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Das DIGINOVA-Projekt hat seine Ergebnisse vorgelegt

Im Rahmen des 7. Forschungsrahmenprogramms der EU wurde ein Projekt „Innovation for Digital Fabrication“ („DIGINOVA“) aufgelegt, mit der Aufgabe, das Potenzial der Digitalen Fabrikation in Europa zu bewerten und voranzutreiben. Am DIGINOVA-Projekt beteiligt waren fünf Universitäten, Forschungsinstitute wie etwa das Fraunhofer-Institut, und eine Reihe privater Firmen, darunter einige mit Expertise auf dem Gebiet der Nano-Technologie.

Die Ergebnisse dieses Projektes liegen nun vor. Es wurde eine „Roadmap“ erstellt, die eine Vorgehensweise zur Ausschöpfung der Potenziale und Vorteile des ganzen Feldes und Konzepts der Digitalen Fabrikation innerhalb der nächsten 10 bis 20 Jahre umreißen soll.

Zum Verständnis dieser Potenziale sei die DIGINOVA-Definition für digitale Fabrikation vorangestellt:

„Digital Fabrication is defined as a new industry in which computer controlled tools and processes transform digital data design directly into physical products.”

Nach diesem Prinzip funktioniert auch der – mittlerweile ja schon recht populäre – 3D-Druck: Design-Files enthalten den Entwurf des herzustellenden Gegenstandes in Gestalt eines Schichtenmodells, den der 3D-Drucker dann durch sukzessives Aufbringen des Arbeitsmaterials in solchen Schichten umsetzt. Das wäre dann ein additives Verfahren; Digitale Fabrikation kann aber auch subtraktive Verfahren, und auch andere Materialien (bis hinunter zu Nano-Partikeln und sogar einzelnen Atom-Clustern) und Prozesse als im 3D-Druck gebräuchlich verwenden. Die Design-Files werden typischerweise über das Internet von global verfügbaren Datenbanken entsprechender Anbieter heruntergeladen und an die lokale Fabrikationsmaschine geleitet.

Die Experten des DIGINOVA-Projektes erwarten nun erhebliche Auswirkungen der Digitalen Fabrikation für die industrielle Fertigung:

  • Manufacturing will change beyond recognition
  • Established (analogue) fabrication methods and technologies will be replaced by Digital Fabrication technologies and solutions; this is expected to lead to a revolution in the manufacturing industry that needs to be anticipated, understood and supported
  • Digital Fabrication will lead to a radical paradigm shift in manufacturing
  • Manufacturing will evolve towards a global distribution of digital design and specification files that will form the basis of local production. The economical advantage of large scale production will decrease
  • Transformation to Digital Fabrication will contribute to the decrease of resource consumption and resource-intensive production, targeting low-carbon and zero-waste manufacturing

Der Kern dieses neuen Paradigmas der Produktion wird in der folgenden Zusammenfassung der Charakteristika der Digitalen Fabrikation deutlich:

  • On-demand
  • customized
  • personalized
  • zero-waste
  • no-stock
  • decentralized
  • fast turnaround
  • distribute & manufacture (statt manufacture & distribute)
  • clean & green
  • ease of use
  • user-centric design

Hinzuzufügen wäre dem:

  • zero lead time (keine Rüstzeiten)
  • no assembly required (keine Montage)
  • zero skill manufacturing (keine qualifizierte menschliche Arbeit erforderlich)
  • precise physical replication (digital implementierte und verfügbare Herstellungsprozesse sind präzise und verlustfrei replizierbar, und damit auch die durch sie repräsentierten physischen Objekte).

Statt des “Push-Modells” der industriellen Massenfertigung auf Lager und anschließenden Marketing-Aufwendungen zwecks „Push to Market“ macht Digitale Fabrikation das Modell der „Production on demand“ möglich. Die informationale und logistische Distanz zwischen Konsumenten und Produzent kann sich im Extrem bis auf Null reduzieren.

Paradigmenwechsel der Produktion

In der Gegenüberstellung des alten zum neuen Paradigma wird der Umfang des zu erwartenden Paradigmenwechsels deutlich:

„Heute werden die meisten Produkte hergestellt durch die Mittel der etablierten Infrastruktur der Massenproduktion. Dies beinhaltet traditionell umfangreiche Lagerhaltung, extensiven manuellen Arbeitseinsatz, große Kapitalinvestitionen, hohen Energieverbrauch, weite Transportwege, eine „Armee“ von Beschäftigten und die Annahme einer bestehenden hinreichend großen, homogenen Konsumentenbasis.“ (DIGINOVA)

Die Zukunft wird dagegen so aussehen:

„Es ist vorstellbar, dass Menschen in der Lage sein werden, ihre eigenen Produkte zu bestellen, zu definieren oder zu kreieren und lokal, vor Ort herzustellen, aus Materialien ihrer Wahl.“ (DIGINOVA) Es wird erwartet, dass additiv und lokal herstellbare Produkte langfristig durchaus in Qualität und Kosten mit konventionell hergestellten Produkten vergleichbar sein werden, sowie auch in Komplexität, Funktionsumfang und Leistungsfähigkeit („full functioning objects“). Eine Kostensenkung sei zu erwarten durch den Wegfall von Transportkosten für Halbfabrikate und Rohmaterialien, durch Einsparung von Rohmaterial im Fertigungsprozess, durch Wegfall von menschlicher Arbeit, von Marketing und den Kosten des Zwischen- und Endhandels. Letztlich werde es möglich sein, die Herstellungskosten auf Energiekosten, Materialkosten und Kosten der Information („Designs“) zu reduzieren, wobei diese unter Umständen als Open-Source-Software auch frei verfügbar sein könne.

Dieses neue Paradigma impliziert nun offenbar die längerfristige Wahrscheinlichkeit folgender tiefgreifender ökonomisch-sozialer Veränderungen:

  • Das Verschwinden der Industriefabrik
  • Das Verschwinden der entsprechenden Kapitalinvestitionen
  • Das Verschwinden der „Armies“ von Beschäftigten
  • Das Verschwinden von sekundärer Beschäftigung im Transportwesen und in zugeordneten Dienstleistungen wie etwa Marketing, Vertrieb und Handel sowie im Finanz- und Bankwesen

Abhängig vom Umfang, der Diffusionstiefe und –breite und der erreichbaren Leistungsfähigkeit und Reife der Digitalen Fabrikation können die Auswirkungen also in der Tat so tiefgreifend für Wirtschaft und Gesellschaft sich gestalten, dass von einer „Digitalen Industriellen Revolution“ mit Fug und Recht gesprochen werden kann.

Paradigmenwechsel der Ökonomie?

Wie wäre nun die Förderungswürdigkeit dieses Paradigmas zu ermessen? Einige Vorteile ergeben sich schon aus dem bisher gesagten (Vermeidung von Ressourcenverschwendung, bessere (individuellere) Produkte, neue Freiheit des Designs, neue (intelligente) Materialien, Wachstumsschub der beteiligten Branchen. Aber im Vergleich zum „alten“ Paradigma der Industrieproduktion innerhalb des ökonomischen Paradigmas von Wachstum und Vollbeschäftigung ergibt sich ein weiteres, prinzipielles, zentrales Argument.

Zur Bewertung komplexer Vorgänge mit einer inneren Entwicklungslogik ist es manchmal hilfreich, diese inneren evolutiven Prozesse in einem Gedankenexperiment bis an ihr theoretisches Maximum zu denken, auch wenn dies in der Realität in aller Vollkommenheit niemals erreichbar sein wird. Als ein solcher evolutiver, fortschreitender Prozess kann innerhalb des marktwirtschaftlichen Paradigmas der Produktivitätsfortschritt gesehen werden, der – jedenfalls in der Spätphase der Industrialisierung – vor allem durch Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnik, also durch Optimierung der betrieblichen und zwischenbetrieblichen Prozesssteuerung erreicht wird. Hergestellt wird diese Technik (auch) durch Forschungsaufwand der Wissenschaft, und zwar in Deutschland der Wissenschaft Wirtschaftsinformatik, die seit ihrer Gründung 1972 nun von über 200 Professoren an deutschen Universitäten gelehrt wird. Als so ein gedachtes Maximum – als „regulatives Prinzip“ – dieses Prozesses der Produktivitätssteigerung wird in der Wirtschaftsinformatik die „Vollautomation des Unternehmens“ gesehen, die – zurückgehend auf den Begründer der Wirtschaftsinformatik in Deutschland, Prof. Peter Mertens – auch als ein bindendes und identitätsstiftendes „letztes“ Gestaltungsziel der Wirtschaftsinformatik angesehen wird (Wikipedia Wirtschaftsinformatik).

Was bedeutete aber nun das Erreichen der „Vollautomation“ von klassischen Industrieunternehmen für die umgebende Volkswirtschaft: offensichtlich würde sie aus kreislauftheoretischen Gründen zum vollständigen Erliegen und zum Stillstand kommen, denn den vollautomatisierten Unternehmen fehlte ja die kaufkräftige Nachfrage zum Absatz ihrer Erzeugnisse, und den beschäftigungslosen Haushalten das Einkommen.

Wenn es sich bei der „Vollautomation des Unternehmens“ nun per definitionem auch nur um eine gedanklich konstruierte Fiktion handelt, mit deren alsbaldiger Erreichung in aller Vollkommenheit nicht zu rechnen ist, mehren sich in letzter Zeit aber doch wieder die Stimmen, die vor einem Ansteigen technologischer Arbeitslosigkeit warnen, und hier – zur Erreichung eines erwünschten volkswirtschaftlichen Zustandes von „Arbeitsfreiheit“ statt Arbeitslosigkeit – zu politischen Korrekturmaßnahmen wie etwa Arbeitszeitverkürzungen, oder Transferleistungen unter dem Titel „Grundeinkommen“ raten. Da es sich bei diesen Produktivitätssteigerungen aber eben um einen progressiven Prozess handelt, ist der Moment gewissermaßen schon eingebaut, mit dessen Erreichen die erforderlichen Transferleistungen oder Arbeitszeitverkürzungen einen solchen Umfang erreichen müssten, dass es zunehmend aussichtlos erscheinen würde, den politischen Willen bzw. die erforderliche Gestaltungsmacht hierzu realisieren zu können.

Wie sähe dies nun aus innerhalb des Paradigmas der Digitalen Fabrikation?

Als eines der Charakteristika der Digitalen Fabrikation war oben genannt worden: “Manufacturing will evolve towards a global distribution of digital designs and specification files that will form the basis of local production”. Die Ökonomie hätte es also mit einer vollkommen anderen Basis-Architektur der wirtschaftlichen Mittelbeschaffung zu tun: statt der Produktion in spezialisierten gewerbswirtschaftlich operierenden Unternehmen und der Allokation der Güter über Märkte und Preise, gäbe es hier einen global verfügbaren Speicherort für Design-Files, die dann in lokaler Produktion zu Produkten instanziiert werden können. Sofern diese technische „Hardware“ allgemein zur Verfügung steht, in diese also rechtzeitig öffentlich investiert worden ist, und sofern die „Software“, also die Design-Files frei zur Verfügung stehen („Open-Source“), und sofern weiter die benötigte Energie zur Verfügung steht, entstünde das beschriebene Kreislaufproblem mit Stillstand der Marktökonomie eben nicht: wenn unterstellt wird, dass die maschinelle Ausstattung und Kapazität ausreichend sind, eine bestimmte volkswirtschaftliche Nachfrage eben vollständig maschinell zu bedienen, so wie dies die Idee der „Vollautomation des Unternehmens“ ja auch unterstellt, so wäre unter der Voraussetzung der System-Architektur mit globaler Verfügbarkeit von Design-Files und lokaler Produktion das ökonomische Problem sozusagen gelöst. Während unterstellte technische Vollkommenheit im marktwirtschaftlichen Paradigma also sozusagen in die Sackgasse der kooperationsunfähigen (oder zwangsweise überproduktiven) Ökonomie führen würde, würde technische Vollkommenheit im Paradigma der Digitalen Fabrikation – als dessen „regulatives Prinzip“ – eben zu diesem Zustand von „Arbeitsfreiheit“ führen, jedenfalls so weit maschinell exekutierbare menschliche Arbeit betroffen ist. Um noch diese Bemerkung hier anzufügen: da ein weiter Bereich notwendiger Arbeit jenseits der materiellen Produktion bestehen bleiben wird und auch neue Nachfrage und neue Arbeit entstehen dürfte (Stichwort Tertiarisierung), wird eine zu erwartende „Arbeitsfreiheit“ auch unter diesem Paradigma in Wirklichkeit eine Verlagerung des Beschäftigungsschwerpunktes in tertiäre Beschäftigung darstellen, die aber anders möglicherweise nicht zu erreichen sein wird.

Politische Werte und Ziele

Die SPD war während des weitaus größten Teils ihrer bisherigen Geschichte eine Arbeiterpartei; der 150-jährige Geburtstag der SPD im vergangenen Jahr gab Anlass, daran zu erinnern. Eine Arbeiterpartei vertritt die Interessen der Arbeiter und Angestellten in einer sich entwickelnden Industriegesellschaft, in der der industrielle Herstellungsprozess die Mitwirkung von „Armeen“ von arbeitenden Menschen verlangt. Emanzipatorische und fortschrittliche Politik hieß unter diesen Bedingungen: Wahrnehmung der Interessen der abhängig Beschäftigten, in prinzipiellem Konflikt mit den Interessen der Kapitaleigner und Arbeitgeber, durch Gestaltung humaner Arbeitsbedingungen in den Betrieben, durch Durchsetzung angemessener Bezahlung und Sozialleistungen, und durch Schaffung sozialer Sicherheit und des gesellschaftlichen Klimas eines stabilen modernen Sozialstaats.

Was ist heute emanzipatorische Politik? Der durch Digitale Fabrikation sich andeutende Paradigmenwechsel bedeutet: allmähliche Ablösung der Massenfabrikation, des „Push to Market“-Prinzips und der damit verbundenen Verschwendung auf Produktions- wie auf Konsumseite, Ablösung von Ressourcenverschwendung und Umweltbelastungen durch unnötige Logistik und irrwitzige Transportwege. Es bedeutete darüber hinaus in der Tat auch eine allmähliche Emanzipation von den urwüchsigen Zwängen der „Heteronomie der wirkenden Ursachen“, der prädominanten Knappheit der Überlebensmittel und vieler Zwänge der wirtschaftlichen Mittelbeschaffung überhaupt. Statt Wachstum, Wettbewerb und Vollbeschäftigung, was entweder immer unsinniger oder immer unmöglicher zu werden scheint: eher Suffizienz, nachhaltiges, begrenztes und rationales Produkt, und Verlagerung des Beschäftigungsschwerpunktes in „tertiäre“, eher kreative und weniger industrielle Beschäftigung.

Wären dies nicht Werte, die in der Tat ein erstrebenswertes Ziel eines sozialdemokratischen Weges nach „Vorwärts“ markieren?

Der Bericht des DIGINOVA-Projekts macht durchaus auch deutlich, dass noch ein langer Weg zu gehen ist. Es sind eine Reihe technischer Herausforderungen identifiziert worden, die noch zu überwinden wären. Es ist auch eine politische und schulische bzw. universitäre Agenda formuliert worden, um den Gegenstand der Digitalen Fabrikation an Schulen und Universitäten als Curricula zu etablieren; ferner geht es auch um die Schaffung eines rechtlichen Rahmenwerkes, denn die so skizzierte Digitale Fabrikation von funktionsfähigen Geräten und Applikationen führt auch zu einem neuartigen und erweiterten rechtlichen Regelungsbedarf, ganz zu schweigen von den bereits viel diskutierten Problemen um Copy Rights.

Gegenwärtig sind die USA auf diesem Gebiet mit weitem Abstand führend. Auf dem Gebiet der Software-Entwicklung sind hierzulande ja immerhin international anerkannte Spitzenleistungen gelungen (etwa durch die Walldorfer Softwareschmiede SAP), aber – 2D war gestern, die Zukunft liegt in der Programmierung des 3-Dimensionalen.

In diesem Sinne: Viva la Revolution digital – für digitalen Fortschritt!

Obama und die Makers

President Obama Remarks at TechShop in Pittsburgh

Am 17. Juni hat Barak Obama den Techshop in Pittsburgh besucht. Obama hat auch eine Makerfaire im Weißen Haus veranstaltet, und in seiner State-of-the-Union-Address 2013 die Bedeutung des 3D-Drucks hervorgehoben („3D printing will revolutionize manufacturing“). Obama steht offenbar auf Makers und 3D-Druck! Aber er scheint doch nicht recht zu verstehen was der Sinn der Sache ist, wenn industrielle High-Tech-Werkzeuge nun für jeden erschwinglich und erreichbar werden: er träumt von einer Gründerwelle von Small Businesses, die sich dann gegenseitig mit im Techshop hergestellten Waren überschwemmen. Ja – brauchen wir das? Fehlen denn der Welt etwa Waren? Sind es denn nicht viel mehr die Absatzmärkte, nach denen händeringend gesucht wird?

Wenn Miniaturisierung und Flexibilisierung der Produktionsmittel vornehmlich dazu genutzt würden, das Warenangebot auf Märkten noch mehr zu erweitern, würde das auf die Dauer keinen positiven Wohlfahrtseffekt erzeugen können, keine stabilen und berechenbaren Bedingungen der „wirtschaftlichen Mittelbeschaffung“ und der Sicherung der individuellen Existenz. Der Sinn ist – auf lange Sicht – vielmehr der, dass immer mehr Menschen sich selbst damit versorgen (lassen) können: es entsteht so eine Kapitalbildung zur Gebrauchswertproduktion, zur Herstellung von Gütern des eigenen privaten häuslichen Bedarfs.

Wir befinden uns in einem Paradigmenwechsel: während in der 250-jährigen Geschichte der Industrialisierung die Warenproduktion immer mehr automatisiert worden ist, entsteht nun langsam ein Schwenk in Richtung Automatisierung der Gebrauchswertproduktion, die „Prosumation“ am Ort des Konsums. Jeremy Rifkin beschreibt das in seinem Buch „The Zero Marginal Cost Society“ so: „We are, it appears, in the early stages of a game-changing transformation in economic paradigms. A new economic model is emerging in the twilight of the capitalist era that is better suited to organize a society in which more and more goods and services are free”.

Im Moment gehen über 60% eines durchschnittlichen Einkommens für Wohnung, Küche und Kleiderschrank drauf. In Zukunft wird es möglich sein, Wohnung, Kleidung und Ernährung fast kostenlos verfügbar zu machen. Es wird möglich sein, jedem Menschen eine (fast) kostenlose Wohnung mit eingebauter Produktion für Bekleidung und (wer will) auch Verpflegung zur Verfügung zu stellen, und die Möbel wird man sich ebenfalls (fast) kostenlos um die Ecke machen lassen und abholen können.

Das ist die wirkliche Zukunft von Techshop, additive Manufacturing und Digitaler Fabrikation! Und das ist auch besser und klüger als ein Grundeinkommen, was nichts anderes als ein entwürdigendes Almosen wäre, dem ein Würde vortäuschendes Etikett angeklebt wird.

Wenn es richtig angestellt (und ein wenig gefördert und unterstützt!) wird, wachsen die Mittel heran, solche Lebensbedingungen zu schaffen. Auch die Energieerzeugung kann immer billiger werden, wenn es von den Kommunen clever angestellt wird. Auch die öffentliche Mobilität: Städte und Gemeinden können in der Zukunft mit selbstfahrenden Google-Autos sehr preiswerte Nahverkehrssysteme entwickeln.

Das heißt: es kann ein Angebot geschaffen werden, die Lebenshaltungskosten drastisch zu senken, und trotzdem ganz attraktiv auf der Höhe der Zeit zu leben. Wer sich dadurch nicht so sehr um die Kosten und den Nachschub sorgen muss, kann etwas kreativer mit der Frage umgehen, was er mit seiner Zeit und seinen Lebensmöglichkeiten anfangen will. Dann können auch phantasievollere und kreativere Geschäftsideen entstehen, als wenn immer die Umsatzzahlen im Vordergrund stehen müssen. Trotzdem kann so eine – wirkliche – Kreativwirtschaft entstehen. Zum Beispiel ja auch etwas ganz Handwerkliches! Oder etwas wirklich Freies und Künstlerisches.

Rifkin sieht die neue Art der Organisation des ökonomischen Lebens charakterisiert durch Überfluss, statt Knappheit. Sicherlich wird man trotzdem Verschwendung zu vermeiden suchen – und dennoch sind diese weitestgehend maschinell hergestellten Güter des persönlichen Bedarfs dann nicht mehr knapp.

Ist denn dann überhaupt noch etwas knapp? Sicherlich. Nämlich alle Dinge, Güter und Dienstleistungen, die eben nicht (komplett) maschinell hergestellt werden können, oder die überhaupt nicht vermehrbar sind; etwa all das, was die Ökonomen „Prestigekonsum“ nennen, oder was zur Bereicherung und Individualisierung des Lebens nach Gusto dazu gehört. Diese Dinge kosten Anstrengung – immer! Es ist von daher nicht zu befürchten, dass die Menschen in dem Sinne „alle gleich“ werden. Aber ein gewisser – von der Quantität her – für alle gleicher Anspruch einer Grundversorgung könnte so geschaffen werden, bzw. das Angebot einer solchen Grundversorgung.

Im Übrigen waren die Privatisierungsorgien der 90er der helle Wahnsinn – viel mehr Grundversorgung muss wieder in kommunale Verantwortung. Darum ist gegenüber den – wieder weitestgehend hinter verschlossenen Türen stattfindenden – TISA Verhandlungen größte Vorsicht und Aufmerksamkeit geboten, die ja die Privatisierung von Dienstleistungen in noch weit größere Bereiche der öffentlichen Daseinsvorsorge vorantreiben wollen.

Genauso essentiell wichtig ist die Freiheit im Netz – das Internet, das Internet der Dinge wird sich zum Rückgrat einer freien Gesellschaft entwickeln, zum bidirektionalen Transportsystem von Informationen, und auch von Dingen aus Daten. Der freie Markt und das globale Kapitalinteresse brauchen – wie eigentlich schon immer – eine wirksame Kontrolle und ein öffentliches Gegengewicht. Sonst könnte es zu unvorhersehbaren Entwicklungen kommen – das sehen nicht nur der Papst in Rom und zahllose Crash-Propheten so.

Wer heute noch an die „Wachstumsperspektive“ glaubt, der wird seine Scheuklappen wahrscheinlich auch noch in der Badewanne tragen. Das Wachstum stößt von drei Seiten her hart an seine Grenzen: endende Ressourcen, gesättigte Märkte, und überbelastetes Klima. Eine vorausschauende Politik im Interesse der Menschen darf nicht nur die kurzfristigen Erfordernisse im Auge haben, und muss diese Grenzen anerkennen und berücksichtigen.

Kurzfristig, bis zum nächsten Ersten oder zum nächsten Quartal, braucht natürlich jeder die nächste Gehaltszahlung oder das nächste Projekt oder den nächsten Kundenvertrag. Der Rubel muss rollen. Aber der Umbau in eine langfristig und nachhaltig Wohlstand erzeugende Perspektive generiert ja auch Wachstum und Umsätze. Der Markt für 3D-Drucker sowohl für den Consumer Bereich als auch für industrielle Anwendungen wächst gegenwärtig geradezu explosiv, und es ist – trotz gelegentlicher Warnungen vor einem Hype – kein Ende in Sicht. Das Thema Additive Manufacturing und Digital Fabrication erobert die Universitäten, so etwa an der TH Darmstadt oder der Universität Würzburg mit seinem neu entstandenen „Center for Digital Fabrication“. Dessen Leiter Prof. Dr. Frederic Thiesse sieht den 3D-Druck erst auf etwa 10 Prozent seines Weges in den Privathaushalt angekommen – in der Gegenwart revolutioniert er eher noch die industrielle Fabrikation. Dennoch handelt es sich auf jeden Fall um eine Zukunftstechnologie – wie wäre es also mit einem Schulfach 3D-Druck und Digitales Design, wie in England bereits Realität? Wie wär es mit einer Makerfaire vor dem Reichstag? Oder vorm Brandenburger Tor?