Perspektive der Arbeit im Zeitalter der vierten industriellen Revolution

Warum Industrie 4.0 – oder auch die vierte industrielle Revolution?

Der Begriff ist bewusst gewählt, denn mit der beschleunigten Verknüpfung von Produkten und Produktionsprozessen mit Diensten im Internet treten ähnlich weitreichende Veränderungen in der Arbeits- und Alltagsorganisation der Menschen auf wie bereits bei den ersten drei industriellen Revolutionen.

Industrie 4.0 wird ganze Wertschöpfungsketten verändern: Im Rahmen neuer Geschäftsmodelle wird die Veränderung wahrscheinlich disruptiv sein, während sich die Anlagenausstattung in den produzierenden Unternehmen eher evolutionär weiterentwickelt. Analog dazu erfolgt der Wandel in der Arbeitswelt.

Die Fabriken sind längst leer

Die Fabrikwelt steht am Anfang der vierten industriellen Revolution: Dampfmaschine, Fließband und computerunterstützte Maschinen haben die ersten drei industriellen Revolutionen geprägt, in der Industrie 4.0 sind es Vernetzung und Internet. IT- und Telekommunikation werden stärker denn je mit der Fertigungs- und der Prozessindustrie verzahnt.

Die zusammen mit der Dampfmaschine ausgelöste Mechanisierung der Industrie 1.0 – zum Beispiel mit dem mechanischen Webstuhl – war dadurch gekennzeichnet, dass weniger Menschen mehr erwirtschaften. Dieser Trend hat sich mit dem Fließband fortgesetzt und ab den 1960er Jahren mit dem Einsatz von computerunterstützter, numerischer Steuerung und IT zur intensiven Automatisierung beschleunigt. Sichtbarstes Zeichen hierfür ist der Einsatz von Robotern in vielen Branchen. So wurde beispielsweise in der Automobilindustrie im Jahr 2013 ein Automatisierungsgrad von 98 Prozent im Karosseriebau erreicht. Das häufig verwendete Bild der menschenleeren Fabrik ist demnach in einigen Bereichen der Fabrik der Industrie 3.0 längst Realität. Und der Trend, dass weniger Menschen durch Automatisierung und Mechanisierung mehr erwirtschaften wird sich fortsetzen.

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Wolfgang Dorst

Bereichsleiter Industrial Internet, 3D-Druck Bitkom e.V.

Digitalisierung und Vernetzung innerhalb einer einzelnen Anlage oder einer Gruppe von Maschinen gibt es in der Produktion schon lange. Mit Industrie 4.0 geht diese Entwicklung allerdings einen Schritt weiter. Daten und Informationen werden zu „Rohstoffen“, aus denen Potentiale für neue Geschäftsmodelle entstehen. Nicht nur innerhalb einer Produktionsstätte werden Produktionssysteme intelligent miteinander vernetzt. Die Systeme eines Unternehmens kommunizieren auch mit Systemen von Zulieferern und Kunden in der Produktions-Wertschöpfungskette sowie bei Design und Engineering (von Produkt und Produktionssystem) und in der Dienstleistungs-Wertschöpfungskette (wenn Produkt im Einsatz ist). Die Systeme können dadurch im gesamten Produktions- und Serviceprozess eigenständig und situationsabhängig auf Abweichungen reagieren.

Die ersten drei industriellen Revolutionen waren im Unterschied zur vierten unmittelbar sichtbar: Dass eine Eisenbahn eine Postkutsche überholt, ist für jedermann nachvollziehbar. Die Umbrüche der Industrie 4.0 passieren dagegen eher im virtuellen Raum. Es entsteht ein digitales Abbild der physikalischen Welt, also etwa der Werkhalle oder der Nutzung des Produktes durch den Konsumenten. Dieses digitale Abbild kann auch digitaler Zwilling genannt werden und ermöglicht in Echtzeit, also zu einer im jeweiligen Kontext erforderlichen Zeit, eine übergeordnete Optimierung von Geschäftsprozessen über die Außengrenzen des Unternehmens hinweg bis zu seinen Zulieferern und Kunden. Diese dient nicht nur der Planung von Produktionsabläufen, sondern ermöglicht es auch in der Durchführung, kritische Situationen schnell aufzulösen. Solche Situationen kommen im Arbeitsalltag laufend vor. Halbzeuge (Fertigungsteile) sind oft nicht in der angegebenen Stückzahl am geplanten Ort, Maschinen haben nicht die geplante Laufzeit, Produktionsmitarbeiter mit der notwendigen Qualifikation für den Arbeitsablauf sind nicht verfügbar usw. Dadurch müssen Werks- oder Produktionsleiter 80% Ihrer Arbeitszeit darauf verwenden, die Planung mit der Realität des Arbeitsalltages in Übereinstimmung zu bringen. Es fehlt an Transparenz in Echtzeit.

Das Internet hat die soziale Kollaboration nachhaltig verändert. Genauso wird es auch die industrielle Wertschöpfung durch Kollaboration zwischen Mensch und Maschine und Maschine und Maschine verändern. Vergleichbar mit sozialen Netzwerken im Internet tauschen intelligente Maschinen und Halbzeuge untereinander und mit Menschen Informationen aus, um sich selbständig zu organisieren und gemeinsam Abläufe und Termine zu koordinieren. Ziel ist das Erreichen einer übergeordneten Optimierung bezüglich Durchlaufzeit, Qualität und Auslastung in der Produktion. So alarmiert die Maschine auf Basis ihres eigenen Zustandsmonitorings - durch ihr eigenes digitales Abbild - über soziale Netzwerke den Produktionsmitarbeiter oder das Serviceteam. Durch hinterlegte Profile, wie sie auch in sozialen Netzwerken üblich sind, werden Abstimmungen automatisiert und die Koordination im Produktionsprozess erleichtert.

Mehr Zeit für Kreativität

Diese Entwicklung wirft Fragen auf: Haben wir in Zukunft noch Arbeit? Wie sieht sie aus? Wie verteilt sie sich? Ist sie kreativ oder monoton? Sicher ist: Industrie 4.0 stellt den Menschen wieder in den Mittelpunkt der Produktion. Als Erfahrungsträger und Entscheider steuert und überwacht er die Produktionsabläufe der Wertschöpfungskette. In einem gewissen Umfang wird der Mensch durch den Roboter ersetzt, der ihm körperlich anstrengende oder monotone Arbeiten abnimmt. Alternativ erhält er für geistige Arbeit Assistenz über Smart Devices. Mit Hilfe von IT-basierten Assistenzsystemen wie z.B. einer Datenbrille kann der Werker seine Sicht auf die reale Fabrik „virtuell“ erweitern (Augmented Reality = erweiterte Realitätswahrnehmung). Solche Assistenzsysteme können zudem auf die individuellen Möglichkeiten und Bedürfnisse der Werker angepasst werden und bieten das Potenzial, ältere Menschen länger in das Berufsleben einzubinden oder unerfahrene Werker an anspruchsvolle Produktionsabläufe heranzuführen.

Der Strukturwandel bietet demnach auch Chancen mit Blick auf die demografische Entwicklung. Ältere Arbeitnehmer profitieren von den Unterstützungssystemen, junge können ihre Ideen schneller realisieren. Unternehmen und Politik sind verantwortlich dafür, in die entsprechende Bildung und Qualifizierung zu investieren.

Dabei wird es immer die Gruppe von Arbeitnehmern geben, die über Qualifikationsprogramme an die neuen, digital vernetzten Produktionsabläufe herangeführt werden müssen. Leidtragende könnten die Beschäftigten in solchen Unternehmen sein, die neue Wettbewerber nicht rechtzeitig erkennen oder Wachstumschancen verpassen bzw. nicht konsequent nutzen. Neben der Qualifikation verlangt Industrie 4.0 vor allem Motivation zur Übernahme von Verantwortung für vernetzte Produktionsabläufe, unabhängig vom Grad der Qualifikation.

Gleichzeitig werden für den Aufbau der notwendigen Internetinfrastruktur immer neue Arbeitsplätze in der Informationstechnologie geschaffen, vor allem im Bereich Software und Services. Dies wird sich über die nächsten Dekaden positiv auf den Einkommenserwerb auswirken. Es werden sich neue und anspruchsvolle Berufe herausbilden, die Art der Zusammenarbeit wird variabler und interdisziplinärer.

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