Die Sanduhrkurve der Industrie 4.0: Die traditionelle Wertpyramide der industriellen Automatisierung bricht zusammen.

Seit Jahrzehnten folgt der Bereich der industriellen Automatisierung einer solchen Entwicklungsprinzip: Durch die ständige Erhöhung der Komplexität der Steuerungssysteme werden die Effizienz der Produktion und Fertigung verbessert sowie die Produktqualität und die Sicherheitsebene gesteigert. Basierend auf diesem Modell scheinen die Werte natürlich in Hochleistungs-Sondercontroller und eng integrierte Systeme zu fließen, wie ein stabiler Pyramidenturm. Doch diese "Wertpyramide" lockert sich heute allmählich, und die Art und Weise, wie der gesamte Markt Wert schafft, ändert sich auch grundlegend.

Unmittelbar vor der Hannover Messe veröffentlichte die Beratungsfirma Bain & Company einen detaillierten Bericht und stellte die Stundenglaskurve der Industrie 4.0 vor - nämlich dass die Wertverteilung der einstigen "Pyramidenstruktur", die auf Steuerungshardware und -systemen als Kern basierte, sich in eine Form ähnlich einem "Stundenglas" mit "eingezogener Mitte und erweiterten Enden" wandelt. Die Gewinnpools verschieben sich nach oben (Software, Daten, Künstliche Intelligenz) und unten (Intelligente Geräte) in der Technologie-Stack, was den Kernsteuertechnologien in der Mitte Druck ausübt.

Der Autor hält diese Ansicht für sehr aufschlussreich und wird daher in diesem Artikel die Kerninformationen des Berichts teilen.

Die Umwandlung der Technologie-Stack-Struktur von der Pyramidenform in die Stundenglasform

Bain & Company hat mit der folgenden Grafik die Umwandlung der Technologie-Stack-Form von der Pyramidenform in die Stundenglasform bildlich dargestellt -

Abbildung: Mit der zunehmenden Rolle der Software wandelt sich die Technologie-Stack-Form von der "Pyramide" in das "Stundenglas" (Quelle: Bain & Company)

Am oberen Ende der Technologie-Stack: Der Wert fließt beschleunigt in Software, Datenplattformen und von Künstlicher Intelligenz angetriebene Workflows. Diese Ebenen verfügen über eine stärkere Skalierbarkeit, höhere Margen und erzielen durch die Akkumulation von Daten und Anwendungsfällen einen kontinuierlichen Kompoundwachstum des Werts. Sie werden zunehmend zum "zentralen Gehirn" des industriellen Betriebs und wandeln Rohsignale in Entscheidungen und Ergebnisse um.

Am unteren Ende der Technologie-Stack: Der Wert fließt wieder zurück zu intelligenten Feldgeräten. Sensoren (z. B. Maschinenvisionstechnologie) und Aktoren (z. B. Frequenzumrichter) sind keine passiven Endknoten mehr. Mit eingebetteter Intelligenz, Verbindungskapazität und Edge-Computing können sie Daten generieren, Entscheidungen umsetzen und ihre Leistung kontinuierlich optimieren.

In der Mitte der Technologie-Stack: Die traditionelle Steuerungsebene in der Mitte - einschließlich programmierbarer Logikcontroller (PLC), verteilter Steuersysteme (DCS), Eingabe/Ausgabe-Modulen (I/O), Überwachungs- und Datenerfassungssystemen (SCADA) und der dazugehörigen proprietären Software... ist zwar immer noch unverzichtbar, aber es wird immer schwieriger, sie zu skalieren und zu differenzieren. Neue Marktteilnehmer verlagern den Wert von diesen Kernsteuerungselementen und drücken so die Gewinnspannen zusammen.

Laut der Analyse von Bain & Company wird bis Ende dieses Jahrzehnts voraussichtlich mehr als 80 % des Branchengewinnpools (Unternehmensinvestitionen/Lieferantengewinn) an den Enden des Stundenglases konzentriert sein. Dabei wird die obere Ebene, die auf Software und Daten angetrieben ist, mehr als die Hälfte des gesamten Branchengewinns beitragen, während die intelligenten Feldgeräte einen Anteil von etwa 25 % bis 30 % einnehmen werden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Abbildung: Neue Technologien werden den Branchengewinnpool erheblich verändern und ihn zu Software- und digitalen Lösungen verschieben (Quelle: Bain & Company) [2025 - Die heutige aufstrebende Technologie-Stack]

Abbildung: Neue Technologien werden den Branchengewinnpool erheblich verändern und ihn zu Software- und digitalen Lösungen verschieben (Quelle: Bain & Company) [2030 - Die zukünftige Automatisierungsökosystem]

Hinweis: Der Bericht bietet eine prozentuale Aufschlüsselung aller Elemente in der Wertschöpfungskette. Diese prozentualen Anteile scheinen nur grobe Schätzungen zu sein und summieren sich nicht eindeutig (nicht auf 100 %). Aber die übermittelte Botschaft ist einheitlich: Der Anteil der industriellen Steuerungshardware sinkt in der Mitte stark ab, während die Anteile an den beiden Seiten spiralförmig steigen.

Die tiefere Bedeutung dieser Umwandlung ist sehr klar: Die Steuerung ist immer noch wichtig, aber sie ist nicht mehr der profitabelste Kern der industriellen Automatisierungsbranche. Heute ist diese Umwandlung in gemischten Branchen wie der Pharmaindustrie und der Lebensmittel- und Getränkeindustrie bereits deutlich sichtbar und wird sich bald auch auf diskrete Branchen (z. B. Automobilindustrie) und Prozessbranchen (z. B. Chemieindustrie) ausdehnen.

Darüber hinaus macht der Bericht eine weitere Prognose: Bis 2030 wird nahezu die Hälfte des Branchenumsatzes von Künstliche-Intelligenz-basierten Lösungen abhängen, was die Verschiebung des Werts hin zu "Intelligenz" noch stärker unterstreicht. Laut der "Industriellen Automatisierungs-Führungskräfte-Umfrage 2026" (siehe Abbildung unten) können allein von Künstlicher Intelligenz angetriebene Lösungen bis 2030 ein neues Marktvolumen von bis zu 70 Milliarden US-Dollar freisetzen.

Abbildung: Künstliche Intelligenz wird in den nächsten fünf Jahren ein neues industrielles Marktvolumen von fast 70 Milliarden US-Dollar schaffen (Quelle: Bain & Company Industrielle Automatisierungs-Führungskräfte-Umfrage 2026 (n=26))

Warum geschieht diese Umwandlung?

Obwohl die meisten traditionellen Hersteller sich bewusst sind, dass die Branche in Richtung Digitalisierung geht, verstehen nur wenige, wie schnell diese Transformation ihre Differenzierungsvorteile, die sie über Jahrzehnte aufgebaut haben, untergraben wird. Der Wert fließt stillschweigend in neue Richtungen, und drei Kräfte beschleunigen diese Veränderung:

Erstens hat sich die Betriebsumgebung grundlegend verändert. Die Arbeitskräfte in der Fertigungsindustrie in den entwickelten Märkten altern schnell. In der US-amerikanischen Fertigungsindustrie ist mehr als 40 % der Beschäftigten in Unternehmen konzentriert, in denen mindestens ein Viertel der Mitarbeiter älter als 55 Jahre ist. Dies beschränkt die Fähigkeit der Branche, auf menschliche Erfahrung zu setzen. Gleichzeitig wandelt sich die Lieferkette von der reinen Effizienzorientierung hin zur Betonung der Resilienz; die Anforderungen an Nachhaltigkeit, Netzwerksicherheit und Nachverfolgbarkeit steigen ebenfalls. Die traditionelle Automatisierungsarchitektur, die auf Stabilität und Kosteneffizienz ausgelegt ist, war nie für diese hohe Unsicherheit konzipiert.

Zweitens verschiebt sich die Quelle der Differenzierung von der Hardware. Die Steuerleistung wird allmählich zum "Grundvoraussetzung". Hersteller erwarten von den Systemen eher die Fähigkeit, sich kontinuierlich anzupassen, zu optimieren und zu lernen - insbesondere möchten sie, dass die Produktionsautomatisierungstechnologie die Design-, Ingenieur- und Simulationsprozesse upstream sowie die Lieferkette und das Vertriebssystem downstream verbindet. Daher werden die Beschaffungsentscheidungen immer mehr in Richtung Software, Daten und Anwendungsfälle außerhalb der Fertigung getroffen. Es ist schwierig, einen effektiven Wettbewerbsvorsprung nur auf der Grundlage der bestehenden Steuerungssystem-Installationen zu bilden.

Drittens nimmt die Konkurrenz von beiden Enden der Technologie-Stack zu. Einerseits drängen Super-Skalen-Cloud-Anbieter (Hyperscalers) und reine Künstliche-Intelligenz-Unternehmen beschleunigt in den Bereich der industriellen Software und Datenplattformen vor; andererseits drücken aggressive Hardware-Konkurrenten, repräsentiert durch chinesische Hersteller, die Gewinnspannen von Controllern und Basisautomatisierungs-Komponenten (einschließlich verschiedener Sensoren und industrieller Kameras) zusammen. Dadurch stehen die bestehenden Automatisierungshersteller gleichzeitig unter "Doppelangriff". Mit der Entkopplung von Software und Hardware und der Verbesserung der Interoperabilität sinken die Wechselkosten; wenn die Kundenanforderungen von der periodischen Upgrades hin zur kontinuierlichen Optimierung wandeln, wird es auch schwieriger, die auf traditionellen Systemen basierenden Dienstleistungen zu verteidigen.

Für die bestehenden Hersteller besteht das wirkliche Risiko nicht darin, plötzlich umgeworfen zu werden, sondern darin, allmählich "irrelevant" zu werden - selbst wenn der Umsatz scheinbar stabil bleibt, verschiebt sich ihre Rolle stillschweigend von dem strategisch wertvollsten Fertigungspartner zu einem gewöhnlichen Komponentenlieferanten. Dies ist der Grund, warum diese Transformation so beunruhigend ist.

Der Wettbewerbsvorteil in der nächsten Phase

Da sich die Branche so grundlegend verändert, wo wird der Wettbewerbsvorteil zukünftiger industrieller Automatisierungsunternehmen liegen?

Bain & Company stellt fest: In der nächsten Phase der industriellen Automatisierung werden die Führer nicht nur mehr Technologien einsetzen, sondern "Intelligenz orchestrieren". Der Schlüssel liegt darin, wie Software, Daten und intelligente Geräte vertikal integriert werden (statt horizontal gestapelt), um praktische Betriebsprobleme gemeinsam zu lösen. Mit der Entwicklung der Branche in Richtung Software, intelligenten Geräten und vertikaler Vertiefung treten drei Trends besonders hervor.

Erstens werden Software und Daten zu den doppelten Treibern des Werts. Betriebsplattformen, Workflow-Anwendungen und von Künstlicher Intelligenz angetriebene Optimierungstools rücken von der Peripherie des industriellen Systems in den Kern. Sie können den Daten Kontext geben, Entscheidungen koordinieren und Komplexität in Handlungen umwandeln. Am wichtigsten ist, dass sie im Laufe der Zeit über Funktionen und Standorte hinweg skalierbar sind und so wirtschaftliche Effekte schaffen, die der Hardware nicht ebenbürtig sind.

Es muss betont werden, dass dieser Vorteil nicht von der technologischen Meilenstein "Integration von IT und OT" selbst kommt. Die meisten Unternehmen verfügen bereits über die Fähigkeit, Systeme miteinander zu verbinden, obwohl die Kosten bei der Skalierung oft hoch sind, insbesondere wenn man es anhand eines einzelnen Anwendungsfalls misst. Das wirklich Seltene ist die Fähigkeit, die integrierten Daten in schnellere und bessere Betriebsentscheidungen umzuwandeln. Der Unterschied der Führer liegt in der "Betriebsebene der Integration" - die Datensysteme, Governance-Mechanismen und Workflows werden mit dem Ziel gestaltet, die Produktion, Qualität, Wartung, Planung und Energieverwaltung zu überbrücken und schrittweise die Designphase (z. B. Produktlebenszyklus-Management-System) upstream und das Vertriebssystem (z. B. Lieferketten-Management-System) downstream zu verbinden. Wenn Erkenntnisse direkt die Umsetzung antreiben können, wandelt sich das Unternehmen von der "Berichterstattung über die Leistung" zur "Gestaltung der Leistung". Für die Unternehmensleitung ist dies nicht nur ein Architekturproblem, sondern auch eine Herausforderung für das Betriebsmodell.

Zweitens sind intelligente Geräte Teil des Entscheidungsprozesses. Intelligente Geräte werden in die Entscheidungskette integriert. Die Intelligenz rückt in den physikalischen Prozess vor: Maschinen und Sensoren übernehmen zunehmend die Datenvorverarbeitung, lokale Entscheidungen und arbeiten in Kooperation mit den oberen Systemen. Dies verringert nicht nur die Latenzzeit und verbessert die Systemresilienz, sondern auch eröffnet neue Anwendungsfälle - von der prädiktiven Qualitätskontrolle bis zur autonomen Wartung.

Drittens wird die vertikale Tiefe zu einer neuen Quelle der Differenzierung. Branchenspezifische Lösungen, die Prozesswissen, Datensemantik und behördliche Anforderungen integrieren, werden das zukünftige Wachstum antreiben. Es wird vorausgesagt, dass bis 2030 fast 60 % des Branchenwachstums aus branchenspezifischen Produkten stammen wird, anstatt aus horizontalen Plattformen (siehe Abbildung unten). Lebensmittel- und Getränkeunternehmen legen Wert auf Nachverfolgbarkeit und Hygienestandards; Batterie- und Automobilhersteller auf Ausbeute, Kapazität und schnelle Umstrukturierungsfähigkeit; die Lebenswissenschaftenbranche sieht die Validierung und die Einhaltung von Vorschriften als Kernfunktionen an, nicht als Zusatzfunktionen.

Abbildung: Es wird erwartet, dass gemischte Fertigungsbranchen einen höheren Anteil ihrer Ausgaben für den Automatisierungsbereich zuweisen (Quelle: Bain & Company)

Daher konzentrieren sich Wachstum und Wert auf die "vertikale Technologie-Stack" - d. h. Lösungen, die Software, Daten und Geräte integrieren. Der Wettbewerbsvorteil hängt zunehmend von der Kenntnis der tatsächlichen Betriebsweise der Branche ab, nicht nur von der Beherrschung der Geräte-Steuerung. Gleichzeitig ändert