Internet of Everything | bonnblog.eu

Moore und die Globalisierung

Jedes Kind kennt Einsteins berühmte Formel (E=mc²), aber die Zahl derer, die erklären könnten, was diese Buchstabenkombination tatsächlich bedeutet, ist verschwindend gering (zur persönlichen Weiterbildung hier klicken). Ebenso gering dürfte umgekehrt die Zahl derer sein, die mit der Formel „K_(t) = K₀ * 2^t/T₂“ etwas anfangen können. Dafür aber weiß jedes Kind seine Folgen einzuschätzen: die Rechnerleistung verdoppelt sich in etwa alle 18 Monate.

Und in einer ersten Konsequenz bedeutet das: Computer können altern oder zumindest veralten und haben deshalb einen kürzeren Erneuerungszyklus als beispielsweise Autos. Jedes Kind macht irgendwann die Erfahrung, dass es mit einem 18 Monate alten Smartphone in der Schule nicht mehr reüssieren kann!

Einsteins Formel beschreibt ein Naturgesetz. Der Zeitraum, in dem sich die Anzahl der Transistoren auf einem Chip regelmäßig verdoppelt, den Gordon Moore vor einem halben Jahrhundert abschätzte, war und ist nur eine Prophezeiung. Allerdings eine, die sich trotz aller Unkenrufe kontinuierlich bewahrheitet.

Das dürfte auch daran liegen, dass Intel – der Chip-Produzent, den Gordon Moore zusammen mit Robert Noyce 1968 gründete – sich das Mooresche Gesetz als selbsterfüllende Prophezeiung konsequent zur Richtschnur der eigenen Produktplanung gesetzt hat und damit nicht nur sich selbst, sondern auch die Lieferanten unter enormen Entwicklungsdruck stellt. Davon hat bekanntlich nicht nur Intel profitiert, sondern eine ganze IT-Industrie – und wenn man so will die gesamte Weltwirtschaft.

Denn so wie Einsteins relativistische Theorie über den Zusammenhang von Energie und Masse die Welt im Innersten zusammenhält, befeuert Moores Gesetz vom ewigen Schrumpfen das globale Wachstum. Ja, es ist überhaupt erst die Geheimformel, die die Globalisierung vorantreibt. Denn ohne die Fähigkeit, unsere Geschäftsabläufe rund um die Erde und rund um die Uhr zu synchronisieren, gibt es keine effizienten globalen Prozesse. Das gilt für den weltweiten Maisanbau ebenso wie für die Digitalisierung der Produktion im Sinne von „Industrie 4.0“.

Der Umkehrschluss wäre wohl nicht übertrieben, wenn man folgert, dass ein Ausbleiben des 18monatigen Verdopplungsprozesses in der Chiptechnologie dazu führen würde, das globale Wachstum einzubremsen, zum Erstarren und zum Erliegen kommen zu lassen. Denn wir streben kontinuierlich nach mehr Effizienz auf der Basis von mehr Erkenntnis. Mehr Daten verlangen mehr Verarbeitung. Mehr Informationen verlangen mehr Kommunikation.

Gut, dass mit der Verdopplung in der Leistung auch ein Verfall bei den Kosten einhergeht. Der Supercomputer Cray-1 aus dem Jahr 1975 leistete (damals) schwindelerregende 80 Millionen Gleitkommaoperationen pro Sekunde (Megaflops). Die Grafikeinheit in einem schon gar nicht mehr top-aktuellen iPhone 5S leistet fast 1000mal so viel. Als Deep Blue 1997 Gary Kasparow im Schachturnier schlug, konnte er mit 11,4 Gigaflops rund 200 Spielzüge pro Sekunde analysieren. Der Tablet-Chip Tegra K1 in Googles Nexus 9 schafft es auf fast 400 Gigaflops. Und was machen wir damit? Daddeln, Texten, Quatschen.

Andererseits allokieren die großen Cloud-Anbieter immer mehr Rechenpower in ihren Data Centern rund um die Erde. Sie werden – ob durch Cloud oder Mobile, ob durch Big Data oder Social Media befeuert – das neue Rückgrat der Globalisierung. Wir sollten vielleicht die Betrachtungsweise ändern und künftig nicht mehr die Anzahl der Komponenten auf einem Chip zählen, sondern die schiere Rechenleistung, die sich mit immer gigantischeren Rechenzentren zusammenballt.

Als die Cray-1 den legendären Computerfilm Tron animierte, lag diese Rechenleistung in der Hand von wenigen, die sich eine solche Millionen-Investition leisten konnten. Die Rechenleistung der Cloud steht jedem, der sie mieten und nutzen will, zur Verfügung.

Dabei wird die Effizienz durch ein zweites, deutlich unbekannteres Gesetz weiter gesteigert: Das Metcalfesche Gesetz, das in diesem Jahr immerhin 35 Jahre alt wird. Robert Metcalfe, der Erfinder des Ethernets und Gründer des Netzwerkspezialisten 3Com, hat 1980 postuliert, dass der Nutzen eines Kommunikationssystems mit der Anzahl der möglichen Verbindungen der Teilnehmer wächst, während die Kosten nur proportional zur Anzahl der Teilnehmer steigen. Also: je mehr im globalen Kommunikationsverkehr teilnehmen, desto ertragreicher ist das für alle. In einer Digitalen Wirtschaft dürfte dieses Gesetz Moores Gesetz längst den Rang abgelaufen haben.

Nur, wo bleibt da der Mensch? Nach Schätzungen ist im Hirn Platz für 2,5 Petabyte. IDC aber schätzt, dass sich die Daten im Internet alle zwei Jahre verdoppeln und im Jahr 2020 40 Zettabyte (eine 4 mit 22 Nullen) an Daten im Web gespeichert sein werden. Unsere Fähigkeit, neue Informationen aufzunehmen, steigt aber nicht annähernd so schnell. Wir werden immer mehr Systeme brauchen, die Daten zu Informationen verdichten und Informationen auswählen. Irgendwann werden wir mit Didi dem Doppelgänger sagen müssen: „Ich brauche weniger Details.“

Industrie 4.3

Bereits zum dritten Mal steht die Hannover Messe ganz im Zeichen der Digitalisierung und der vernetzten Fertigung, mit der die vierte industrielle Revolution losgetreten werden soll. Mal abgesehen davon, dass das Schlagwort von der „Industrie 4.0“ auch bei der dritten Aufführung nicht griffiger, nicht mitreißender wird und inzwischen ähnlich abgenutzt klingt wie der Begriff vom „Internet der Dinge“: es braucht halt mal wieder so lange, bis aus einer Vision eine Mission wird und sich daraus eine Aktion ergibt.

Aber so ist das nun mal mit den Elefantenschwangerschaften. Und dass Industrie 4.0 ein ganz dickes Ding ist, das bestätigen unisono Bundeskanzlerin Angela Merkel, EU-Kommissar Günther Oettinger und Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel, der dem Handelsblatt nicht nur vorrechnete, dass „Hunderttausende neue Arbeitsplätze“ entstehen können, sondern auch postulierte: „Ein Plus von mehr als 250 Milliarden Euro an Wertschöpfung ist in den nächsten zehn Jahren möglich.“

Was sind da schon drei Jahre fürs Anlauf-Nehmen? Dass auch gesprungen wird, glauben drei Viertel der vom VDE befragten Mitgliedsunternehmen aus der Elektronik, Elektrotechnik und Informationstechnik: Die intelligente Fabrik seit spätestens 2025 Realität. Immerhin befänden sich bereits 70 Prozent der Befragten in einer Analysephase, während schon jeder dritte ein konkretes Projekt in Angriff genommen hat. Ähnlich positiv sieht der Hightech-Verband Bitkom die Lage. Von 100 befragten Unternehmen hat in dessen Studie jedes vierte ein konkretes Projekt am Laufen.

Das Problem ist nur: beide Studien befragen Unternehmen mit höchster Affinität zur Digitalisierung. Sie könnten sozusagen die Speerspitze der Industrie-4.0-Bewegung bilden. Ob aber tatsächlich nach zehn Jahren auch schon die breite Masse an mittelständischen Fertigungsunternehmen nach „Digitalien“ aufgebrochen sein wird, darf dennoch getrost bezweifelt werden. Auch wenn die Einführungsphasen neuer Technologien immer kürzer werden. Aus kaufmännischer Sicht müssen die alten Maschinen immer noch erst einmal abgeschrieben sein und einen Return on Invest erarbeitet haben, ehe Schichtwechsel im Maschinenpark herrscht. Jeder vierte vom VDE Befragte fürchtet, dass die deutsche Industrie zu lange an klassischen Produktionsmethoden festhalten wird.

Kein Wunder, dass hier und da auf der Hannover Messe die Rufe nach mehr Anreizen für Investitionen durch die Politik lauter wird. Zwar sehen sich Automobilbau und Maschinenbau ebenfalls ganz vorne beim Weg ins Digitale Fertigungszeitalter. Aber mehr Rechtssicherheit aus Berlin und Brüssel gerade dort, wo Unternehmensgeheimnisse und operative Daten in die Cloud wandern, wäre schon gut, heißt es beim VDMA. Denn die Furcht vor Spionage, Piraterie und Plagiaten wächst – auch bei den Maschinenbauern, die sich immer stärker einem unlauteren Wettbewerb durch nachgemachte Ersatzteile ausgesetzt sehen. Und auch die VDE-Studie bestätigt: Sieben von zehn Befragten sehen in der nicht gegebenen IT-Sicherheit die größten Hemmnisse.

Und gleichzeitig bleibt die Politik auch bei der Bereitstellung der nötigen Infrastruktur in der Bringschuld. Für die Umsetzung der Digitalen Agenda nimmt die Bundesregierung trotz dreier zuständiger Bundesminister ähnlich lange Anlauf wie die Wirtschaft für die Umsetzung von Industrie 4.0. Da nehmen die Argumente zum Teil schon absurde Formen an, wenn es einerseits heißt, die Zukunft des Industriestandorts Deutschland hinge von diesen Maßnahmen ab, andererseits aber jeder jeden anguckt und die Schultern zuckt: Fangt ihr schon mal an.

Nach der VDE-Studie glaubte vor zwei Jahren noch mehr als die Hälfte der Befragten, dass Deutschland zum Leitanbieter für Industrie 4.0 wird. Jetzt sind es nur noch 40 Prozent. Einer der Sündenböcke für die leichtsinnige Aufgabe von weltwirtschaftlichen Führungspositionen wird dabei in falschen Forschungsimpulsen gesehen. Die Automobilindustrie klagt, dass Deutschland zu lange kein Interesse an modernen Batterien hatte, die jetzt auf dem Weg zur Elektromobilität dringend benötigt werden. Und der Maschinenbau klagt ebenso wie die Elektronik-Industrie, dass viel zu wenig in die Weiterentwicklung Cyber Physical Systems investiert wird. Sie sind es, die das Internet der Dinge überhaupt erst mit Daten und Erkenntnissen füttern und damit die vierte industrielle Revolution mit Leben füllen.

Doch die beklagenswerten Versäumnisse von gestern rechtfertigen nicht die Unterlassungen von morgen. Politik und Wirtschaft sollten nicht jeweils auf den anderen zeigen, wenn es darum geht, Schub zu erzeugen. Sonst wird „Made in Germany“ ein nostalgischer Begriff, der auf der Hannover Messe bereits abgelöst wird durch den Slogan des Gastlandes: „Make in India“.

Hannover Messe CeBIT Industrie 4.0

Wir schalten zurück ins Frühjahr 1985. In den Marketingabteilungen von rund 7000 Unternehmen laufen die Vorbereitungen für den Auftritt zur Hannover Messe Industrie auf Hochtouren. Im April werden dort wieder die Tore geöffnet, um Bagger, Kräne, Fließbänder und Fertigungsmaschinen zu zeigen. Auch Roboter – oder richtiger: Handhabungsautomaten – werden präsentiert. Und natürlich das „Centrum für Büro- und Informationstechnik“ mit 1300 Ausstellern, das wegen der nur schwer ab- und aufzubauenden Mainframes Ganzjahres-Dauergast in der Halle 1 am Nordeingang war.

Kurzer Exkurs: Auch wenn keine Messe war – nirgendwo auf der Welt gab es so viele „Mipse“ wie im Keller der Halle 1. „Mips“ (oder Milion Instructions per Second) war damals die Maßeinheit für Großrechnerleistungen, die heute längst durch „Gips“ und „Tips“ abgelöst sind. Aber wer zählt heute noch so? Exkurs Ende.

Doch bei 870 EDV-Unternehmen gab es keinerlei Vorbereitungen. Sie hatten von der Deutschen Messe AG eine Absage erhalten. Denn obwohl das CeBIT bereits auf zwei weitere Hallen ausgewichen war, fehlte der Platz für die Repräsentanten der digitalen Revolution. Die logische Konsequenz führte zur ersten alleinigen CeBIT – einen Monat vor der Industriemesse – im Jahr 1986.

Doch 1985 wurde noch heftig Ungemach über die Deutsche Messe AG ausgekübelt. Eine „Fehleinschätzung, die von der Geschichte bestätigt werden wird“, war die Loslösung des CeBIT für Roland Mecklinger, damals Vorstandsmitglied der SEL (Standard Elektrik Lorenz, wer erinnert sich?, heute Alcatel-Lucent). Auch der legendäre Heinz Nixdorf, der freilich die Erfolgsstory der unabhängigen CeBIT nie erleben sollte, weil er auf der ersten unabhängigen CeBIT einem Herzinfarkt erlag, grummelte vor 30 Jahren: „Wir wurden nicht gefragt!“

Inzwischen wurden Hunderttausende gefragt und haben „Ja“ gesagt zur unabhängigen CeBIT – in der nächsten Woche also zum 29sten Mal.

„Die CeBIT“ ist heute längst keine Messe der Informationswirtschaft und Telekommunikation. Sie ist ein gesellschaftspolitisches Ereignis. Sowas wie das Weltinformationswirtschaftsforum – nur nicht in Davos, sondern in Hannover. Mit Themen wie der „Shared Economy“, der „Datability“ oder der „Digitalen Fabrik“ und der „Digitalen Ökonomie“ hat die CeBIT einen gesellschafts-relevanten Charakter. Sie wird inzwischen ebenso im Feuilleton zitiert wie im Wirtschaftsteil einer Zeitung. Ihre Präsenz als politische Weltbühne wird bestätigt durch die Teilnahme von Angela Merkel, David Cameron oder, ach ja: Arnold Schwarzenegger.

So wie soziale Medien, autonomes Autofahren, RFID, Big Data die Wirtschaft beeinflussen, so verändern diese Themen auch unser gesellschaftliches Selbstverständnis. Und die CeBIT ist das Messe-Spiegelbild dieser Diskussion. Sie ist ein Vielfaches größer als die Consumer Electronics Show in Las Vegas und der Mobile World Congress in Barcelona.

Aber kann sie angesichts des Megatrends rund um Industrie 4.0 noch ohne die Industriemesse? Frisst die Revolution ihre Kinder? Oder ist es gar eine Konterrevolution, die das Thema Informationswirtschaft mit der industriellen Fertigungswelt (wieder)vereint? 1985 kündigte IBM an, der Industriemesse treu zu bleiben, weil die CeBIT ohne das industrielle Umfeld der Hannover Messe ihre Kundschaft verlieren könne. Später gehörte IBM zu den größten Ausstellern auf der CeBIT. Und heute hat das Unternehmen praktisch keinen Bezug mehr zur Industrie.

Das aber haben zahllose Startups, die sich mit ihren Produktideen sowohl auf der CeBIT als auch auf der Industriemesse wohl fühlen würden. Nächste Woche sind sie in einer proppenvollen Halle 11 zu besichtigen und werden im April ebenfalls in den Nischenpräsentationen der Industriemesse zu sehen sein. Viele globale Player der Fertigungsautomation, der Logistik oder der Datenanalyse sehen sich längst wieder hin und hergerissen zwischen den beiden weltweiten Leitmessen.

Die Deutsche Messe AG wird handeln müssen. Mit Industrie 4.0 hat sie ein Luxusproblem. Für eine Zusammenlegung gibt es aus Gründen des Zeitmanagements und der Platzverfügbarkeit keinen vernünftigen Grund. Aber – Überraschung, Überraschung – beide Messen rücken durch die Digitalisierung der Geschäftsprozesse wieder näher aneinander. Und gleichzeitig exportiert die Deutsche Messe äußerst erfolgreich ihr Messekonzept ins Ausland – zuletzt nach Indien. Global Conferences around the world and around industry 4.0 – die Deutsche Messe Hannover CeBIT Industrie 4.0 wäre ein deutscher Exportschlager.

Industrie? Wir! Punkt!

Wenn die Politik der Energiewirtschaft vorschreiben kann, mit welchem Brennstoff sie Strom erzeugen darf beziehungsweise nicht erzeugen darf, kann man dann auch der Wirtschaft vorschreiben, wie ihre digitale Kommunikationsinfrastruktur auszusehen hat? Oder anders gefragt: Können die politischen Parteien den wirtschaftenden Unternehmen das Konzept „Industrie 4.0“ verordnen (in den siebziger Jahren hätten wir den Pleonasmus „aufoktroyieren“ benutzt…)?

Die Diskussion um die vierte Generation der Industrialisierung – kurz: „Industrie 4.0“ – nimmt in Deutschland immer skurrilere Formen an. Während Angela Merkel (zuletzt auf dem Weltwirtschaftsforum in Davos) „auch als deutsche Bundeskanzlerin“ sagt, wie wichtig eine technologische Weiterentwicklung der digitalisierten Fertigung für den Wertschöpfungsstandort Deutschland ist und zugleich vor einem zweiten Platz im Wettlauf mit den digitalen Propagandisten in Fernost und Farwest warnt, wird hierzulande mal wieder nichts so heiß gegessen, wie es in den Siliziumbrennöfen gekocht wird.

Dabei gibt es wohl überall einen weitgehenden Konsens darüber, wie sehr die Digitalisierung die Produktionsmethoden und damit die Produktionsstandorte verändern wird. Fünf Punkte sind es, die in der Regel genannt werden, wenn es um die Vorteile einer komplett durch die Informationstechnik revolutionierten Wertschöpfung geht:

Mit ihren Aufgaben besser im Wertschöpfungsprozess eingebundene lokale Standorte können schlanker, dedizierter, flexibler, individueller und schneller agieren und zugleich auf lokale Ressourcen zurückgreifen. Sie bilden ein wohl-orchestriertes Konzert mit großen, global ausgerichteten Standorten, wo assembliert und finalisiert wird.
Die zunehmende Digitalisierung (Cloud Computing, Internet der Dinge, Big Data-Analysen) versorgt die Produktion mit immer intelligenteren Objekten, die nicht nur wissen, was sie sind, wohin sie gehören und was mit ihnen geschehen soll. Sie tragen auch die Blaupause zu ihrer Vervollständigung als digitale Rezeptur oder Stückliste mit sich rum.
Kollaboration und Kooperation werden weiter voranschreiten, je spezialisierter einzelne Fertigungsstätten und Forschungszentren operieren. Wenn der Aufbau einer Kommunikationskette immer leichter wird, lassen sich zunehmend situative Partnerschaften zwischen Unternehmen und Universitäten knüpfen – und wieder lösen.
Während die Spezialisierung der Produktionsstätten voranschreitet, wird sich zugleich auch eine Hybridisierung der Fertigungsstätten entwickeln, in denen heute dieser, morgen jener Arbeitsschwerpunkt umgesetzt wird. 3D-Drucker und hochflexible Roboter etwa sind Beispiele für diese Entwicklung. Statt der heutigen – zumeist – starr auf eine Produktlinie ausgelegten Werkshallen sehen wir künftig Maschinenparks, deren Wettbewerbsvorteil in der Flexibilität liegt.
Damit einher geht ein kultureller Wandel in der Wahrnehmung des industriellen Handelns. Industrieparks werden zu lebenden Organismen, in denen nach ingenieurmäßigen Maßstäben arbeitsteilig Wertschöpfung betrieben wird – ähnlich wie in der Softwarebranche seit den späten neunziger Jahren.

Diese Vision verlangt deutlich mehr Zeit und Intelligenz als die bloße Digitalisierung eines bestimmten Fertigungsprozesses, in dem grundsätzlich oder strukturell eigentlich nichts gewonnen wäre. Unternehmen sind gut beraten, wenn sie nicht vordergründig und plakativ in „Industrie 4.0“ investieren, sondern weiterhin in Märkte, ihre Produkte und ihre Produktion. Genau das passiert derzeit. Die alle überraschenden guten Konjunkturzahlen der letzten Monate zeigen, dass das kein Irrweg ist.

Deutsche Ingenieure haben eine lange Tradition, den Technologiewettlauf zu verlieren, um den Nutzungswettlauf zu gewinnen. Der vielgeschmähte Audiostandard MP3 gilt vielen als Menetekel für die Unfähigkeit, eine vielversprechende Technologie gewinnbringend umzusetzen. Nur: Wo war eigentlich der Business Case hinter MP3? Der Niedergang der Musikindustrie ist genau der Beweis, dass sich hinter der Digitalisierung von Audiodaten kein gewinnbringendes Geschäftsmodell verbarg.

Und auch in der Digitalisierung eines Fertigungsprozesses liegt per se kein Business Case, wenn es nicht gleichzeitig einen Kulturwandel im Sinne der fünf genannten Prinzipien von „Industrie 4.0“ gibt.

Es mag sein, dass in Europa zum wiederholten Male der Wettlauf um die Entwicklung einer Technologie verloren geht. Aber die Zuversicht ist gerechtfertigt, dass die Nutzung dieser Technologie auch den alten Kontinent mit seinen Ingenieurstugenden beflügeln wird.

Industrie? Das sind wir Unternehmer. Punkt.