Digitalisierung verstehen

Was wir über Arbeit, Bildung und die Gesellschaft der Zukunft wissen müssen

Hannes Androsch

• Verlag: Christian Brandstätter Verlag
• Jahr: 2021
• ISBN drucken: 9783710605673
• eBook-ISBN: 9783710605680
• Auflage: 1
• Thema: Politik & Internationale Beziehungen
• Thema: Informatik Allgemein

Die Geschichte der Menschheit ist durch Entdeckungen, Erfindungen und Entwicklungen gekennzeichnet. Diese erfolgten meist in kleinen Schritten, doch manchmal fanden sie in großen Schüben statt. So wurden die Menschen mit der agrarischen Revolution sesshaft, so veränderte die industrielle Revolution mit Dampfkraft und Elektrizität das Umfeld. Nunmehr sind wir mitten im Zeitalter der Digitalisierung.Ihre Auswirkungen werden alle Lebensbereiche betreffen. Dies wird sich insbesondere im Bildungsbereich und der Arbeitswelt zeigen. Im Übergang von menschlicher zur künstlichen Intelligenz (KI) – Stichwort Industrie 5.0, E-Government, Medizinrobotik, autonomes Fahren – hinkt Europa in vielen Bereichen der digitalen Technologie hinterher, Österreich insbesondere. Den damit verbundenen Ängsten sind die Chancen dieser Veränderungen entgegenzuhalten: Anforderungen und Qualifikationen, mit diesen neuen Möglichkeiten umzugehen, werden sich grundlegend ändern.

KAPITEL 1

DIGITALER WANDEL

Die Instrumente der Digitalisierung

Digitalisierung ohne Wenn und Aber

Wir befinden uns inmitten des technologischen Wandels „Digitalisierung“, dessen Entwicklung weder absehbar noch vorhersehbar ist. Die einzige Konstante dieser Reise ins Ungewisse, die sich heute prognostizieren lässt: Sie wird unsere Gesellschaft fundamental verändern.

Ein Wandel, den die seit mehr als 200 Jahren erscheinende Enzyklopädie „Brockhaus“ in ihrem Nachschlagewerk folgendermaßen definiert: „Digitalisierung: im ursprünglichen Sinn die Umwandlung analoger Signale in digitale Daten, die mit einem Computer weiterverarbeitet werden können, in einem weiteren Sinn der Prozess einer alle Lebensbereiche umfassenden Transformation hin zu einem Dasein, das von digitalen Daten bestimmt wird“.

Grob vereinfacht heißt das: Informationen werden in Zahlen des binären oder dualen Systems mit 0 und 1 als Einheiten abgebildet und gespeichert. Das war alles, was man uns über Digitalisierung erzählt hat. So inflationär der Begriff Digitalisierung derzeit gebraucht wird, so präzise kann man feststellen, dass sich dessen Wahrnehmung innerhalb der Bevölkerung in der jüngsten Zeit verändert hat: Es wird etwas geschehen, auch wenn dieses „Etwas“ noch unklar ist.

Technologischer Fortschritt: Voraussetzung zeitgemäßen Lebens

Das Zeitalter der Digitalisierung könnte die Menschheit vor die größte Herausforderung in ihrer Geschichte stellen, die sie jemals zu bewältigen hatte. Wer sich dem digitalen Wandel verweigert, verweigert sich der Zukunft. Aufhalten lässt sich diese rasante technologische Entwicklung nicht, also müssen wir uns ihr stellen. Technische Innovationen verändern unseren Alltag, da sie den sozialen Anforderungen unserer Gesellschaft folgen. Und ehe wir es uns versehen, sind sie bereits unverzichtbarer Bestandteil unseres Privat- wie Berufslebens.

Alexa weiß, welcher Fußballverein den Aufstieg in die Bundesliga geschafft hat, Siri sagt uns, ob wir einen Regenschutz einpacken sollen, Cortana liest die Nachrichten vor und OK Google berechnet per Sprachaufforderung die schnellste Fahrtroute zu unserem Businesstermin. Aus dem Auto schließlich melden wir uns noch „hands-free“ bei einem Geschäftskunden und um es nicht zu vergessen, stellen wir gleich nebenher den Thermostat der Heizung für den Abend ein. Auch entspannende Berieselung durch die Stereoanlage wäre fein und die richtige Beleuchtung lässt sich obendrein gleich mitprogrammieren. Das alles funktioniert über Sprachsteuerung, also ohne die Hände vom Lenkrad zu nehmen.

Technische Entwicklungen bedürfen entsprechender Vorlaufzeiten und das, was gestern noch unvorstellbar war, ist heute gebräuchlich und morgen bereits veraltet. Digitale Errungenschaften fallen also keineswegs unvermittelt vom Himmel, sondern sind in der kollektiven Wahrnehmung oft lange vor dem tatsächlichen Eintreten erkennbar. Bereits 1927 hat Fritz Lang mit seinem bedrückenden Stummfilm-Klassiker „Metropolis“ seine Vision der Abhängigkeit der Menschen von der Maschine skizziert, deren Ängste und Sorgen bis heute nichts an ihrer Aktualität eingebüßt haben.

Die Zeit der Digitalisierung steht erst am Anfang. Einen wesentlichen Schub in die digitale Epoche brachte das Coronavirus SARS-CoV-2, das die Lebensgewohnheiten der Menschen von heute auf morgen umkrempelte. Personen, die technologische Hilfsmittel nach Möglichkeit verweigerten, waren plötzlich angewiesen auf solche. Das begann beim kontaktlosen Bezahlen im Supermarkt und erschöpfte sich mit Homeschooling oder Homeoffice noch lange nicht. Plötzlich reichte es nicht mehr, ein PDF herumzuschicken. Defizite haben auch Schulbuchverlage, die digital am letzten Stand sind, es aber seit Jahren nicht schaffen, die Bildungsinhalte zu digitalisieren. Im Endeffekt ein großes Do-it-yourself, an dem sich Lehrer, Schüler und Eltern beteiligen mussten.

Corona änderte das digitale Nutzungsverhalten der Menschen schlagartig und dass die überwiegende Mehrheit diese Gewohnheiten auch in nachpandemischen Zeiten beibehält, ist wahrscheinlich.

Die globale Verbreitung digitaler Netzwerke gehört zu den radikalsten Veränderungen in unserer Gesellschaft. Dass es sich dabei nicht ausschließlich um Technologie handelt, sondern vielmehr um die Akzeptanz von anderen Möglichkeiten, hat uns die Pandemie sehr drastisch vor Augen geführt.

Innovationen lenken unsere Entwicklung

Die Entwicklung der Automatisierung zieht sich über zweieinhalb Jahrhunderte, denn nichts ist auch hierbei stetiger als der Wandel. Die Industrie 4.0 wäre ohne die einzelnen Entwicklungsstufen ihrer Vorgänger-Revolutionen undenkbar. Dabei waren die einzelnen industriellen Strömungen geprägt von gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Erfordernissen, die sich durch die jeweils vorhandenen Ressourcen ergaben. Die Produktion mittels Maschinen zu mechanisieren – heute als erste industrielle Revolution bezeichnet – entwickelte sich Mitte des 18. Jahrhunderts in der britischen Textilindustrie, wo mechanische Webstühle errichtet wurden, betrieben durch Wasser- und Dampfkraft. Wasserkraft war der erste Energieträger, der auch den Verkehr revolutionierte und zu den ersten Erfolgen der frühen Industrialisierung führte.

Ausgangspunkt für die zweite industrielle Revolution zu Ende des 19. Jahrhunderts war die Einführung der Elektrizität als Antriebskraft, um die Massenproduktion zu ermöglichen. Auf den Fließbändern in den Werkhallen der Fabriksgebäude zu Beginn des frühen 20. Jahrhunderts konnte bereits in Akkord produziert werden, weil leistungsfähige Motoren die menschliche Arbeit durch Automatisierung ersetzten.

Errungenschaften in der Kommunikation, wie Telegramm und Telefon, sowie die ersten Schreibmaschinen beschleunigten ebenso die Arbeitsprozesse und sorgten für das Aufkommen von Büroarbeitsplätzen. In dieser Epoche wurden wohl auch die ersten Schritte in Richtung Globalisierung gesetzt: durch die automatisierte Verarbeitung von Rohstoffen, Lebensmitteln und Kleidung sowie den grenzüberschreitenden Warenhandel durch Mobilität als Folge der Entdeckung von Erdöl und der Erfindung des Verbrennungsmotors. Erstmals in der Geschichte konnten durch Luftfahrt oder mittels Dampfschiffen Weltmeere zum Zweck des Warentransports überquert werden.

Auch die Grundlagen für die dritte industrielle Revolution, der Informationstechnologie, sind hier zu finden: Die erste „Programmiererin“, die britische Mathematikerin Ada Lovelace, veröffentlichte 1843 einen umfangreichen Kommentar zur Programmierung für einen – zwar niemals realisierten – mechanischen Computer. Die wesentlichen Eigenschaften späterer Programmiersprachen, wie Unterprogramm oder Verzweigung, nahm sie damit bereits vorweg.

Die Wurzeln der dritten industriellen Entwicklungsstufe reichen bis in die Mitte des vergangenen Jahrhunderts, belegt durch den ersten funktionsfähigen Computer der Welt. Den legendären Z3 entwickelte der deutsche Bauingenieur Konrad Ernst Otto Zuse im Jahr 1941. Dieser Computer war programmgesteuert, frei programmierbar und vollautomatisch.

Die dritte industrielle Revolution, in den 1970er-Jahren begründet, machte sich Elektronik und Informationstechnologie zunutze, um die Produktion zu automatisieren. Nachdem die ersten Rechenmaschinen in der Industrie Einzug hielten, schufen Personal Computer für Büro und Haushalt einen neuen Industriezweig. Elektronik, Informationstechnik sowie produktive Roboter ermöglichten eine höhere Automatisation von Produktion, Montage und Logistikprozessen.

Die vierte industrielle Revolution

Mechanisierung, Elektrifizierung und Automatisierung verdanken wir den ersten drei industriellen Revolutionen. Die digitale Revolution mit ihrer technologischen Komponente ist im Gegensatz zu den drei vorangegangenen zweifelsfrei die einschneidendste: Erstmals auf diesem Planeten wird nicht mehr lediglich das äußere Umfeld des Menschen verändert, sondern mithilfe von Biotechnologie und künstlicher Intelligenz der Mensch selbst an Körper und Geist optimiert. Die mit „Upgrades“ versehenen, modifizierten Gehirne der Bevölkerung könnten Supermenschen hervorbringen, die mit unserer Spezies Mensch bald nicht mehr viel gemein haben. Diese neue Generation des Homo sapiens würde imstande sein, in zwei, drei Generationen mit völlig neuen Fähigkeiten, Bedürfnissen und Gewohnheiten auch ihre Lebenswelt komplett zu verändern.

Der Beginn des „digitalen Zeitalters“ wird häufig auf das Jahr 2002 datiert, da angenommen wird, dass es in diesem Jahr der Menschheit erstmals möglich war, mehr Information digital als analog zu speichern.²

Die Ära der Digitalisierung baut zwar auf dem Wissen der dritten industriellen Revolution auf, doch sein wesentliches Merkmal ist die Verschmelzung von Technologien. „Es gibt drei Gründe, warum es sich bei der heutigen Transformation nicht nur um eine Verlängerung der dritten industriellen Revolution handelt, sondern sich eher eine Vierte, anders Geartete abzeichnet: Schnelligkeit, Reichweite und systemische Wirkung. Die Schnelligkeit, mit der derzeit Durchbrüche erzielt werden, wurde noch nie erreicht“, erläutert der Chef des Weltwirtschaftsforums Klaus Schwab im Handelsblatt.³ „Im Vergleich zu vorherigen industriellen Revolutionen, entwickelt sich die Vierte exponentiell und nicht in linearem Tempo. Sie wirbelt fast jeden Industriezweig in allen Ländern durcheinander. Und die Breite sowie die Tiefe dieser Veränderungen kündigen die Erschaffung ganz neuer Systeme an, was Produktion, Management und Governance einbezieht.“

Die Ära der digitalen Automatisierung, häufig Industrie 4.0 genannt, soll es ermöglichen, die Massenproduktion zu individualisieren, neue Geschäfts- und Beschäftigungsmodelle zu schaffen sowie durch intelligente Prozesse zu neuen Wertschöpfungsketten zu gelangen. Die Daten sind der Rohstoff, das Internet sein Trägermedium und erst durch die Vernetzung digitaler Technologie wird es möglich werden, den Übergang vom Industriezeitalter in eine Informations- und Wissensgesellschaft zu erreichen.

Der Prozess technologischer Innovationen war der stärkste Wohlstandstreiber der Geschichte, der das Gemeinwohl der Menschheit gesteigert hat. Seit Beginn der ersten industriellen Revolution ist das durchschnittliche Realeinkommen pro Person in OECD-Ländern um rund 2.900 Prozent gestiegen.⁴ In diesem Zeitraum hat sich auch die Lebenserwartung mehr als verdoppelt, im Vereinigten Königreich von 40 auf über 80 Jahre und in Indien von 23,5 auf derzeit 65 Jahre.

Dennoch wird das neue Technologiezeitalter gefordert sein, die aktuellen Probleme der Menschheit, die auf den vorangegangenen drei industriellen Revolutionen fußen, zu lösen: die Stagnation bzw. das Absinken des Medians von Löhnen und Gehältern in den Industrieländern zu verhindern – und in den Entwicklungsländern das Wirtschaftswachstum nachhaltig anzukurbeln, da dort fast jeder Zehnte in extremer Armut lebt, ohne Aussicht auf eine nachhaltige Verbesserung seines Lebensstandards.

Industrie 4.0: Die Vernetzung von Maschinen (IIoT)

Mit der Digitalisierung der Produktion, also der Industrie 4.0, ist es möglich, sowohl effizienter als auch individueller Werkstücke zu erzeugen. Zwei Entwicklungen machen das Wesen der Industrie 4.0 aus: Vernetzung und Selbststeuerung. Das Vernetzen von Maschinen, sogenannte Machine-to-Machine (M2M)-Systeme, ermöglicht es, Daten und damit Informationen auszutauschen und somit intelligent aufeinander zu reagieren. Selbststeuerung bedeutet, dass die Maschinen – im Gegensatz zur bisherigen Zentralsteuerung durch den Menschen – dabei selbst untereinander kommunizieren. Das ist ihnen aber auch mit anderen Systemen, wie Produktion, Vertrieb, Entwicklung bis einschließlich Kunden und Lieferanten, möglich. Realisiert wird das durch Sensoren, die an den einzelnen Objekten angebracht sind. Solche Sensoren sind Messgeräte, die physikalische Größen erfassen und in elektrische Signale umwandeln. Diese Technologie wird als Industrial Internet of Things (IIoT) bezeichnet und gewährleistet die vernetzte Kommunikation über das Internet. Voraussetzung dafür ist ein leistungsfähiger Mobilfunkstandard, wie er derzeit mit 5G eingeführt wird. Die Idee des IIoT basiert auf der künstlichen Intelligenz, die Big-Data-Technologien integriert, um die Effektivität von Unternehmen beträchtlich zu steigern. Aber: Ungewollte, unvermeidliche Unterbrechungen der Logistikprozesse bzw. Lieferketten, z. B. infolge von Pandemien, haben umso dramatischere Auswirkungen.

Diese dezentrale Selbstoptimierung soll in der Folge zur sogenannten Smart Factory führen, wo Maschinen und Roboter selbstständig entscheiden, welches Bauteil welchen Weg durch die Produktion nimmt. Diese Automatisierung von Fabriken verschlankt Logistikprozesse innerhalb eines Unternehmens ebenso wie den gesamten Prozess kompletter Lieferketten. So weiß jede Maschine, wie viele Bauteile noch im Lager sind, und kann automatisch eine Bestellung zum Lieferanten senden, der für Nachschub sorgt. Ähnlich dem Warenbestand lassen sich auch Produktionsabläufe planen. Sollte sich ein Autokäufer in letzter Sekunde doch noch für ein Dachfenster entscheiden, plant die Produktion automatisch einen anderen Weg für die Fertigung dieses Fahrzeugs ein.

Um komplexe Prozesse von realen Maschinen zu simulieren, werden in der Industrie digitale Zwillinge eingesetzt. „Ein digitaler Zwilling ist grundsätzlich eine virtuelle Echtzeitabbildung der Struktur und des Verhaltens eines physischen Gegenstandes. Er begleitet und assistiert eine Anl...

Inhaltsverzeichnis

• Cover
• Titel
• INHALTSVERZEICHNIS
• Einleitung
• Kapitel 1 : Digitaler Wandel
• Kapitel 2 : Arbeitswelt und Erwerbsleben
• Kapitel 3 : Lebensgrundlage und Lebenschancen
• Kapitel 4 : Künstliche Intelligenz, die Königsdisziplin der Digitalisierung
• Kapitel 5 : Technikgetriebene Zukunft
• Ausblick
• Das Digital-Vokabularium
• Quellen
• Literatur
• Englischsprachige Literatur
• Impressum