Vorstand
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Industrie 4.0
Modebegriff, verheißungsvolle Zukunft oder
schöne neue Welt?
Detlef Gerst, Vorstand, VB 01, Ressort Zukunft der Arbeit
Vortrag auf dem BGF-Jahressymposium „BGF im Wandel der Zeit: 1996 2016 2036“
am 23. November 2016 in Köln
Vorstand
Detlef Gerst 2
Inhalt
2
1. Visionen, Programme, Umsetzungsstand
2. Mögliche Arbeitsfolgen und Gestaltungsbedarf
3. Fazit
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Detlef Gerst 3
Vom Internet der Dinge zu einer revolutionär veränderten Arbeitswelt?
3
Internet der Dinge (IoT)
Industrie 4.0
Smart Products Smart Factory
… Digitalisierte
Dienstleistung Ar
be
it 4.0
Mark Weiser 1991 Kevin Ashton 1999
Neudefinition von Wettbewerbsfähigkeit
Vorstand
Detlef Gerst 4
Industrie 4.0
Industrie 3.0
Prozesssteuerung durch cyber-physische Systeme (CPS)
4
Produkte
Produktionsmittel IKT
Stufen Informationsträger Informationsaustausch Definierte Algorithmen
+
Traditionelle Automatisierung
Automatisierung auf Basis Cyber- Physischer Systeme
Autonome Vernetzungs- und Entscheidungsfähigkeit
Technologische Intelligenz Internetnutzung
Vorstand
Detlef Gerst 5
Wettbewerbsfähigkeit wird neu definiert
Mögliche Vorteile der Digitalisierung und
der Industrie 4.0
Verbindung von Produkt und EDV-
gestützter Dienstleistung
Wirtschaftliche Fertigung
individualisierter Produkte
Umfassende Prozesssteuerung und –
kontrolle in Echtzeit
Automatisierung und Optimierung
einfacher und komplexer Planung und
Steuerung
Senkung der Produktionskosten
Beschäftigungssicherung durch
Erschließung neuer Märkte
…
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Detlef Gerst 6
Digitalisierte Arbeitswelt in Teilbereichen schon heute Realität
Zunahme
Nutzung digitaler Medien und Arbeitsmittel für Produktbearbeitung und
Kommunikation
Programmierung und Gestaltung digitalisierter Prozesse
Modularisierung von Arbeitstätigkeiten
Bedeutung von Internet Plattformen: Analyse und Lenkung von
Kundenwünschen
Selbstvermarktung in sozialen Medien
Vermischung von Privatsphäre und Beruf („bring your own device“,
Anforderungen an die Erreichbarkeit)
Komplexität, Informationsfülle, Unbestimmtheit, Geschwindigkeit
Abnahme
Direkte menschliche Produktbearbeitung sowie menschliche Steuerung und
Kontrolle von Prozessen
Routinisierbare Tätigkeiten
6
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Detlef Gerst 7
Dramatisierende Medienberichte
47% der Beschäftigten in den USA unmittelbar durch Roboter und
maschinelle Intelligenz gefährdet (Frey/Osborne 2013)
Schon heute 18,3 Millionen Beschäftigungsverhältnisse in Deutschland
unmittelbar durch Computertechnologie gefährdet (IngDiba 2015).
7 Millionen verlorene Arbeitsplätze in den industrialisierten Ländern bis
2020 (Weltwirtschaftsforum Davos 2016)
7
Foto: RainerPlendl/Panthermedia.net
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Detlef Gerst 8
Studie Arbeitsmarkt 2030 (Economix)
Basisszenario: = Zuwanderung + stetige
Digitalisierung (Zunahme wissensintensiver Dienste)
Bis 2030: Verlust von 23.000 Beschäftigungsverhältnissen
Trend zu wissensintensiven Tätigkeiten
Szenario „Beschleunigt Digitalisierung“: =
Basisszenario + Annahme, Entwicklung und
Vermarktung digitalisierter Technologie wird offensiv
vorangetrieben
Bis 2030: Beschäftigungsgewinn von etwa 250.000 Erwerbstätigen. Es wachsen: Unternehmensdienste, Rechtsberatung, Elektronik/ optische Erzeugnisse, IT-Dienste, F&E, Fahrzeugbau.
Arbeitsplatzverluste im Maschinenbau gegenüber dem Basisszenario zur Hälfte aufgefangen
8
Quelle: Kurt Vogler-Ludwig, Nicola Düll, Ben Kriechel, Mitarbeit: Tim Vetter.
Arbeitsmarkt 2030. Wirtschaft und Arbeitsmarkt im digitalen Zeitalter
Prognose 2016. Im Auftrag des Bundesministeriums für Arbeit und
Soziales. München 2016
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Detlef Gerst 9 9
Quelle: DIHK 2016
Vorstand
Detlef Gerst 10 10
Quelle: DIHK 2016
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Detlef Gerst 11
Hemmende und treibende Faktoren für die weitere Entwicklung der Industrie 4.0
Treibende Faktoren
Öffentlicher Diskurs: Revolutionsthese / Apell: Anschluss nicht verpassen
Erforderliche Technologie weitgehend vorhanden oder in absehbarer Zeit
entwickelbar
Innovationsfähigkeit von Großbetrieben
Hemmende Faktoren
Schwierigkeit, sich aus einer Position der Stärke heraus in Frage zu stellen
Neuerfindung als Unternehmen ohne Start-up Kultur kaum realisierbar
Anbietergetriebene Debatte: Konkreter Nutzen wird aus der Perspektive
vieler Betriebe nicht gesehen
Ausbaufähige Innovationsförderung mittelständischer Betriebe
Datensicherheit wird mit dem Grad der angestrebten Vernetzung
zunehmend fraglich. (Datensicherung vs. Big Data)
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Detlef Gerst 12
Inhalt
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1. Visionen, Programme, Umsetzungsstand
2. Mögliche Arbeitsfolgen und Gestaltungsbedarf
3. Fazit
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Detlef Gerst 13
Vom traditionellen Arbeitssystem zum hybriden System
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Technologie als Hilfsmittel
Menschliche Entscheidungen
Traditionelles Arbeitssystem
(Autonome) technologische Entscheidungen
Menschliche Entscheidungen
Hybrides System
Ausnahme: technologisch vermittelte Kontrolle
Industrie 3.0
Industrie 4.0
Technologie als autonomer Akteur und (Mit-) Entscheider
Verteilte Entscheidungen
Techn.
Techn.
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Detlef Gerst 14
Der Wertstrom in der Fabrik
(Quelle: Erlach 2007)
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Detlef Gerst 15
Was ändert sich durch Industrie 4.0?
Automatisierte
Auftragsbearbeitung
Keine zentrale
Steuerung
Werkstück trägt
Fertigungsinformation
Automatisierte
Bestellung
Kommunikation:
Werkstück – Maschine -
Maschine
Kein festgelegter
Fluss
Kapazitätsplanung,
Werkzeugverwaltung,
Fertigungssteuerung
Prozessdaten in
Echtzeit
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Detlef Gerst 16
Zukunft der Büroarbeit: „Die Automatisierung des Geistes“ (Kurz/Rieger)
16
Büroarbeit heute ist vor allem Arbeit an Schnittstellen
Konstruktion Maschinensteuerung Werkzeugverwaltung …
Kundenauftrag Auftrags- und Kapazitätsplanung Auftragssteuerung Versand
Ziele einer Automatisierung von Büroarbeit
Beseitigung dieser Schnittstellen: Software kommuniziert mit Software, Grundlage: durchgängiges Engineering, Kompatibilität der Programme
Automatisierte Bearbeitung vom Kundendialog bis zur Auslieferung
Konsequenzen (Kurz/Rieger (2013): Arbeitsfrei)
„Ablösung menschlicher Hirntätigkeit durch Software und Algorithmen“: Transportrouten, Lagerbestandsmanagement, Ankauf von Waren, Preisbildung, Verfassen von Berichten, Wiedererkennung von Personen, …
Was bleibt für den Menschen? Korrektur von Vorhersagefehlern der Software, Verhandeln von Rahmenverträgen, Softwareentwicklung (Steigende Zahl programmierungsbedürftiger Systeme)
Mensch als Träger symbolischer Verantwortung
Produktivität verbleibender Wissensarbeit wird massiv steigen
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Detlef Gerst 17
Szenarien der Arbeit in der Industrie 4.0 – Überwiegend Extrempositionen
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Weitreichende Veränderung von Arbeit
Hochgradig entfremdete Arbeit in der Cyber-Fabrik
Entproblematisierte Arbeit
• Technologie entlastet den Menschen
• Mensch wird Herrscher über die Technik; Mensch als „Dirigent“; Wandel vom Maschinenbediener zum „Maschinenmanager“
• Mensch im Räderwerk Cyber-Physischer Systeme und damit
• … Anhängsel der Technologie • … zu beseitigendes Restrisiko
Geteilte Annahme
Verbreitete Szenarien
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Detlef Gerst 18
Mögliche Arbeitserleichterung im „hybriden System“
Weniger Routineaufgaben
• Automatisierter Informationsfluss
• Systementscheidungen als technologische Dienstleistung
Bessere Möglichkeiten einer differentiellen Arbeitsgestaltung
Nutzung für die Integration (Kompensation menschlicher
Einschränkungen)
Erweiterte Handlungsspielräume
• Mehr Überwachungsaufgaben, Wachsende Diagnosemöglichkeiten
• Vernetzung mit Kollegen
Bessere Work-Life-Balance durch flexible Arbeitsorganisation und
Mobilität
Erleichtertes Anlernen ( Assistenzsysteme)
Gehaltvollere Arbeit durch erforderliche IT Kompetenz
Weniger direktive, mehr unterstützende Führung
Vorstand
Detlef Gerst 19
Smart Factory 1: Die Maschine spricht mit Maschinen
Ich kann diesen
Samstag arbeiten.
Magazin auffüllen
übernehme ich.
Schalt
mich an!
Magazin leer,
bitte auffüllen! Kapazität bis Freitag
ausgebucht!
Samstag geht
leider nicht.
Muss in 2h am
Warenausgang
sein!
Aufgabe an das Produktionssystem - Kundenauftrag: 500 Stück innerhalb einer Woche
Quelle: Bauer/
IAO
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Detlef Gerst 20
Smart Factory 2: Die Maschine spricht mit den Menschen
Ich kann diesen
Samstag arbeiten.
Magazin auffüllen
übernehme ich.
Schalt
mich an!
Magazin leer,
bitte auffüllen! Kapazität bis Freitag
ausgebucht!
Samstag geht
leider nicht.
Muss in 2h am
Warenausgang
sein!
Aufgabe an das Produktionssystem - Kundenauftrag: 500 Stück innerhalb einer Woche
Quelle: in
Anlehnung an
Bauer/ IAO
Du musst am
Wochenende
arbeiten!
Feierabend heute
zwei Stunden
später!
Deine Kollegen
leisten mehr als
Du!
Du arbeitest
morgen in Team
4!
Sei bis 23.00 Uhr
für eventuelle
Wartungsarbeiten
erreichbar!
Vorstand
Detlef Gerst 21
Mögliche Belastungen durch Arbeit im hybriden System
Kognitive Überforderung
Große Komplexität und Geschwindigkeit von Systementscheidungen, hohe
Ausbreitungsgeschwindigkeit und Folgen technologischer Fehlentscheidungen
Verlust an Steuerungskompetenz durch Verlust an Erfahrungswissen
Verantwortungszuschreibung trotz eingeschränkter menschlicher
Steuerungsfähigkeit
Verlust an Zeitsouveränität: Die Technik (und Einbindung des eigenen
Arbeitsbereiches in die Wertschöpfungskette) bestimmt die Flexibilität
Technologischer und organisatorischer Wandel als Dauerzustand
Transparenter Mensch als Teil des Informationsflusses: „Panoptische
Kontrolle“.
Entwicklung von digitalen Menschmodellen: Steuert die Technik den Menschen?
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Detlef Gerst 22
Schritte auf dem Weg in die Industrie 4.0
Produktionsarbeit
• Ersetzung menschlicher Arbeit
• Mensch-Roboter-Interaktion
• 3 D-Drucker
• Augmented Reality (Tablet / Datenbrillen:
Lernunterstützung / Arbeitsanweisung)
• Tracking des Beschäftigtenverhaltens
• Koordinierung von Arbeitszeit über das Internet
• Plug & Produce Module
• Mobile Mehrmaschinenbedienung
• Fernsteuerung von Produktionsanlagen
Durchgängiges Engineering
• EDV gestützte Simulation
• Beseitigung von Schnittstellen
• Nutzung von Cloud und Crowd
Instandhaltung
• Instandhaltung über räumliche Distanz
• Diagnosehilfen /
Entscheidungsunterstützung
• Sensorik zur Ermittlung von Material-
und Produktzustand
Produktionssteuerung
• RFID als neuer Datenträger
• Traceability von Produkten und
Bauteilen: Digitales Produktgedächtnis
• Verbesserte Steuerung durch
Echtzeitdaten
• Intelligente Behälter (automatisierte
Bestellung
• Optimierung auf Grundlage von BIG
DATA
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Detlef Gerst 23
Einsatz von Datenbrillen: gesundheitliche Gefährdungen?
Einsatzmöglichkeiten (Pick by Vision)
Kommissionierung (Pick by Vision)
Montage (bei großen Variantenumfängen)
Qualitätsprüfung / Sicherheitscheck
Integration von gehörlosen Mitarbeitern
Ersatz für ergonomisch ungünstig platzierte Informationen
Was ist zu beachten?
Ablenkung durch die Brille: Unfallgefahr
Langfristige Folgen für die Augen: Gleichzeitige Fern- und Nahsicht
Tragekomfort: Gewicht, Temperatur, Einstellmöglichkeiten
Qualität der Informationsdarstellung
Auswirkungen auf Arbeitsgeschwindigkeit und Fehler
Veränderung der Arbeitsstrukturierung: Simplifizierung von Arbeit?
Foto: dolgachov/Panthermedia.net
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Detlef Gerst 24
Technologische Modernisierung: Folgen für Arbeit und Beschäftigung
Wandel der Qualifikationsanforderungen (Kombination von Mechatronik +
Fachinformatik, neue Mensch-Maschine Schnittstellen)
Ergonomische Verbesserungen: Ersetzung körperlich schwerer Arbeit
Ergonomische Gefährdungen: Sind die Roboter sicher? Gefährdungen durch
Datenbrillen und Assistenzsystemen? „Technikstress“ durch Mensch-Maschine
Schnittstellen?
Veränderte Beschäftigtenstruktur: Entstehung neuer hochqualifizierter Arbeitsplätze
im Umfeld der neuen Technologien, aber auch:
Einfacharbeit durch Einsatz von Assistenzsystemen
Weniger Beschäftigung in Fertigungsberufen
Mehr Beschäftigung in Wissensarbeit und unternehmensnahen Dienstleistungen
Wachsende datentechnische Durchdringung des Beschäftigtenverhaltens:
Erweiterte Möglichkeiten der Leistungs- und Verhaltenskontrolle
Steigender Bedarf an räumlicher und zeitlicher Flexibilität: Gefährdung von
Zeitsouveränität und Regenerationsfähigkeit
Schwindende arbeitspolitische Spielräume der Zulieferbetriebe?
Vorstand
Detlef Gerst 25
Möglichkeit und Grenzen kollektiver Regulierung
Gefährdungen bei mobiler und zeitliche flexibler Arbeit durch
Vernachlässigung von Erholungsbedürfnissen, Vernachlässigung
sozialer Kontakte, unzureichende ergonomische Arbeitsbedingungen
Foto: Pixabay/Photo-Rabe
Notwendige Regulierungsgegenstände /
kollektive Schutzrechte
Ergonomie von Arbeitsmitteln und –ort,
Anerkennung und Erfassung von Arbeitszeit
Definition von Anwesenheitszeiten und
Ruhephasen
Erreichbarkeit und Nicht-Erreichbarkeit
Freiwilligkeit
Arbeitsmöglichkeit im Betrieb
Gewichtung sozial wertvoller Zeit
Belastungsnaher Zeitausgleich
Vorstand
Detlef Gerst 26
Ergänzung kollektiver Regulierung
Grenzen kollektiver Schutzrechte bei mobiler
und zeitlich flexibler Arbeit
„Selbst“ gewählte Überlastung, um die Karriere
nicht zu gefährden
Gefährdungen werden von den Beschäftigten
unterbewertet, weil Mobilität und Flexibilität
auch Vorteile bringen
Normalisierung überhöhter Leistungsansprüche
Individualisierter Umgang mit
Leistungsansprüchen
Erschwerte Kontrollierbarkeit individuellen
Leistungsverhaltens
Die begrenzte Wirksamkeit schriftlich fixierter Schutznormen erfordert
ergänzende Maßnahmen: Eine gestärkte Präventionskultur und Gesundheitskompetenz der Beschäftigten.
Foto: Doreen Salcher/Fotolia.com
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Detlef Gerst 27
Inhalt
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1. Visionen, Programme, Umsetzungsstand
2. Mögliche Arbeitsfolgen und Gestaltungsbedarf
3. Fazit
Vorstand
Detlef Gerst 28
Verheißungsvolle Zukunft oder schöne neue Arbeitswelt?
Die Digitalisierung von Arbeit ist gestaltungsoffen, nicht vorherbestimmt,
weder deterministisch noch einheitlich in ihren Arbeitsfolgen.
Für die Beschäftigten bringt die Digitalisierung von Arbeit viele Potentiale,
aber auch Risiken mit sich.
Erst im Gestaltungsprozess wird sich erweisen, ob die Potentiale realisiert
werden können.
Hierzu braucht es:
Vereinbarte Mindestanforderungen an Arbeit
Prognose und laufende Evaluation der Arbeitsfolgen
Flexible und betriebsspezifische Regelungen durch die Sozialpartner
Entwicklung von Leitplanken durch den Gesetzgeber
Demokratische Beteiligung der Beschäftigten schon im Planungsprozess
Unterstützende Infrastruktur: Innovationsförderung, Bildung, Beratung
Verbesserte Präventionskultur und Gesundheitskompetenz
…
28
Vorstand
Detlef Gerst 29
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
29
Bildnachweis: Plassmann
Vorstand
Detlef Gerst 30 30
Kontakt
Dr. Detlef Gerst
IG Metall, Vorstand
VB 01, Vorstand
Ressort Zukunft der Arbeit
Wilhelm-Leuschner-Str.79
60519 Frankfurt am Main
069-6693-2352