Die vorliegende Arbeit enthält als Ergebnis die Ermittlung von Auswirkungen durch die Umsetzung der Lösungsansätze der Industrie 4.0 und abgeleitete Anforderungen an Arbeitsorganisation und Qualifikation in der Produktion.
Zukünftige Marktbedingungen führen zu einem herausfordernden Umfeld für die industrielle Produktion. Unter dem Begriff Industrie 4.0 wird versucht, diese Herausforderungen anzugehen und entsprechende technologische Lösungen anzubieten. Diese finden sich in der Ausgestaltung von Cyber-Physischen Systemen, intelligenten Assistenzsystemen, Smart Devices sowie Social Media-Funktionalitäten wieder.
Die Entwicklung und Umsetzung dieser technologischen Lösungen ist ein Zukunftsprojekt der Bundesrepublik Deutschland. Mit der Integration von technologischen Innovationen muss die Ausgestaltung der Auswirkungen auf Mitarbeiter in Form von Anforderungen an Arbeitsorganisation und Qualifikation berücksichtigt werden. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt zur Ermittlung der Anforderungen eine Delphi-Befragung. Dabei wurden 18 hochrangige Experten zur Bewertung zukünftiger Entwicklungstendenzen befragt.
Maßgebliche Ergebnisse sind Auswirkungen in Form einer durchgehenden Vernetzung und Informationstransparenz, steigender Automatisierung von Produktionssystemen, Selbststeuerung und Entscheidungsfindung von Objekten, digitalen Kommunikation und interaktiven Managementfunktionen sowie einer Flexibilisierung des Mitarbeitereinsatzes. Die abzuleitenden Anforderungen erfordern eine Arbeitsorganisation mit hoher Standardisierung und Formalisierung sowie einer Dezentralisation und geringen Spezialisierung. Anforderungen an die Qualifikation von Mitarbeitern sind neben interdisziplinären Fach- und Methodenwissen, anspruchsvolle aktivitäts- und umsetzungsorientierte sowie sozial-kommunikative Kompetenzen.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Industrie 4.0 als Zukunft der Produktion in Deutschland
1.1.1. Herausforderungen der industriellen Produktion
1.1.2. Stellenwert von produzierenden Gewerbe und Maschinenbau in Deutschland
1.1.3. Sicherung des Industriestandorts Deutschland durch Industrie 4.0
1.2. Auswirkungs- und Anforderungsprognose als Ziel der Arbeit
1.2.1. Stand der Literatur
1.2.2. Zielsetzung der Arbeit
1.2.3. Inhaltliche Abgrenzung
1.3. Aufbau der Arbeit
2. Arbeitsorganisation und Qualifikation in der Produktion
2.1. Soziotechnisches Arbeitssystem der Produktion
2.1.1. Soziotechnische Systeme
2.1.2. MTO-Ansatz
2.1.3. Arbeitssystem der Produktion
2.2. Grundlagen der Arbeitsorganisation
2.2.1. Begriffliche Definition der Arbeitsorganisation
2.2.2. Entwicklung der industriellen Arbeitsorganisation
2.2.3. Dimensionen der Arbeitsorganisation
2.3. Grundlagen der Qualifikation
2.3.1. Begriffliche Definition und Abgrenzung von Qualifikation
2.3.2. Funktionale und extrafunktionale Qualifikationen
3. Rahmenbedingungen und Lösungsansätze der Industrie 4.0
3.1. Abgrenzung und Grundlagen der Industrie 4.0
3.1.1. Artverwandte Begriffe und Leitideen
3.1.2. Grundlagen und Leitidee der Industrie 4.0
3.2. Rahmenbedingungen der Industrie 4.0
3.2.1. Steigende Globalisierung
3.2.2. Volatilere Märkte
3.2.3. Steigende Vielfalt von Produkten und Leistungen
3.2.4. Steigende Dynamisierung von Produktlebenszyklen
3.2.5. Steigende Bedeutung nachhaltiger Entwicklung
3.2.6. Steigende Diversität der Belegschaft
3.2.7. Wandel zur Wissensgesellschaft
3.3. Technologische Lösungsansätze der Industrie 4.0
3.3.1. Cyber-Physische Systeme in der Produktion
3.3.2. Intelligente Assistenzsysteme
3.3.3. Smart Devices
3.3.4. Social Media-Funktionalitäten
4. Delphi-Befragung zur Auswirkungs- und Anforderungsprognose
4.1. Methoden der Zukunftsforschung
4.1.1. Grundlagen der Zukunftsforschung
4.1.2. Gegenüberstellung wissenschaftlicher Prognosemethoden
4.2. Gestaltung der Delphi-Befragung
4.2.1. Definition und allgemeine Vorgehensweise
4.2.2. Herleitung von Thesen und Fragebogenkonzeption
4.2.3. Auswahl der Experten
4.2.4. Beschreibung der Auswertung
5. Anforderungen der Industrie 4.0 an Arbeitsorganisation und Qualifikation
5.1. Auswirkungen von Lösungsansätzen der Industrie 4.0
5.1.1. Durchgehende Vernetzung und Informationstransparenz
5.1.2. Steigende Automatisierung von Produktionssystemen
5.1.3. Selbststeuerung und Entscheidungsfindung von Objekten
5.1.4. Digitale Kommunikation und interaktive Managementfunktionen
5.1.5. Flexibilisierung des Mitarbeitereinsatzes
5.2. Anforderungen an Management, Mitarbeiter und Arbeitsumfeld
5.2.1. Anforderungen an die Arbeitsorganisation
5.2.2. Anforderungen an Qualifikation
5.3. Ansätze für die Arbeitssystemgestaltung der Industrie 4.0
5.3.1. Inhaltliche Flexibilisierung des Mitarbeitereinsatzes
5.3.2. Zeitliche Flexibilisierung des Mitarbeitereinsatzes
5.3.2. Dezentralisierung von Entscheidungsaufgaben
5.3.4. Hohe Partizipation von Mitarbeitern
5.3.5. Standardisierung von Entscheidungsaufgaben
6. Abschluss
6.1. Zusammenfassung der Arbeit
6.2. Reflexion der Methodik
6.3. Ausblick
Zielsetzung und Themen
Die vorliegende Masterthesis zielt darauf ab, die Auswirkungen technischer Lösungsansätze der Industrie 4.0 auf die Produktionsarbeit zu untersuchen und daraus notwendige Anforderungen an Arbeitsorganisation und Mitarbeiterqualifikation abzuleiten, um den Produktionsstandort Deutschland zukunftsfähig zu gestalten.
- Grundlagen der soziotechnischen Arbeitssystemgestaltung in der Produktion
- Analyse der Rahmenbedingungen und technologischen Lösungsansätze der Industrie 4.0
- Prognose zukünftiger Anforderungen an Arbeitsorganisation und Mitarbeiter mittels Delphi-Befragung
- Ableitung spezifischer Qualifikationsanforderungen (fachlich-methodisch, sozial-kommunikativ, personal)
- Bewertung von Gestaltungsansätzen für die Arbeitssysteme der Industrie 4.0
Auszug aus dem Buch
3.3.1. Cyber-Physische Systeme in der Produktion
Die Industrie 4.0 zielt auf eine durchgehende Vernetzung der gesamten Produktion ab. In diesem Sinne ist sowohl eine horizontale Integration über Wertschöpfungsnetzwerke, als auch eine vertikale Integration sowie vernetzte Produktionssysteme eine maßgebliche Zielsetzung. CPS ermöglichen in diesem Zusammenhang die Verschmelzung der physischen und virtuellen Produktion. Auf diese Weise sollen Systeme und Komponenten der Produktion miteinander kontinuierlich und vollständig verbunden werden und eine Echtzeitsteuerung des Gesamtsystems ermöglichen. CPS umfassen zukünftig somit eine Vielzahl von parallel arbeitenden und vernetzten Sensoren, Rechnern und Maschinen, die Daten aufnehmen und auswerten, auf dieser Grundlage entscheiden und physikalische Prozesse der realen Welt steuern können.
Die Ansätze von CPS stellen eine Weiterentwicklung von Automatisierungssystemen dar, in denen die ständige Vernetzung von Komponenten im Rahmen der Automation selbstverständlich ist. Im Zusammenhang mit CPS erfolgt eine Erweiterung der Vernetzung über offene und globale Informationsnetze. Die Anpassungsfähigkeit an die Umgebungssituation und Anforderungserfordernissen (Kontextadaptivität) stellt in diesem Zusammenhang ein besonderes Merkmal von CPS dar, welche zu einem teilweise oder vollständig autonomen handeln führen. In Hinblick auf die Kontextadaptivität von Maschinen bzw. Produktionssystemen werden diese zukünftig die anwendungsrelevante Umgebung interpretieren und dementsprechend steuern und koordinieren.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Dieses Kapitel motiviert die Arbeit vor dem Hintergrund der Herausforderungen der industriellen Produktion in Deutschland und führt das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 ein.
2. Arbeitsorganisation und Qualifikation in der Produktion: Hier werden theoretische Grundlagen zu soziotechnischen Arbeitssystemen, Ansätzen der Arbeitsorganisation sowie Definitionen der Mitarbeiterqualifikation dargelegt.
3. Rahmenbedingungen und Lösungsansätze der Industrie 4.0: Es werden die technischen und marktbezogenen Rahmenbedingungen sowie die Lösungsansätze (CPS, Smart Devices, Social Media) für die Industrie 4.0 analysiert.
4. Delphi-Befragung zur Auswirkungs- und Anforderungsprognose: Das Kapitel beschreibt die methodische Vorgehensweise der Zukunftsforschung und die spezifische Gestaltung der zweistufigen Delphi-Befragung zur Ermittlung von Expertenmeinungen.
5. Anforderungen der Industrie 4.0 an Arbeitsorganisation und Qualifikation: Die Ergebnisse der Befragung werden ausgewertet, um Auswirkungen auf das Produktionsumfeld zu identifizieren und Anforderungen an Organisation und Qualifikationen abzuleiten.
6. Abschluss: Die Arbeit fasst die wesentlichen Erkenntnisse zusammen, reflektiert die gewählte Methodik kritisch und gibt einen Ausblick auf künftige Forschungsbedarfe.
Schlüsselwörter
Industrie 4.0, Arbeitsorganisation, Qualifikation, Cyber-Physische Systeme, Delphi-Befragung, Produktion, soziotechnische Systeme, Automatisierung, Mitarbeiter, Kompetenzmanagement, Smart Factory, Arbeitsgestaltung, Wissensgesellschaft, Arbeitssystem, Zukunftsprojekt.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Masterthesis grundlegend?
Die Arbeit untersucht, wie sich die technologischen Lösungsansätze der Industrie 4.0 auf die Arbeit in industriellen Produktionsumgebungen auswirken und welche Anforderungen daraus für Arbeitsorganisation und Mitarbeiterqualifikation entstehen.
Welche zentralen Themenfelder behandelt die Arbeit?
Die Schwerpunkte liegen auf der Gestaltung soziotechnischer Arbeitssysteme, den technologischen Innovationen (z.B. CPS, Smart Devices) und deren Einfluss auf die zukünftigen Anforderungen an Management und Belegschaft.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist eine qualitative Prognose über zukünftige Anforderungen an die Arbeitsorganisation und Qualifikation, basierend auf den Einschätzungen hochrangiger Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Der Autor nutzt die Delphi-Befragung, eine mehrstufige Expertenbefragung mit anonymer Rückkopplung, um ein fundiertes Bild zukünftiger Entwicklungen in einem diffusen Umfeld zu erhalten.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst eine theoretische Fundierung (Kapitel 2), eine detaillierte Analyse der Industrie 4.0 (Kapitel 3), die methodische Beschreibung der Befragung (Kapitel 4) sowie die Herleitung der Anforderungen an Arbeitsorganisation und Qualifikation (Kapitel 5).
Welche Keywords charakterisieren diese Arbeit?
Zentrale Begriffe sind Industrie 4.0, Arbeitsorganisation, Qualifikation, Cyber-Physische Systeme, soziotechnische Systeme und Kompetenzentwicklung.
Wie werden die Auswirkungen der Industrie 4.0 kategorisiert?
Die Auswirkungen werden in die Bereiche durchgehende Vernetzung, Automatisierung, Selbststeuerung von Objekten, interaktive Managementfunktionen und Flexibilisierung des Mitarbeitereinsatzes unterteilt.
Was sind die wichtigsten Anforderungen an Mitarbeiter in der Industrie 4.0?
Es werden hohe fachlich-methodische Kenntnisse, soziale Kompetenzen wie Kooperationsbereitschaft sowie personale Kompetenzen wie Lernbereitschaft und Eigenverantwortung als wesentlich für die zukünftige Produktion identifiziert.
- Quote paper
- Tim Weiland (Author), 2013, Arbeitsorganisation und Qualifikation in der Industrie 4.0, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/271583
