Arbeiten in der digitalen Welt

Neue Technologien der Industrie 4.0 haben vielfältige Auswirkungen auf die Organisationsstrukturen, die Arbeitsprozesse und die Anforderungen an die Beschäftigten. Das Spitzencluster it’s OWL gibt Handlungsempfehlungen.

Die technologischen Grundlagen des digitalen Wandels der Arbeitswelt lassen sich in Anlehnung an Roland Berger in vier Technologiefelder unterscheiden:

  • Erfassung, Verarbeitung und Analyse digitaler Daten (zum Beispiel Big Data-Ansätze)
  • Automatisierung von Wertschöpfungsketten und Produkten (zum Beispiel Ansätze der Robotik)
  • Vernetzung von Systemen (zum Beispiel Cloud Computing)
  • Virtualisierung (zum Beispiel Augmented und Virtual Reality) So kann beispielsweise eine AR-basierte Datenbrille die Maschinenwartung vereinfachen. Der Zugriff auf Qualitätsdaten in Echtzeit unterstützt bei der Montage.
Durch Datenbrillen k?nnen Zusatzinformationen eingeblendet und ortsunabh?ngig Situationen mit Experten diskutiert werden. (Bild: Fraunhofer IEM)

(Bild: Fraunhofer IEM)

Auf Basis von VR und Cloud Computing lassen sich standortübergreifende kollaborative Design Reviews durchführen. Neben neuen Arbeitswerkzeugen ist auch eine zunehmende Digitalisierung von Prozessen zu beobachten. So wird ein digitaler Auftragsdurchlaufs von der Auftragsannahme über die Produktion bis zur Logistik möglich. Digitale Technologien helfen Unternehmen, ihre Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle zu optimieren – und somit ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. Gleichzeitig stellen sie ihre Beschäftigten vor neue Herausforderungen. So steigt beispielsweise die Komplexität der Produkte und Prozesse. Unterschiedliche Fachdisziplinen und Abteilungen müssen intensiver zusammenarbeiten und sich abstimmen. Arbeiten über zeitliche, räumliche und unternehmensinterne Grenzen hinweg wird problemlos möglich. Es entstehen neuartige digitale Kollaborationsnetzwerke, beispielsweise in Form von Open-Engineering-Plattformen.

Zusammenspiel von Mensch, Technik und Organisation

Vor diesem Hintergrund entwickelt sich zunehmend das Bewusstsein, dass nicht die rein technische Perspektive, sondern vielmehr die organisatorische und die soziale Perspektive die zentralen Stellhebel für die erfolgreiche Digitalisierung der Arbeitswelten sind. Mensch, Technik und Organisation sind gemeinsam zu betrachten. Um digitalisierte Arbeitswelten erfolgreich zu gestalten, müssen zahlreiche Aspekte berücksichtigt werden. Neben der allgemeinen Unternehmensstrategie und der IT-Strategie ist eine digitale Kultur ein entscheidender Erfolgsfaktor. Im Bereich der Prozesse gilt es, Aufbau- und Ablauforganisation anzupassen und technische Infrastrukturen bereit zu stellen. Auch die Mensch-Maschine Schnittstellen müssen untersucht und definiert werden. Die Einführung neuer Arbeitsmethoden und -werkzeuge ist ein weiteres Forschungsfeld. Darüber hinaus müssen die Veränderungen von Anforderungen an Produktionsarbeitsplätze ermittelt und Qualifizierungsangebote entwickelt werden. Und nicht zuletzt sollten die Beschäftigten von Anfang an in die Veränderungsprozesse eingebunden werden.

Handlungsempfehlungen für den Mittelstand

In diesem Spannungsfeld setzen die Aktivitäten des Spitzenclusters it´s OWL – Intelligente Technische Systeme Ostwestfalen-Lippe an. In dem Projekt ‚Arbeit 4.0 – Arbeiten in der digitalen Welt‘ werden Handlungsempfehlungen für den Mittelstand entwickelt, um den Wandel der Arbeitswelt aktiv zu gestalten. Dazu setzen fünf Unternehmen gemeinsam mit Forschungseinrichtungen Modellprojekte um, in denen Unternehmensspitze, Produktionsleitung, Personalabteilung, Beschäftigte, Betriebsrat und Gewerkschaften zusammenarbeiten. Beteiligt sind die Unternehmen Hettich, Miele, Phoenix Contact, Weidmüller und Diebold Nixdorf. Inhaltlich geht es beispielsweise um den Einsatz von Assistenzsystemen, interaktive Robotik und Technologieakzeptanz. In dem Projekt von Weidmüller wird beispielsweise eine Datenbrille als digitaler Assistent für die Beschäftigten im Produktionsablauf eingeführt. Bei vielen Tätigkeiten in der Produktion müssen die Beschäftigten mit beiden Händen konzentriert arbeiten können. Für Werker ist es oft müßig, zum Beispiel bei der Instandhaltung in papierbasierten Dokumentationen nach Fehlerbehebungen zu schauen oder einen Experten einzubinden und parallel dazu die Maschine zu warten. Durch technische Assistenzsysteme kann dieser Vorgang effizienter und benutzerfreundlicher gestaltet werden. Bereits heute können Zusatzinformationen zur Hilfestellung in Arbeitsprozesse integriert werden. Mithilfe sogenannter digitaler Assistenten ist es möglich, mit kurzer Unterbrechung unmittelbar Daten abzurufen und auf einem Monitor oder Smartphone anzuzeigen. Eine solche Datenintegration unterstützt autonome und schnelle Entscheidungen. Ganz ohne die Expertise und den Rat der Kollegen oder Kolleginnen geht es aber nicht immer. Eine Herausforderung besteht dann, wenn die Experten am aktuellen Arbeitsort nicht kurzfristig verfügbar sein können. Um Experten zu identifizieren und zu kontaktieren, muss der Werker seine Arbeit unterbrechen.

Die Datenbrille als digitaler Assistent

Durch den Einsatz einer Datenbrille können Probleme nahezu unterbrechungsfrei angegangen und Lösungen gefunden werden. Die Datenbrille erfasst die aktuelle Situation und schafft durch ein Live-Video und die Einblendung von Zusatzinformationen eine Grundlage, um mit dem richtigen Experten ortsunabhängig die Situation zu besprechen, eine Hilfestellung zu erhalten und das Problem gemeinsam zu lösen. Weidmüller setzt deshalb im Zuge des Projekts prototypisch Datenbrillen bei spezifischen Anwendungsfällen ein. Ziel ist es, die Technologieakzeptanz und Befähigung der Beschäftigten im Umgang mit Innovationen wie der Datenbrille zu unterstützen. Zudem sollen kontextsensitive Informationen besser integriert und aufbereitet werden, um die Autonomie, Effizienz und Qualität der Aufgabenerfüllung zu erhöhen. Ein standortunabhängiger Austausch und Wissenstransfer zwischen Beschäftigen und Experten soll ermöglicht werden. Darüber hinaus werden Fragestellungen untersucht, die den Aufbau und Betrieb der notwendigen Systemlandschaft, die Gestaltungsspielräume bei Arbeitsumfeldern und Prozessen sowie die Auswirkungen auf die Ausbildung der Beschäftigten betreffen. Unterstützung erhält Weidmüller dabei aus zwei Forschungseinrichtungen. Der Software Innovation Campus der Universität Paderborn untersucht die softwarebezogenen Fragestellungen und technische Aspekte der Interaktionskonzepte, aber auch neue Ansätze der Akzeptanzbestimmung, beispielsweise durch ein Kennzahlensystem aus Softwaresensoren. Der Lehrstuhl Arbeits- und Organisationspsychologie der Universität Bielefeld begleitet die Beschäftigten und bereitet sie auf den Einsatz der Datenbrillen vor. Befürchtungen und Erwartungen werden analysiert, wie beispielsweise datenschutzrechtliche Bedenken und Schulungsbedarf.

Zusammenarbeit als Erfolgsfaktor für Arbeit 4.0

In allen fünf Modellprojekten ziehen die Beteiligten ein positives Fazit aus der bisherigen Zusammenarbeit und der intensiven Einbindung der Beschäftigten. Anforderungen und Veränderungen werden aus verschiedenen Perspektiven beleuchtet. Von Beginn an wird bedacht und besprochen, wie das geplante Assistenzsystem sowohl der Fehlervermeidung als auch der Aufwertung von Tätigkeiten dient. Die Mitarbeiter bringen ihre Erfahrungen und Beobachtungen aus dem Produktionsalltag ein. Werks-Layout, Maschinen-Technik und digitale Prozesse werden dadurch besser aufeinander abgestimmt. Qualifizierungsbedarfe werden nicht nur in der nachholenden Betrachtung festgestellt, sondern stärker frühzeitig und vorausschauend erhoben. Auf diese Weise können die Personalplanung und die Personalentwicklung auf sich verändernde Tätigkeitsspektren und Verantwortungsbereiche abgestimmt werden.

Berufserfahrene Fachkräfte fit machen

In den Modellprojekten wird deutlich, dass ein hoher Bedarf zur Qualifizierung der Beschäftigten für neue Technologien besteht. Vor allem technische Fachkräfte mit langjähriger Berufserfahrung sind im Rahmen der digitalen Transformation mit vielfältigen Veränderungen in ihren Aufgaben und Arbeitsweisen konfrontiert. Um diesen Prozess möglichst reibungslos zu gestalten und das Erfahrungswissen der berufserfahrenen Fachkräfte zu sichern, hat it´s OWL ein berufsbegleitendes Qualifizierungsangebot entwickelt. Auf Grundlage eines individuellen Entwicklungsplans absolvieren Teilnehmer ein sechsmonatiges Programm, um ihr Fach- und Methodenwissen zu erweitern. Basis ist eine Schulung zu den Grundlagen der disziplinübergreifenden Produktentwicklung und des Zusammenspiels zwischen Produkt und Produktionsverfahren über den gesamten Lebenszyklus. Diese Methoden wenden die Teilnehmer in Übungen mit Studierenden, bei Unternehmensbesuchen und im Erfahrungsaustausch mit anderen Ingenieuren an. Darüber hinaus arbeiten sie an Projekten mit, in denen in Kooperation mit einer Forschungseinrichtung konkrete Fragestellungen ihres Unternehmens gelöst werden. Das praxisnahe Programm findet eine große Resonanz bei den Unternehmen. 26 Ingenieure aus 15 Unternehmen haben bisher erfolgreich an dem Pilotprogramm teilgenommen.

Ostwestfalen-Lippe – Referenz für Arbeit und Bildung 4.0

Das Thema Arbeit 4.0 hat eine hohe Relevanz für den Industriestandort Ostwestfalen-Lippe. Daher haben die Partner des Technologie-Netzwerks it´s OWL weitere Aktivitäten und Angebote auf den Weg gebracht, um den Wandel in der Arbeitswelt zu gestalten. Das Branchennetzwerk OWL Maschinenbau untersucht die Auswirkungen für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Dazu wurden eine Unternehmensbefragung durchgeführt und Szenarien für die Entwicklung der Produktionsarbeit 2030 entwickelt. Auf dieser Grundlage werden Unterstützungsangebote konzipiert – wie beispielsweise ein Handlungsleitfaden für die Einführung von digitaler Arbeitstechnik – und KMU bei der Umsetzung von Veränderungsprozessen begleitet. In drei lernenden Netzwerken arbeiten KMU zusammen und tauschen sich regelmäßig zu aktuellen Fragestellungen aus, wie Führung 4.0, Changemanagement oder die Zukunft der Aus- und Weiterbildung. Die Initiative ‚Werkzeugbau 360°‘ der DAA Westfalen mit der voll digitalisierten und weitgehend automatisierten Lernfabrik im Innovationszentrum Fennel ermöglicht es, digitalisierte Prozesse im Werkzeug- und Formenbau zu verstehen und zu steuern. Die Fachschule Technik am Berufskolleg Kreis Höxter bietet für Facharbeiter aus den Bereichen Metall-, Elektro- und Informationstechnik eine berufsbegleitende Weiterbildung in der neuen Fachrichtung ‚Digitale Produktionstechnik‘ an. Sowohl das Innovationszentrum als auch das Berufskolleg gehören zu den 15 Schaufenstern der Initiative OWL 4.0, in denen Unternehmen und Multiplikatoren die Auswirkungen der digitalen Transformation auf Wirtschaft und Gesellschaft erleben können.

Erfolgsfaktoren für die Arbeit 4.0
Bild: Fraunhofer IEM


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