Die Fabrik der Zukunft – konnektiv, sicher, effizient

Längst hat die Digitalisierung die Fertigungsindustrie weltweit erfasst und führt zu tiefgreifenden Veränderungen in Produktionsprozessen, Geschäftsmodellen und Wertschöpfungsketten. In der Schweiz, einem Land mit starker industrieller Tradition, stellen die Integration von Technologien in die Fabrik der Zukunft wie Digital Twins und Simulationen sowohl Chancen als auch Herausforderungen dar.

Bereits jetzt steht die Smart Factory im Zentrum der digitalen Transformation der Fertigungsindustrie. Durch die Integration von Informations- und Kommunikationstechnologien werden Produktionsprozesse automatisiert, flexibilisiert und optimiert. Dabei sind Maschinen, Produkte und Menschen über das Internet der Dinge (IoT) miteinander vernetzt und kommunizieren in Echtzeit. Genau diese Anbindung ermöglicht eine individualisierte Massenproduktion und verkürzt die Time-to-Market für neue Produkte.

In der Schweiz haben Unternehmen frühzeitig auf diese Entwicklung reagiert. Mit der Einführung einer offenen digitalen Business-Plattform werden IT- und OT-Systeme (Operational Technology) miteinander verknüpft, um Abläufe zu optimieren und eine zukunftsweisende Produktion zu ermöglichen. Ein Ansatz, der die Effizienz von Industrieanlagen steigert und dabei auf eine vollständig vernetzte Infrastruktur setzt.

Konnektivität als Rückgrat der Fabrik der Zukunft

Eine zuverlässige und schnelle Konnektivität ist die Grundlage der Smart Factory. Die Vernetzung von Maschinen, Sensoren und Systemen erfordert eine leistungsfähige IT-Infrastruktur. Deshalb investieren Unternehmen in der Schweiz verstärkt in den Ausbau ihrer Netzwerke, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden. Laut einer aktuellen Studie vom Beratungsunternehmen DXC Technology planen 53 Prozent der Unternehmen in Deutschland, Österreich und der Schweiz bis 2025, mehr Geld als bisher in die Modernisierung von Applikationen zu investieren. Die wichtigsten damit verbundenen Ziele sind die Verbesserung der Cybersicherheit, die Senkung von Energie-, Betriebs- und Wartungskosten sowie die Minimierung des Fachkräftemangels.

Der Netzausbau bleibt eine der grössten Herausforderungen. Obwohl 5G erhebliche Fortschritte ermöglicht, bleibt der flächendeckende Einsatz industrieller Netzwerke eine Aufgabe für die kommenden Jahre.

Verlässlicher Schutz vor Cyberbedrohungen

Mit der zunehmenden Vernetzung steigt auch das Risiko von Cyberangriffen. Laut der Studie von DXC Technology betrachten 73 Prozent der Unternehmen in Deutschland, Österreich und der Schweiz Cyberkriminalität als mittleres bis grosses Risiko für ihren Geschäftserfolg. Die Angst vor Hacking und Datenmissbrauch wird von Expert:innen als wichtiger Hemmschuh bei einer zunehmenden Vernetzung genannt.

Der Ausbau der Konnektivität ist eine der grössten Herausforderungen auf dem Weg zur Fabrik der Zukunft. Bild: iStock/greenbutterfly

In der Schweiz hat der Bundesrat am 13. Dezember 2024 die aktualisierte Strategie «Digitale Schweiz 2025» verabschiedet, die unter anderem die Stärkung der Cybersicherheit zum Ziel hat. Bundespräsidentin Viola Amherd betonte in diesem Zusammenhang: «Unsere digitale Infrastruktur muss genauso sicher sein wie unsere physische.»

Auch das Nationale Zentrum für Cybersicherheit (NCSC) reagiert. Die Expert:innen stellten ein neues Frühwarnsystem für Unternehmen vor, das durch künstliche Intelligenz verdächtige Muster in IT-Systemen erkennen und frühzeitig melden soll.

Balance zwischen Effizienz und Nachhaltigkeit

Die Digitalisierung bietet enorme Chancen zur Effizienzsteigerung, kann jedoch auch zu einem erhöhten Energieverbrauch führen. In der Schweiz fliesst laut dem Bundesamt für Energie rund ein Fünftel des gesamten Energieverbrauchs in die Industrie. Gerade Unternehmen aus energieintensiven Branchen haben ein grosses Interesse, ihren Energieverbrauch zu optimieren.

Der Bundesrat hat daher den Ausbau der erneuerbaren Energien und die Nutzung von Effizienzpotenzialen bei Gebäuden, Prozessen, Anlagen, Geräten und im Verkehr zur Priorität erklärt. Energieminister Albert Rösti erklärte dazu: «Die Digitalisierung bietet enorme Chancen, aber wir müssen sicherstellen, dass sie nicht auf Kosten unserer Umwelt geht.»

Ein Beispiel für den nachhaltigen Einsatz digitaler Technologien ist das Projekt «Smart Grid Schweiz», das intelligente Energienetze entwickelt, um den Stromverbrauch in der Industrie dynamisch zu steuern.

Digital Twins und Simulationen bilden virtuelle Abbilder der Realität

Ein zentraler Bestandteil der Smart Factory ist der Einsatz von Digital Twins. Diese digitalen Zwillinge sind virtuelle Abbilder physischer Objekte oder Prozesse, die in Echtzeit aktualisiert werden. Durch Simulationen können Unternehmen Produktionsprozesse optimieren, zeitgleich aber auch Wartungsbedarfe vorhersagen und die Produktentwicklung beschleunigen.

Die ETH Zürich betont in ihrem strategischen Plan 2025–2028 die Bedeutung solcher Technologien für eine effizientere und verantwortungsvolle digitale Transformation in der Schweiz. Auch andere Schweizer Institutionen wie die ZHAW beschäftigen sich intensiv mit dem Thema. Am 15. März 2025 veranstaltete die ZHAW den Computational Life Sciences Day, bei dem unter anderem der Einsatz von Digital Twins in der Industrie diskutiert wird.

Im Bereich der Simulationen wird zunehmend auf künstliche Intelligenz gesetzt. KI-gestützte Simulationen dienen dazu, um Produktionsprozesse zu analysieren und potenzielle Engpässe frühzeitig zu identifizieren.

Klare Strategien führen zum Erfolg

Die Digitalisierung bietet der Schweizer Fertigungsindustrie immense Chancen zur Steigerung von Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit. Gleichzeitig bringen Konnektivität, Sicherheit und Energieverbrauch bedeutende Herausforderungen mit sich, die es zu meistern gilt. Dank gezielter Investitionen und einer klaren Strategie könnte die Schweiz ihre Position als Innovationsstandort festigen und somit die Vorteile der digitalen Transformation voll ausschöpfen.