhne und die Deindustrialisierung westlicher Industriestandorte.

2. Welche Rolle spielen digitale Zwillinge in Dark Factories?
Ein zentraler Baustein der Dark Factory ist der sogenannte Autonomous Production Twin (APT) – ein digitaler Zwilling, der Produktionsprozesse in Echtzeit überwacht, steuert und autonom anpasst. Mithilfe von Sensorik, KI und vernetzten Systemen können diese digitalen Zwillinge auf unvorhergesehene Ereignisse wie Lieferengpässe reagieren und automatisch Produktionsabläufe optimieren. So entsteht ein lernfähiges, flexibles Produktionssystem, das ohne ständige Eingriffe von Menschen auskommt.

3. Welche gesellschaftlichen und politischen Herausforderungen bringt die Entwicklung mit sich?
Obwohl Dark Factories das Potenzial haben, Produktionsstandorte wie Deutschland zukunftsfähig zu machen, stellen sie auch die Arbeitswelt und das Sozialversicherungssystem vor große Herausforderungen. Der Personalbedarf sinkt, einfache Tätigkeiten entfallen, es entstehen jedoch neue, höher qualifizierte Arbeitsplätze. Gleichzeitig drohen politische Eingriffe wie eine Robotersteuer oder strenge EU-Regularien, die Entwicklung auszubremsen. Eine Modernisierung des Arbeitsrechts und der Sozialsysteme ist deshalb ebenso notwendig wie Investitionen in Qualifikation und Technologie.