Das VDI-Technologiezentrum Berlin führte in den Jahren 1983 und 1984 eine detaillierte Studie über die damalige Situation der Mikroelektronik-Anwendung in Deutschland durch. Ulrike Mäncher, seiner Zeit Redakteurin der Fachzeitschrift Markt & Technik, präsentiert den Lesern ausführlich die Ergebnisse der Untersuchung. Unter anderem arbeitete die Autorin heraus, dass die Industrie nach viel mehr fach-qualifiziertem Personal verlangt.
Als Kronzeuge für die »dritte industrielle Revolution« kann die Mikroelektronik, die in ihrer industriellen Anwendung eine rasante Entwicklung durchmachte und durchmacht, herangezogen werden. Im Rahmen einer Studie über die Mikroelektronik-Anwendung in Deutschland stieß man in diesem Zusammenhang auf einige grundsätzliche Ergebnisse: Das größte Problem im Bereich der Mikroelektronik-Anwendung ist der Mangel an Personal mit entsprechendem Fachwissen. Der zahlenmäßige Abbau von Industriearbeitsplätzen ist weit weniger drastisch als angenommen. Fragen der Zukunft sind also nicht verlorene oder gewonnene Arbeitsplätze, sondern die Qualität der Arbeitsplätze.
Unterschieden wurde im Rahmen der Untersuchung, die vom VDI-Technologiezentrum Berlin durchgeführt wurde, zwischen Unternehmen, die Mikroelektronik in ihren Produkten einsetzen (Produktanwender), und Unternehmen, die Mikroelektronik-funktionsbestimmte Automatisierungssysteme in ihren Fertigungsprozessen anwenden (Prozessanwender).
Auf der Basis einer statistischen Gewichtung der Stichprobenergebnisse – befragt wurden 1434 Unternehmen des Verarbeitenden Gewerbes mit 20 und mehr Beschäftigten – lassen sich repräsentativ für das gesamte Verarbeitende Gewerbe der Bundesrepublik Deutschland 12,8 Prozent der Unternehmen als Produktanwender und 47,5 Prozent als Prozessanwender klassifizieren.
Insgesamt können 50,6 Prozent der Unternehmen des Verarbeitenden Gewerbes als Mikroelektronik-Anwenderunternehmen angesehen werden. Bei dieser Prozentangabe ist zu berücksichtigen, dass sie sich nicht aus einfacher Summenbildung von Produkt- und Prozessanwendern errechnen lässt, da knapp 20 Prozent aller Mikroelektronik-Anwender sowohl Produkt- als auch Prozessanwender sind, das heißt beide Mikroelektronik-Anwendungsarten verzeichnen. Da sich diese Kategorie der »Sowohl als auch«-Anwender als Schnittmenge aus allen Unternehmen mit Produkt- und Prozessanwendungen ergibt, wurde sie bei der Ermittlung aller Mikroelektronik-Anwenderunternehmen nur einmal berücksichtigt.
Eine Aufschlüsselung des Mikroelektronik-Anwendungs-Standes nach Betriebsgrößenklassen zeigt, dass eine deutliche Abhängigkeit der Mikroelektronik-Anwendung von der Betriebsgröße besteht. Während in der Betriebsgrößenklasse »1000 und mehr Beschäftigte« schon 93,5 Prozent der Unternehmen als Mikroelektronik-Anwender einzustufen sind, können von den kleinen Unternehmen mit bis zu 100 Beschäftigten erst zirka 41 Prozent als Mikroelektronik-Anwender angesehen werden.
Die Betrachtung des Mikroelektronik-Anwendungsstandes nach den verschiedenen Wirtschaftsgruppen des Verarbeitenden Gewerbes verdeutlicht, dass die Mehrzahl der Unternehmen mit Produktanwendungen dem Investitionsgüter-produzierenden Gewerbe zuzurechnen sind. Die Unternehmen mit Prozessanwendungen verteilen sich dagegen relativ gleichmäßig über alle Branchen des Verarbeitenden Gewerbes.
Eine Aufgliederung der zukünftigen Einsatzpotentiale nach Branchen beziehungsweise Wirtschaftszweigen zeigt, dass die Möglichkeiten für Mikroelektronik-Produktapplikationen vornehmlich im Maschinenbau, in der Elektrotechnik und in der Feinmechanik liegen. Die Applikationsmöglichkeiten für Mikroelektronik in Fertigungsprozessen verteilen sich eher gleichmäßig auf alle Branchen des Verarbeitenden Gewerbes.
Standard-ICs sind diejenigen Mikroelektronik-Komponenten, die am häufigsten von Produktanwendern in ihren Erzeugnissen eingesetzt werden (85 Prozent).
Auch eine bemerkenswerte Anzahl der Produktanwender verwendet kundenspezifische ICs (32 Prozent) beziehungsweise sogenannte semikundenspezifische ICs (14 Prozent). Für die laufenden Produktentwicklungen ist ein zunehmender Anwendungstrend zum semi-kundenspezifischen IC festzustellen.
Die Produkte, in denen die Mikroelektronik-Komponenten eingesetzt werden, lassen sich zu 45 Prozent als elektrische und zu 55 Prozent als elektronische Produkte klassifizieren. Hierbei besteht der Bereich der elektrischen Produkte zum größten Teil aus Produkten des Maschinenwesens und im Bereich der elektronischen Produkte dominiert neben Erzeugnissen der Industrieelektronik die Produktgruppe Instrumente.
Bei der Analyse der Mikroelektronik-Anwendung in den Fertigungsprozessen der Unternehmen wurde im Rahmen der Untersuchung unterschieden zwischen den von der Mikroelektronik übernommenen Einsatzfunktionen, den unternehmensinternen Einsatzbereichen und den im betrieblichen Leistungserstellungsprozess eingesetzten programmierbaren Automatisierungssystemen.
Die Einsatzfunktionen der Mikroelektronik in Fertigungsprozessen werden bestimmt durch den Bereich des Steuerns und Regelns. Die Funktionen Messen und Kontrollieren sowie Analysieren und Prüfen folgen mit Abstand.
Entsprechend der Dominanz von Steuer- und Regelfunktionen konzentrieren sich die betrieblichen Einsatzbereiche der Mikroelektronik vorrangig auf die Steuerung einzelner Maschinen oder ganzer Maschinengruppen. Die Einsatzbereiche Entwicklung und Konstruktion, Lagerwirtschaft und Qualitätskontrolle weisen im Gegensatz zum Fertigungsbereich einen geringeren Anwendungsstand programmierbarer Automatisierungssysteme auf.
Die Betrachtung der einzelnen in den Fertigungsprozessen eingesetzten programmierbaren Automatisierungssysteme, zeigt, dass bei den Prozessanwendern in erster Linie speicherprogrammierbare Steuerungen (41 Prozent) und CNC-Werkzeugmaschinen (36 Prozent) zur Anwendung gelangen. Ein geringer Anwendungsstand ist bei CAD Workstations (17 Prozent), »Pick-and-place« Maschinen (5 Prozent) und Robotern (3 Prozent) zu verzeichnen.
Eine Reihe befragter Anwenderunternehmen gab Auskunft über abgebrochene Mikroelektronik-Innovationen. Bei 30 Prozent der Produktanwender und etwa einem Viertel der Prozessanwender ist es zumeist aus finanziellen, marktlichen, technischen und qualifikatorischen Gründen zu einem Abbruch von Mikroelektronik-Innovationen gekommen. Hinderungsgründe aus den Bereichen des Managements, der Organisation oder Probleme mit Gewerkschaft, Betriebsrat oder Mitarbeitern besitzen nur eine nachgelagerte Bedeutung. Eine Aufschlüsselung der Abbruchgründe nach Unternehmensgrößenklassen zeigt, dass insbesondere die kleinen Unternehmen mit der Finanzierung Probleme haben und die mittleren Unternehmen ihre Schwierigkeiten darüber hinaus verstärkt im Bereich der Technologiebewertung und Marktanalyse sehen (Bild 1). Den Abbruch von Mikroelektronik-Innovationsvorhaben nehmen die Unternehmen zum größten Teil in den frühen Phasen der Konzipierung und der ersten Bewertung des Innovationsvorhabens vor. Eine weitere deutliche Hürde stellt dann erst wieder der Produktionseinsatz und die damit verbundene Markteinführung dar.
Befragt nach den Vorteilen beim Mikroelektronik-Einsatz in Produkten, weisen die Anwender insbesondere auf erweiterte Produkt-Anwendungsmöglichkeiten, verbunden mit höherer Leistung und Zuverlässigkeit, hin. Prozessanwender sehen die Vorteile des Mikroelektronik-Einsatzes im Bereich einer verbesserten Fertigungskontrolle und in einer besseren Qualität der produzierten Güter. Geringere Fertigungs-Durchlaufzeiten, höhere Wirkungsgrade der Produktionseinrichtungen sowie die Minimierung von Ausfallzeiten werden von den Prozessanwendern ebenfalls positiv beurteilt. 72 Prozent der Anwenderunternehmen sehen sich durch die erfahrenen Vorteile in ihren Erwartungen bezüglich des Mikroelektronik-Einsatzes bestätigt und etwa ein Fünftel aller Unternehmen mit Mikroelektronik-Anwendung stellt fest, dass die Vorteile die Erwartungen übertrafen. Nur eine sehr kleine Anzahl der Unternehmen fühlt sich hinsichtlich der Vorteilserwartungen nicht bestätigt (3,5 Prozent der Prozessanwender; 5,6 Prozent der Produktanwender).
Die Frage nach problematischen und nachteiligen Erfahrungen im Zusammenhang mit dem Mikroelektronik-Einsatz beantworten über 40 Prozent beziehungsweise 30 Prozent der Produkt- beziehungsweise Prozessanwender spontan mit einem Mangel an Personal mit Mikroelektronik-Applikationserfahrungen. Dieses Ergebnis, das bei Nachfrage von weiteren Unternehmen bestätigt wurde, zeigt deutlich das mit Mikroelektronik-Innovationen einhergehende Personal- und Qualifikationsproblem.
Nachteilig erwiesen sich auch Aspekte wie höhere Entwicklungskosten, Software- und Finanzierungsprobleme sowie Probleme mit Mikroelektronik-Komponenten. Bei der Beschaffung von Mikroelektronik-Komponenten (16 Prozent aller Anwender hatten Beschaffungsprobleme) spielen insbesondere Lieferengpässe, fehlerhafte Chips und ein fehlendes Angebot eine ausschlaggebende Rolle.
Die Probleme mit der Software, die bei 23 Prozent aller Anwender auftraten, konzentrieren sich nicht auf bestimmte Einzelaspekte. Vielmehr dokumentieren die gleichverteilten Nennungen unterschiedlicher Softwareprobleme wie fehlende Anwendungspakete, Mangel an Programmierpersonal, unzureichende Softwaredokumentation und langwierige Entwicklungszeiten die komplexe Struktur der herrschenden »Softwarekrise«.
Probleme mit Sensoren und Aktuatoren haben 10 Prozent aller Mikroelektronik-Anwender und 17 Prozent der Produktanwender des Verarbeitenden Gewerbes. Bemängelt wurde in der Hauptsache das Fehlen passender Modelle, das zu hohe Preisniveau sowie die unzureichende Robustheit der zur Verfügung stehenden Mikroperipherik-Komponenten.
Bei einer Betrachtung der Umsatzanteile von Mikroelektronik-Produkten am Gesamtumsatz der Unternehmen mit Produktanwendungen kann festgestellt werden, dass der auf Mikroelektronik-Produkte zurückzuführende Umsatzanteil im Zeitraum von 1982 bis 1984 stark gestiegen ist. Für den Zeitraum bis 1986 ist eine fortschreitende Entwicklung erkennbar, so dass davon ausgegangen werden kann, dass Produkte mit Mikroelektronik-Applikationen sich zunehmend zu wichtigen Umsatzträgern in den Unternehmen entwickeln. Fast die Hälfte der Unternehmen gibt an, dass sie mit Mikroelektronik-Produkten mehr als 20 Prozent Ihres Umsatzes erzielen können, und etwa ein Viertel der Unternehmen denkt bei dem maximal erreichbaren Umsatzanteil der Mikroelektronik-Produkte an mehr als 50 Prozent des Gesamtumsatzes.
Auf die Frage nach der Veränderung von Marktanteilen (Bild 2) durch den Mikroelektronik-Einsatz antwortete keines der befragten Unternehmen, dass die Marktanteile durch den Mikroelektronik-Einsatz gesunken seien. Vielmehr führen 28 Prozent der Produkt- und 20 Prozent der Prozessanwender das Steigen ihrer Marktanteile auf den Mikroelektronik-Einsatz zurück. Bei der subjektiven Einschätzung des technologischen Mikroelektronik-Anwendungsniveaus im Vergleich zu den Wettbewerbern des In- und Auslands liefern die Angaben der Anwender ein differenziertes Bild. Deutlich wird, dass die Mikroelektronik-Anwenderunternehmen der deutschen Industrie einem stark internationalen Wettbewerb vor allem mit den USA und Fernost ausgesetzt sind und der Informationsstand über Wettbewerber im Inland wesentlich besser ist als über Wettbewerber im Ausland.
Die industrielle Mikroelektronik-Anwendung wird in den Unternehmen weitgehend durch eine überschaubare Zahl von Mitarbeitern getragen (in zirka 60 Prozent der Anwenderunternehmen bis maximal fünf Mitarbeiter). Der zum Zeitpunkt der Befragung 1983/84 von den Anwenderunternehmen des Verarbeitenden Gewerbes ausgewiesene Bedarf an Mikroelektronik-Personal belief sich auf aufgerundet 18 500 Stellen. Von diesen 18 500 offenen Stellen entfielen 36 Prozent auf Ingenieure, 34 Prozent auf Techniker, 16 Prozent auf andere (Facharbeiter) und 14 Prozent auf Mitarbeiter, die keiner Bedarfsgruppe zugeordnet wurden. Ein Fünftel dieses Einstellungsbedarfs wurde durch kleine Unternehmen, 35 Prozent durch mittlere und 45 Prozent durch große Unternehmen repräsentiert. Aus branchenorientierter Sicht vereinigten sich auf den Maschinenbau und die Elektrotechnik mehr als 40 Prozent des zum Zeitpunkt 1983/84 formulierten Einstellungsbedarfs. Befragt nach dem voraussichtlichen Bedarf von Mikroelektronik-Mitarbeitern für die Jahre 1984 bis 1986 wiesen die Mikroelektronik-Anwenderunternehmen hauptsächlich für Ingenieure und Techniker einen wachsenden Bedarf aus (Bild 3).
Das Ergebnis der Frage nach den Beschaffungsquellen von Mikroelektronik-Fachpersonal zeigt, dass die Rekrutierung des Personals aus unternehmensexternen Quellen wie Arbeitsmarkt, Hoch- und Fachschule eine größere Rolle spielt als die innerbetriebliche Weiterbildung. In Unternehmen mit Mikroelektronik-Prozessanwendungen besitzt die innerbetriebliche Weiterbildung dagegen einen vergleichsweise höheren Stellenwert. Lediglich 12 Prozent der Mikroelektronik-Anwender verfügen über ein unternehmensinternes Angebot an Mikroelektronik-Weiterbildungs- oder Schulungsmaßnahmen und annähernd zwei Drittel aller Anwender des Verarbeitenden Gewerbes nutzen externe Mikroelektronik-Schulungsmaßnahmen. Deutlich wird hierbei folgender Zusammenhang: Je intensiver die industrielle Mikroelektronik-Anwendung sich im Unternehmen darstellt, desto häufiger nutzen die Unternehmen externe Qualifizierungsangebote und bieten interne Qualifizierungsmaßnahmen an. Deutlich dominieren bei den extern genutzten Weiterbildungskursen Herstellerseminare beziehungsweise -lehrgänge. Kurse an Hochschulen, Akademien und Forschungsinstituten werden in geringerem Maße genutzt.
Für etwa Dreiviertel aller Mikroelektronik-Anwenderunternehmen im Verarbeitenden Gewerbe führte der industrielle Einsatz der Mikroelektronik zu keiner Veränderung der Zahl der Arbeitsplätze im Unternehmen. In dem verbleibenden Viertel von Unternehmen sind Arbeitsplatzverluste fast zweimal so häufig wie Arbeitsplatzgewinne; das heißt auf jedes Unternehmen mit einem Arbeitsplatzgewinn kommen nicht ganz zwei mit Arbeitsplatzverlusten. Bezogen auf die Mikroelektronik-Anwenderunternehmen des Verarbeitenden Gewerbes war der industrielle Mikroelektronik-Einsatz in den Jahren 1982 bis 1983 mit einem Nettoverlust von etwa 30.000 Arbeitsplätzen verbunden. Dieser Nettoverlust setzt sich zusammen aus einer Arbeitsplatzzunahme um zirka 17.000 Arbeitsplätzen gegenüber einem Arbeitsplatzverlust von etwa 47.000 Arbeitsplätzen. Der gesamtindustrielle Arbeitsplatzverlust von 1982 bis 1983 in Höhe von 30.000 Arbeitsplätzen entspricht einer relativen Veränderung des durch alle Mikroelektronik-Anwender repräsentierten Gesamtbeschäftigungsstandes von weniger als 1 Prozent.
Betrachtet man für denselben Zeitraum die relativen Anteile verschiedener Betriebsgrößenklassen am negativen Netto-Arbeitsplatzeffekt industrieller Mikroelektronikanwendung, so lassen sich für Klein-, Mittel- und Großanwenderunternehmen durchaus Unterschiede feststellen. In der Klasse der Kleinunternehmen ist der negative Arbeitsplatzsaldo zwar geringer als bei Mittel- und Großanwendern, die Bedeutung der absoluten Beschäftigungsveränderungen bezogen auf die Zahl der Beschäftigten in dieser Größenklasse ist aber weitaus höher. Die Aufschlüsselung der negativen Netto-Arbeitsplatzeffekte nach Wirtschaftsgruppen und Branchen zeigt, dass über die Hälfte (55,5 Prozent) des für das gesamte Verarbeitende Gewerbe negativen Nettoeffekts von zirka 30.000 verlorengegangenen Arbeitsplätzen allein auf die Wirtschaftsgruppe »Investitionsgüter produzierendes Gewerbe« entfällt. Insbesondere der unter dieser Gruppe aufgeführten Branche des Maschinenbaus ist ein Drittel aller Netto-Arbeitsplatzverluste des gesamten Verarbeitenden Gewerbes zuzurechnen (33,5 Prozent). Die Elektrotechnik weist zwar neben dem Maschinenbau die größte Sensibilität aller Branchen bezüglich der Zu- und Abnahme von Arbeitsplätzen auf, ist aber an den Netto-Arbeitsverlusten im Verarbeitenden Gewerbe mit nur 0,4 Prozent beteiligt.
Die Elektrotechnik muss als der wichtigste industrielle Wachstumsbereich im Verarbeitenden Gewerbe angesehen werden. Allerdings zeigen die vorliegenden Ergebnisse, dass dies für den betrachteten Zeitraum nicht mit einem positiven Beitrag zur Beschäftigungsentwicklung verbunden war.