Kooperation vonMensch und Maschinein der Industrie 5.0

Romano Roth
8. Okt.
4 Min. Lesezeit

Original Publikation: DIGITAL MANUFACTURING

Die industrielle Erfolgsgeschichte schlägt das nächste Kapitel auf. Manche nennen es Industrie 5.0, wenngleich es um mehr als ein Upgrade von Industrie 4.0 geht: Hier rücken Mensch, Nachhaltigkeit und Resilienz ins Zentrum des Handelns. Künstliche Intelligenz verändert dabei Produktionsanlagen, Rollen und Entscheidungswege. Menschliche Intuition trifft auf maschinelle Präzision – und verschmilzt zu hybrider Wertschöpfung. Wie diese Zusammenarbeit funktionieren kann, zeigt das unternehmerische Betriebsmodell der Zukunft – das „Cybernetic Enterprise“.

Nach Dampfmaschine, Fließband, Elektronik und digitale Vernetzung: Nun hält die KI mit Macht Einzug und die Industrie geht den nächsten Evolutionsschritt. Die Treiber, die die Neuausrichtung von Produktion und Wertschöpfung dringender denn je machen, liegen dabei auf der Hand. Insbesondere Effizienz- und Kostendruck sowie die immer schwierigere Differenzierung am Markt sorgen für ein Umdenken. Auch Demografie und Fachkräftemangel zwingen Unternehmen zum Handeln, denn bis 2036 werden in Deutschland rund 30 Prozent der verfügbaren Erwerbspersonen das Rentenalter erreicht haben.

Parallel verstärken geopolitische Spannungen und das zunehmende Lieferkettenrisiko die Notwendigkeit, sich resilient und damit zukunftsfähig aufzustellen. Schon heute kosten globale Störungen Industrieunternehmen im Durchschnitt acht Prozent ihres Jahresumsatzes. Eine verschärfte ESG-Regulierung verpflichtet große Unternehmen zu umfassender Nachhaltigkeitstransparenz. In Kombination mit steigenden Energiepreisen wächst so der Druck, kreislauffähige Produktionsmodelle zu gestalten.

Die EU-Kommission definiert diese neue industrielle Phase also nicht umsonst als „humancentric, sustainable and resilient“. Die Überschrift Industrie 5.0 versteht sie dabei ausdrücklich als Erweiterung der Industrie-4.0-Logik, nicht als Ablösung. Damit rückt neben Vernetzung und Automatisierung die Frage ins Zentrum, wie Technologie menschliche Kreativität stärkt, Ressourcen spart und Störungen schneller abfedert. Industrie 5.0 ist somit der Schritt von smart zu adaptiv und bewusst.

DAS ORGANISATIONSMODELL DES „CYBERNETIC ENTERPRISE“ VERBINDET SENSORIK, OT-DATEN, KI-AGENTEN UND GESCHÄFTSREGELN IN FEEDBACK-SCHLEIFEN.

Aus digital wird „cybernetic“

Industrie im KI-Zeitalter basiert auf drei technischen Säulen: KI-gestützte Entscheidungsfindung, kollaborative Robotik und plattformbasierte Produktionsmodelle. Diese können ihr Potenzial allerdings erst dann vollständig entfalten, wenn sie konsequent durch die Prinzipien eines „Cybernetic Enterprise“ verknüpft sind. Dazu gehören Selbstorganisation und Lernfähigkeit, Wertstrom-, Feedback- und Plattformorientierung sowie Kundenzentrierung.

Das heißt: Das Organisationsmodell eines „Cybernetic Enterprise“ verbindet Sensorik, OT-Daten, KI-Agenten und Geschäftsregeln in geschlossenen FeedbackSchleifen. Jede Maschinenoperation erzeugt Daten, KI interpretiert sie und die Erkenntnisse fließen sofort zurück in Steuerung, Disposition und sogar Entwicklung. So wird aus der digitalen Transformation die „Cybernetic Transformation“. Warum „cybernetic“? Der Kybernetik-Begriff leitet sich vom griechischen Wort für „Steuermann“ ab und bezieht sich auf Steuerung, Regelung und Kommunikation in komplexen Systemen. Damit eignet er sich hervorragend, um Modelle für die Zusammenarbeit zwischen Menschen und KI zu beschreiben.

Reifegrade der Mensch-Maschine-Kollaboration

Wie können Mensch und künstliche Intelligenz in der Praxis interagieren? Wir befinden uns mittendrin in einer Entwicklung, die die Zusammenarbeit Schritt für Schritt auf ein neues Level hebt. Es beginnt mit der Assistenz. Hier unterstützt die KI den Menschen, indem sie kontextbasierte Optimierungsempfehlungen liefert – so zum Beispiel bei der automatischen Korrektur des Drehmoments während eines Montageprozesses.

In der nächsten Stufe, der Ko-Kreation, entstehen Lösungen im engen Zusammenspiel von Menschen und Maschine – etwa bei der Variantenplanung, wo die KI Analyse und Simulationen übernimmt und der Mensch Domänenwissen und Erfahrung einbringt. Auf der dritten Entwicklungsstufe steht die Moderation. Die KI orchestriert hier Teams, verteilt Aufgaben und priorisiert Aufträge auf Basis von Produktions- und Personaldaten. Ein typisches Beispiel ist die Schichtplanung.

Den höchsten Reifegrad hat die Hochautonomie. In diesem Szenario regulieren sich Produktionsprozesse weitgehend selbst, der Mensch wird zum Supervisor. Beispiel: Self-Healing-Produktionslinien, die Störungen eigenständig erkennen und beheben, bevor es zu Stillständen kommt

Auf dem Weg zur selbstlernenden Fabrik

Die „Cybernetic Transformation“ hin zur Industrie 5.0 ist eine Reise. In der Praxis sollten Entscheider ihr Augenmerk insbesondere auf drei Etappen legen. Am Anfang steht eine systematische Analyse der bestehenden Prozesse, um Wertströme sichtbar zu machen und Engpässe frühzeitig zu identifizieren. Diese Transparenz schafft die Grundlage für gezielte KI-basierte Verbesserungen – und ihren tatsächlichen Wertbeitrag.

Es empfiehlt sich zudem, spezialisierte Plattformteams aufzubauen, die zentrale technische Services, Tools und Infrastrukturelemente automatisiert bereitstellen. Das erleichtert anderen Teams das eigenständige, schnelle, sichere und skalierbare Arbeiten mit KI-Produkten. Nur wer mit den passenden Experimentier-, Test- und Operationalisierungs-Methoden arbeitet, wird KI-Agenten robust produktiv setzen können. Ziel muss dabei die zyklische, kontinuierliche Rückkopplung sein, die das Herzstück der selbstlernenden Organisation bildet.

Die Roadmap zur Industrie 5.0 besteht aus drei Phasen.

Wie die Industrie die Herausforderungen meistern kann

Damit die KI-Transformation gelingt, müssen Industriebetriebe einige technologische, organisatorische und kulturelle Herausforderungen im Blick haben und diese systematisch adressieren:

Technologische Integration: Gerade „Brownfield“-Fabriken benötigen pragmatische Modernisierungsansätze. Iterative Retrofits mit Sensor-Kits und EdgeKI, die KI-Modelle auf lokalen Endgeräten bereitstellen, machen die Bestandsanlagen schrittweise smart – priorisiert nach Automatisierungs-Backlog und entlang von KPIs.
Skill-Gap: Datenkompetenz, PromptEngineering und Roboter-Coaching sind die neuen Schlüsselqualifikationen. Erweiterte Lernpfade und Cross-Skilling verändern klassische Rollen. Hierbei werden Mechatroniker zu Cobot-Supervisoren und KI-Verhaltenstrainern.
Governance und Regulierung: Der EU AI Act und die ab 2027 geltende EU-Maschinenverordnung setzen den Rahmen für den Einsatz von „High Risk AI Systems“. Guardrails as Code automatisieren die Regeldurchsetzung und erleichtern Audits. Interdisziplinäre AI Boards tun gut daran, unternehmensinterne Leitplanken zu definieren.
Kulturwandel: Führung verschiebt sich von der Kontrolle zum Empowerment. Teams übernehmen konkret Verantwortung für Kennzahlen, während Plattform-Teams ihnen in den Bereichen Security und Compliance den Rücken freihalten. Learning Circles und Safe-to-Fail-Zonen sichern die Zusammenarbeit psychologisch ab.

Industrie 5.0 als nächste Stufe industrieller Wertschöpfung

Industrie 5.0 ist weit mehr als ein Buzzword – sie markiert die nächste logische Entwicklungsstufe industrieller Wertschöpfung. Dabei ergänzt sie Industrie 4.0 um menschzentrierte KI, zirkuläre Nachhaltigkeit und organisatorische Resilienz. Im Mittelpunkt steht das Konzept des „Cybernetic Enterprise“, in dem Daten, Algorithmen und Menschen zu einem lernenden Wertstrom verschmelzen.

Wer frühzeitig in Transparenz, PlattformTeams und geschlossene KI-Schleifen investiert, schafft resiliente, kundenzentrierte Fabriken, die sich kontinuierlich selbst verbessern – mit nachweisbaren Effekten: zweistellige Effektivitätszuwächse, signifikant kürzere Stillstandszeiten und eine Reduktion des CO2-Fußabdrucks bei jedem gefertigtem Bauteil.