Von der handwerklichen Produktion bis zur Industrie 4.0
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Von der handwerklichen Produktion bis zur Industrie 4.0
Mit diesem Lehrbrief begeben wir uns auf eine Zeitreise. Wir beginnen mit der handwerklichen Produktion im
Mittelalter und enden bei intelligenten und digital vernetzten Systemen der Industrie 4.0 in der heutigen Zeit.
Die Entwicklung von der handwerklichen Damit Sie sich die damaligen Verände-
Produktion im Mittelalter hin zu Industrie rungen von der handwerklich geprägten
4.0 vollzog sich in mehreren Phasen, welche vorindustriellen Produktion hin zur ersten
nachfolgend grundlegend beschrieben industriellen Revolution besser vorstellen
werden. können, empfehle ich Ihnen die beiden
folgenden Videos.
Handwerkliche Produktion
Mittelalter, 6.–15. Jahrhundert
In der handwerklichen Produktion wurden
in der Regel alle Arbeitsschritte durch ein
und dieselbe Person in Handarbeit durchge-
führt. Zu den handwerklichen Berufen die-
ser Zeit zählen unter anderem Dachdecker,
Die Sächsische Porzellanmanufaktur mit ihrer vor-
industriellen Produktion im frühen 18. Jahrhundert.
(Wikimedia 2008)
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Maurer, Tischler, Zimmermann, Schmied,
Eimermacher, Kesselflicker, Sattler, Färber, 1. Industrielle Revolution
Schumacher, Seilmacher, Brauer, Müller und »Mechanisierung« Handwebstuhl (Squizzero 2015)
Leinenweber.
Beginn: gegen Ende des
18. Jahrhunderts
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Die erste industrielle Revolution ist eng
mit der Mechanisierung von Produkti-
onsanlagen verbunden. Diese wurden
zum Beispiel mit Wasser- oder Dampfkraft
betrieben.
Die Dampfmaschine wurde 1765 von
James Watt und der erste funktionsfähige
mechanische Webstuhl wurde 1785 von
Edmund Cartwright erfunden. Mechanischer Webstuhl (sbscomputerlab 2008)
Ein Zimmermann bei der Arbeit mit einer Säge. Durch letztgenannten kam es zur Indus-
(Feldhaus 1922) trialisierung der Textilwirtschaft und in information Arbeitsteilung
dessen Folge zu den Weberaufständen.
(Lucks 2020) In der Zeit der ersten industrielle Revoluti-
Vorindustrielle Produktion on veröffentlichte Adam Smith das Buch:
17. und 18. Jahrhundert „Der Wohlstand der Nationen“. In diesem
beschreibt er die zunehmende Arbeitstei-
In der vorindustriellen Produktion wurden lung und damit ein Schlüsselprinzip der
die Prozesse der Herstellung auf unter- Wirtschaftswissenschaften.
schiedliche Arbeitskräfte verteilt. Als Beispiel Nachfolgend ein kurzer Auszug aus diesem
dafür gelten Manufakturen zur Fertigung Buch in welchem beschrieben wird, welche
von Luxus- und Konsumgütern wie zum Auswirkungen die Arbeitsteilung auf die
Beispiel Porzellan, Tuche, Leinen, Nähnadeln Herstellung von Stecknadeln hatte:
und Knöpfen.
Ein mechanisierter Webstuhl (Osenbach und Lynch 2014)
Daniel Winkler, Stand: 24.03.2020
Hochschule Zittau/Görlitz, Sommersemester 2020, WW 18 2
„Ein Arbeiter, der noch niemals Stecknadeln besucht hatte. In diesen Schlachthöfen Er dokumentierte:
gemacht hat und auch nicht dazu angelernt waren die Schweine an Haken befestigt – fehlerhafte Einstellungen und
ist [...], könnte, selbst wenn er sehr fleißig ist, und wurden an Schienen gezogen. Diese Normen der Arbeiter
täglich höchstens eine, sicherlich aber keine Idee greift Henry Ford auf und wendet – mangelhafte Anreizstrukturen sowie
zwanzig Nadeln herstellen. Aber so, wie die sie in der Autoindustrie an.“ (Gorecki und – mangelhafte Arbeitsgestaltung und
Herstellung von Stecknadeln heute betrieben Pautsch 2018) Die Auswirkungen dieser -organisation.
wird, ist sie nicht nur als Ganzes ein selbstän- Idee werden durch die nachfolgenden Um diesen Defiziten zu begegnen, op-
diges Gewerbe. Sie zerfällt vielmehr in eine Daten beschrieben: timierte er die Arbeitsgestaltung durch
Reihe getrennter Arbeitsgänge, die zumeist – 1911 kostete das Model T Zeit- und Bewegungsstudien, durch das
zur fachlichen Spezialisierung geführt haben. 780 US-Dollar, Arbeitsverteilungsbüro sowie durch eine
Der eine Arbeiter zieht den Draht, der andere – 1914 nach Einführung der Fließ- Personalauswahl und -entwicklung.
streckt ihn, ein dritter schneidet ihn, ein vierter bandarbeit nur noch 490 US-Dollar, „Taylors hauptsächlicher Verdienst war
spitzt ihn zu, ein fünfter schleift das obere dies entspricht etwa 98 Tageslöhnen es, universelle Organisationsprinzipien
Ende, damit der Kopf aufgesetzt werden kann. von Mitarbeitern der Ford Motor mit einer wissenschaftlichen Methode,
Auch die Herstellung des Kopfes erfordert Company, dem Experiment, zu verbinden. Dadurch
zwei oder drei getrennte Arbeitsgänge. Das – 1913 existierte in den USA ein Fahr- war es möglich, für bestimmte Bedin-
Ansetzen des Kopfes ist eine eigene Tätigkeit, zeugbestand von 900.000 Einheiten, gungen Gesetzmäßigkeiten empirisch
ebenso das Weißglühen der Nadel, ja, selbst – 1927 hingegen bereits 20.000.000 zu erarbeiten, diese an neue oder
das Verpacken der Nadeln ist eine Arbeit für Einheiten. (Nickel 2013) veränderte Bedingungen anzupassen
sich. Um eine Stecknadel anzufertigen, sind und damit eine objektive, wertfreie
somit etwa 18 verschiedene Arbeitsgänge Beurteilungsbasis für Arbeitsprozesse zu
notwendig, die in einigen Fabriken jeweils schaffen. (Sanders und Kianty 2006)
verschiedene Arbeiter besorgen, während in
anderen ein einzelner zwei oder drei davon
ausführt. [...] Ich selbst habe eine kleine Manu- 3. Industrielle Revolution
faktur dieser Art gesehen, in der nur 10 Leute »Automatisierung«
beschäftigt waren, so dass einige von ihnen
zwei oder drei solcher Arbeiten übernehmen Beginn: ca. 1970er Jahre
mussten. [In dieser] waren 10 Arbeiter imstan-
de, täglich etwa 48.000 Nadeln herzustellen, Henry Ford (Ford a ohne Jahr) Die dritte industrielle Revolution ist
jeder also ungefähr 4.800 Stück. Hätten sie geprägt von automatisierungsgetrie-
indes alle einzeln und unabhängig vonein- Auch hierfür habe ich eine Videoemp- benen Rationalisierungen auf Basis von
ander gearbeitet, noch dazu ohne besondere fehlung für Sie. In dem nachfolgend ver- Elektronik und Informationstechnologie
Ausbildung, so hätte der einzelne gewiss nicht linkten Film können Sie sich die Anfänge (IT). Die wichtigsten „industrietrei-
einmal 20, vielleicht sogar keine einzige Nadel der Fertigungsstraße bei Ford genauer benden Technologien“ dafür sind: die
am Tag zustande gebracht.“ (Smith 1978) ansehen: Halbleitertechnik, hochreines Silizium,
die Mikrosystemtechnik und Fotovoltaik,
die Digitalisierung von Produkten und
Systemen und das Zeitalter der Biotech-
2. Industrielle Revolution nologie. (Lucks 2020)
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»Elektrifizierung und In dieser Zeit wurden auch die ersten
Mobilisierung« Personal Computer (PC) in Büros und in
privaten Haushalten verwendet.
Beginn: ca. 20. Jahrhundert
Für die zweite industrielle Revolution ist
die Elektrifizierung und Mobilisierung von
großer Bedeutung. Zum einen wurde die ar-
beitsteilige Massenproduktion mithilfe von Die Anfäne der Fertigungsstraße (Ford b ohne Jahr)
elektrischer Energie, die sogenannten Fließ-
bandarbeit, eingeführt und zum anderen information Scientific Management
die Mobilisierung, also die „individuelle und
massenhafte Mobilität zu Land, zu Wasser In der Zeit der zweiten industriellen
und in der Luft“ enorm beschleunigt. (Lucks Revolution entwickelte Frederick Winslow
2020) Taylor (1856–1915) das Scientific Manage-
Ein Beispiel für die Elektrifizierung und ment mit dem Ziel der Produktivitäts-
Mobilisierung dieser Zeit stellt das ab 1913 steigerung der menschlichen Arbeit. Als
von der Ford Motor Company in Fließband- Grundlage zählte dabei „die Beobachtung
arbeit gefertigte Modell T dar. „Henry Ford motivatorischer Defizite bei den Arbeitern Der IBM Personal Computer aus dem Jahr 1981.
führte das Fließband in die Autoindustrie seiner Zeit“. (CCGCPU 2019)
ein, nachdem er in Chicago Schlachthöfe
Daniel Winkler, Stand: 24.03.2020
Hochschule Zittau/Görlitz, Sommersemester 2020, WW 18 3
Von besonderer Bedeutung für die dritte triellen Produktion nachhaltig verändern Feldhaus, Franz (1921) Die Säge – Ein Rückblick
industrielle Revolution ist die von 1985 werden. Davon werden nicht nur die ope- auf vier Jahrtausende. http://www.gutenberg.org/
bis 1990 durchgeführte Studie des Inter- rativen Tätigkeiten auf der Werkstattebe- files/59659/59659-h/59659-h.htm
national Motor Vehicle Programm (IMVP) ne betroffen sein, sondern auch indirekte Ford a (ohne Jahr) Henry Ford. https://www.ford.de/
des Massachusetts Institute of Technology Funktionen und die Leitungsebenen. Er- content/dam/guxeu/rhd/central/experience-ford/histo-
(MIT). Mit dieser „wurden Arbeitsweisen von forderlich wird daher eine Neugestaltung ry-and-heritage/ford-history-eu-Henry_Ford_sitting_HR-
Unternehmen der Automobilindustrie sowie des gesamten soziotechnischen Systems 16x9-2160x1215.jpg.renditions.small.jpeg
Best-Practice Vorgehensweisen japanischer der Produktion“. (ebenda) Ford b (ohne Jahr) Die Anfäne der Fertigungsstraße. ht-
Unternehmen untersucht“. (Dombrowski tps://www.ford.de/ueber-ford/geschichte#overlay/cont-
und Ebentreich 2015) Einen guten Überblick zu den Merkmalen ent/overlays/history-heritage/early-assembly-line-video
Eine dadurch entdeckte Produktionsweise, der Industrie 4.0 können Sie sich durch Foresman, Scott (2008) Loom. https://upload.wikime-
bezeichneten die Autoren mit dem Begriff das folgende Video verschaffen: dia.org/wikipedia/commons/e/eb/Loom_%28PSF%29.
„Lean Management“. png
Gorecki, Pawel und Pautsch, Peter R. (2018) Pra-
information Lean Management xisbuch Lean Management: Der Weg zur operativen
playmedia
Excellence. Carl Hanser Verlag. München
„Unter Lean Management wird ein Ma- Greiner AG (2018) Lean Management @ Greiner. https://
nagementansatz verstanden, der sich www.youtube.com/watch?v=NpdHt1SQzhQ
insbesondere durch die Grundprinzipien der Hirsch-Kreinsen (2014) Wandel von Produktionsarbeit
Dezentralisierung und der Simultanisierung – „Industrie 4.0“. WSI-Mitteilungen Jahrgang 67 (2014).
auszeichnet und dabei sowohl unterneh- Heft 6. Nomos Verlagsgesellschaft. Baden-Baden
mensintern als auch unternehmensüber- Lucks, Kai (2020) Der Wettlauf um die Digitalisierung:
greifend das Ziel verfolgt, eine stärkere Industrie 4.0 erklärt (Swissmem 2016) Potenziale und Hürden in Industrie, Gesellschaft und
Kundenorientierung bei konsequenter Verwaltung. Schäffer-Poeschel Verlag. Stuttgart
Kostensenkung für die gesamte Unterneh- Nickel, Wolfram (2013) 100 Jahre Fließbandfertigung:
mensführung herbeizuführen.“ (Voigt 2018) information Cyber-physische Systeme Autos am laufenden Band. Zeit Online. https://www.zeit.
de/auto/2013-04/ford-fliessband-massenproduktion
Das folgende Video bietet Ihnen eine mit Eine besondere Rolle für die Industrie Osenbach, Alexis und Lynch, Shelby (2014) The Life
vielen Beispielen gut fundierte Einführung 4.0 übernehmen sogenannte cyber-phy- and Invention of Edmund Cartwright https://lyncho-
in das Thema Lean Management: sische Systeme (CPS). Dabei handelt senbach4.weebly.com/edmund-cartwright/novem-
es sich um „Systeme, bei denen infor- ber-10th-2014
mations- und softwaretechnische mit Sanders, Karin und Kianty, Andrea (2006) Organisati-
mechanischen Komponenten verbunden onstheorien – Eine Einführung. VS Verlag für Sozialwis-
sind, wobei Datentransfer und -austausch senschaften | GWV Fachverlage. Wiesbaden
playmedia
sowie Kontrolle bzw. Steuerung über eine sbscomputerlab (2008) Shuttle. https://www.youtube.
Infrastruktur wie das Internet in Echtzeit com/watch?v=Jo34aDRoFSU
erfolgen. Wesentliche Bestandteile sind Smith, Adam (1978) Der Wohlstand der Nationen.
mobile und bewegliche Einrichtungen, Deutscher Taschenbuch Verlag. München
Geräte und Maschinen (darunter auch Squizzero, Justin (2015) Hand Weaving on an 18th-Cen-
Roboter), eingebettete Systeme und ver- tury Loom. https://www.youtube.com/watch?v=rvwB-
netzte Gegenstände (Internet der Dinge).“ CanXMUk
(Bendel 2019) Swissmem (2016) Industrie 4.0 erklärt. https://www.you-
Lean Management (Greiner AG 2018) Als cyber-physischen Systeme gelten zum tube.com/watch?v=kQLbVVPNTMQ&feature=youtu.be
Beispiel Fahrer-Assisstenzsysteme, intelli- Voigt, Kai-Ingo (2018) Lean Management. Wirtschafts-
gente Stromnetze (Smart Grid), industriel- lexikon Gabler. https://wirtschaftslexikon.gabler.de/
4. Industrielle Revolution/Industrie len Prozess- und Produktionssteuerungen definition/lean-management-37747/version-261178
4.0 »Digitalisierung« (Smart Factorys) etc. Wahlster, Wolfgang (2015) Industrie 4.0: Das
Internet der Dinge kommt in die Fabriken https://
Beginn: heute www.dfki.de/wwdata/Zukunft_der_Industrie_IHK_
Literatur Darmstadt_22_01_2015/Industrie_4_0_Das_Internet_
Die vierte industrielle Revolution, besser der_Dinge_kommt_in_die_Fabriken_Copyright.pdf
bekannt unter dem Begriff „Industrie 4.0“ ist CCGCPU (2019) The XT Part 1: Preliminaries http:// Wikimedia (2008) Sächsische Porzellanmanufaktur,
„die Vernetzung der virtuellen Computer- www.ccgcpu.com/wp-content/uploads/2019/02/ frühes 18. Jahrhundert, Radierung https://upload.wiki-
welt mit der physischen Welt der industri- IBMad-798x680.jpg media.org/wikipedia/commons/5/5d/Saechsische_Por-
ellen Produktion“. (Hirsch-Kreinsen 2014) Bendel, Oliver (2019) Cyber-physische Systeme. zellanmanufaktur.jpg
„Diesem Konzept zufolge sollen in Zukunft Wirtschaftslexikon Gabler. https://wirtschaftslexikon.
Produktionssysteme in der Lage sein, sich gabler.de/definition/cyber-physische-systeme-54077/
weitgehend autonom zu steuern und zu op- version-369944
timieren. Es liegt auf der Hand, dass solche Dombrowski, Uwe und Ebentreich, David (2015)
Systeme – sofern sie sich durchsetzen – die Lean Development – Aktueller Stand und zukünftige
bisherige Landschaft der Arbeit in der indus- Entwicklungen. Einleitung. Springer Vieweg. Berlin
Daniel Winkler, Stand: 24.03.2020
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