Zurück an die Weltspitze: Wie (Dark) Smart Factories Deutschlands Industrie beflügeln können
Die Vision wird Realität: Dark Smart Factories
1993/94 hatten mein damaliges Managementteam und ich eine Vision: Fertigung von Motorventilen ohne Maschinenbediener, „Lights-Out“, gesteuert allein durch robuste Maschinen und klare Prozesse. Unser Ziel: maximale Effizienz durch völlige Selbststeuerung der Fertigung.
Wir kamen weit – aber es fehlte damals noch Entscheidendes:
Big Data, der Digital Twin, Predictive Maintenance, Predictive Quality, starke Rechenleistung und echte, industrielle Künstliche Intelligenz.
Heute, 30 Jahre später, sind diese Technologien Realität geworden – und erste Unternehmen setzen sie ein: Xiaomi betreibt bereits eine erste Dark Smart Factory in China:
-
Vollautomatisierte Fertigung
-
24/7-Betrieb im Dunkeln
-
Roboter, IoT, KI und Big Data perfekt integriert
-
Produktivitätssteigerungen um bis zu 250 %
Hier geht’s zum Beispielvideo: 📺 YouTube-Video: Dark Smart Factories in China
KI und Robotik als Schlüsseltechnologien für Smart Factories
Smart Factories profitieren maßgeblich vom Einsatz von KI und Robotik, indem sie hochflexible und automatisierte Fertigungsprozesse ermöglichen. KI-Technologien unterstützen dabei sowohl im Designprozess (Model-Based Engineering) als auch direkt in der Produktion durch selbstlernende Systeme und robotergestützte Prozessautomatisierung. Diese Entwicklung schafft erhebliche Effizienzgewinne und Skalenvorteile und unterstützt Deutschland dabei, sich wieder an die Spitze der globalen industriellen Wettbewerbsfähigkeit zu setzen.
Warum das relevant für Deutschland ist
Dark Smart Factories sind mehr als ein technisches Experiment:
Sie könnten den Weg aus der Mitteltechnologiefalle weisen und eine neue Ära einleiten – Kostenführerschaft statt Rückzug in Nischen.
➡️ Nicht für alle Produktarten geeignet, aber hochattraktiv bei:
-
Großserienproduktion
-
Hochstandardisierten Bauteilen
-
Stabilen, effizienten Lieferketten
Unsere Chance: Lernen wir aus diesen Großserienfabriken (Typ III) und übertragen wir das Know-how auf Fabriken mittlerer Seriengrößen (Typ II) und sogar auf kleinere, flexiblere Nischenproduktionen (Typ I) oder umgekehrt.
Bild: Systemalternativen Fabrikgrundtypen in Abhängigkeit von der Strategie
Die drei Fabrikgrundtypen: Grundlage der Strategie
🔵 Fabriktyp I: Smart Factory I -hochflexibel für kleine Serien / Nischenprodukte
🔵 Fabriktyp II: Smart Factory II -standardisierte mittlere Serien, variantenreicher
🔵 Fabriktyp III: Dark Smart Factory :Hochautomatisierte Großserien, Kostenführer
Erkenntnisse aus der Dark Smart Fabrik III (Großserien) lassen sich methodisch überführen auf Typ II und Typ I und umgekehrt:
-
Predictive Maintenance und Quality: Verbesserung der Anlageneffizienz
-
Digital Twin: Optimierte Simulation und Planung auch bei mittleren Serien
-
KI-gestützte Prozesssteuerung: Vereinfachung und Robustheit auch bei Nischenprodukten
-
Automatisierungstechnik: Angepasste, skalierbare Lösungen
- ...
Schlüssel: Die Knowledge Creating Company
Doch Technologie allein genügt nicht.
Was braucht es zusätzlich?
👉 Wissenserzeugung, kontinuierliche transfomationale Anpassung, Erfahrungsintegration.
Die Philosophie der Knowledge Creating Company (Nonaka/Takeuchi) bietet den entscheidenden methodischen Rahmen:
Menschen, Maschinen, KI und gespeichertes Wissen arbeiten in einem ständigen PDCA-Zyklus (Plan-Do-Check-Act) zusammen, um durch tägliches Lernen und ständige Verbesserung die Wettbewerbsfähigkeit auszubauen.
Siehe hierzu auch:
Was ist eine beherrschte Fabrik?
Eine beherrschte Fabrik ist ein Produktionssystem, in dem Mensch, Technik und Organisation so aufeinander abgestimmt sind, dass Prozesse stabil, vorhersehbar und zielgerichtet verlaufen. Es geht nicht um maximale Automatisierung – sondern um beherrschte Automatisierung: Nur das, was verstanden und prozesssicher umgesetzt werden kann, wird automatisiert.
Merkmale einer beherrschten Fabrik:
- Klare Prozesse, Standards und Rollen
- Fähigkeitsaufbau bei Menschen & Systemen
- Transparente Steuerung (z. B. über Obeya-Räume)
- Reife im Umgang mit Abweichungen & Lernen
Was ist eine prozessfähige Fabrik?
Eine prozessfähige Fabrik produziert dauerhaft innerhalb vorgegebener Qualitätsgrenzen – unabhängig von Schichten, Bedienern oder Chargen. Prozessfähigkeit ist die Grundlage für Automatisierung, KI-Einsatz und Smart Factory-Strategien.
Zentrales Steuerungsinstrument: Die statistische Prozesskontrolle (SPC) – insbesondere die Cpk-Werte:
| Cpk-Wert | Bedeutung |
|---|---|
| Cpk < 1.0 | Prozess nicht fähig – Handlungsbedarf |
| Cpk ≥ 1.33 | Standard-Prozessfähigkeit |
| Cpk ≥ 1.67 | Hoch fähiger Prozess (z. B. Automotive) in der Smart Factory 2 und 3 unumgänglich |
Cpk (Process Capability Index) misst, wie gut ein Prozess innerhalb der Toleranzgrenzen arbeitet – unter Berücksichtigung von Mittelwert und Streuung.
Eine prozessfähige Fabrik kennt ihre Cpk-Werte, verbessert sie kontinuierlich – und macht dadurch Fortschritte sichtbar, steuerbar und lernfähig.
Warum das relevant für Deutschland ist
Dark Smart Factories und Smart Factories sind weit mehr als ein technisches Experiment:
Sie weisen den Weg aus der Mitteltechnologiefalle und leiten eine neue Ära ein
– Kostenführerschaft statt Rückzug in Nischen.
➡️ Nicht für alle Produktarten geeignet, aber hochattraktiv bei:
-
Großserienproduktion
-
Hochstandardisierten Bauteilen
-
Stabilen, effizienten Lieferketten
Unsere Chance: Lernen wir beherrschte und prozeßfähige Produktion um eine hohe wettbewerbsfähigen Stand der Automatisierung gerecht zu werden. Das ist gerade in Zeiten des demografischen Wandels wichtig. Die Automatisierung schafft die Wertschöpfung, die die ansteigende Rentnergeneration hilft zu finanzieren.
Übertragbare Inhalte auf die Fabrikgrundtypen
Warum Deutschland jetzt handeln muss
Deutschland leidet heute unter:
-
Sinkender Produktivität
-
Hohem Lohnkostenniveau
-
Abwanderung von Wertschöpfung
-
Innovationszurückhaltung im Mittelstand
- Fachkräftemangel
Dark Smart Factories, kombiniert mit dem Mindset der Knowledge Creating Company, bieten eine konkrete Lösung:
-
Produktivität steigern
-
Kostenführerschaft zurückgewinnen
-
Wohlstand sichern
➡️ Siehe hierzu auch unsere Analyse im Rahmen der Fünf Säulen des Handelns, insbesondere Säule II: Mid Tech – Effizienz, Produktivität und Transformation stärken.
Ein historisches Momentum für die deutsche Technologieindustrie
Besonders die deutsche Werkzeugmaschinenindustrie, Automatisierungstechnik, Roboterhersteller sowie Steuerungshersteller haben jetzt eine historische Chance:
-
Sie können als Technologielieferanten für die Smart Factories auftreten.
-
Sie können ihr Produktportfolio proaktiv ausbauen (z. B. KI-fähige Maschinensteuerungen, digitale Zwillinge, predictive Quality Tools).
-
Sie können sich wieder an die Weltspitze setzen, wenn sie jetzt proaktiv handeln.
Unser Weg: Mutig denken, entschlossen handeln
Wir müssen jetzt:
-
Erfahrungen aus Großserienfabriken methodisch auf kleinere Stückzahlen übertragen.
-
Technologie-, Lean- und Knowledge Creating-Prinzipien intelligent kombinieren.
-
In der verarbeitenden Industrie proaktiv Vorreiter sein, statt abzuwarten.
Dark Smart Factories sind keine Universallösung – aber ein Baustein für die Rückkehr an die Weltspitze.
„Wir müssen das Unmögliche versuchen, um das Mögliche zu erreichen.“
(Hermann Hesse)
🔌 Infobox:Energie als systemkritische Größe der Smart FactorySmart Factories benötigen:
|
Fazit:
Deutschland hat die technologischen Fähigkeiten.
Deutschland hat das industrielle Know-how.
Eine Smart Factory wird nur dann zu einer Dark Smart Factory, wenn auch das Energiesystem smart, stabil und strategisch mitgedacht wird.
Deutschland muss jetzt den Mut haben, den nächsten großen Schritt zu gehen und Hand in Hand mit dem Konzept der knowledge-creating-Company