Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Neugestaltung von Produktionssystemen im Kontext der Industrie 4.0. Hierfür wird das Produktionssystem nach der Definition eines soziotechnischen Systems analysiert. Nach diesem Ansatz besteht das Produktionssystem aus den drei Teilsystemen Technik, Organisation und Mitarbeiter, die in einem interdependenten Zusammenhang stehen. Diese Teilsysteme bilden die Grundstruktur der Bachelorarbeit und werden hinsichtlich ihrer Neugestaltung in der neuen Industrie analysiert.
Dabei wird ersichtlich, dass es einen breiten Rahmen an möglichen Ausgestaltungen im Kontext dieser industriellen Entwicklung gibt und eine aktive Mitgestaltung aller beteiligten Personen notwendig sein wird. Betrachtet man die Auswirkungen dieser neuartigen Industrie auf den Arbeiter, ist eine Abhängigkeit von getroffenen Entscheidungen im Bereich der Technik und Organisation erkennbar. Abschließend werden Möglichkeiten für Unternehmen aufgezeigt, erste Ansätze dieser industriellen Entwicklung in das Produktionssystem zu integrieren.
Zu Beginn der Arbeit wird die hohe Bedeutung dieser Industrie aus einem historischen Kontext und als Zukunftsprojekt der Bundesregierung für die deutsche Wirtschaft herausgearbeitet. Die vierte industrielle Revolution hält Lösungsansätze für die aktuellen Herausforderungen, wie etwa nachhaltige, umweltschonende Produktion und kundenindividuelle Fertigung zu niedrigen Preisen, bereit. Welche konkreten Konsequenzen für Arbeitsinhalte und Arbeitsprozesse entstehen, wird sich erst in praktischen Anwendungsfällen zeigen. Weiterer Forschungsbedarf besteht in vielen Bereichen einer noch so jungen technologischen Entwicklung. Ein ganz wesentlicher Ansatzpunkt wird hier die Standardisierung sein. Um Software und Maschinen unterschiedlicher Hersteller in bestehende Produktionssysteme integrieren zu können, sind einheitliche Standards notwendig. Falls hier keine Lösungskonzepte gefunden werden, hemmt dies Implikationsbemühungen der Unternehmen. Ein weiterer wichtiger Forschungsbereich ist die IT-Sicherheit. Für die Akzeptanz und den Erfolg der industriellen Entwicklung wird sie von großer Bedeutung sein. Nur wenn es gelingt, Daten sicher zu speichern und vor dem Zugriff Dritter zu schützen, wird die Industrie 4.0 gelingen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Industrie 4.0: Definition und Abgrenzung
2.1 Historische Entwicklung und Charakteristika
2.2 Zukunftsprojekt der Bundesregierung: Zielsetzung und Bedeutung
3 Auswirkung der Industrie 4.0 auf Technik, Organisation und den Arbeitsplatz
3.1 Technik: CPS, Big Data und Cloud Computing
3.1.1 Die Entwicklung zur resilienten Fabrik
3.1.2 Gegenüberstellung der technologiezentrierten und komplementären Automatisierung
3.1.3 Gestaltung im Manufacturing Execution System und Enterprise Resource Planning
3.2 Organisation in der Fertigung
3.2.1 Änderung des Organisationstyps
3.2.2 Gestaltungsoptionen in der Aufbauorganisation
3.3 Auswirkung auf den Arbeitsplatz
3.3.1 Geschichtliche Betrachtung der Arbeitsgestaltung
3.3.2 Neue Ansätze im Kontext der Industrie 4.0
3.3.2.1 Qualifikationsbedarf
3.3.2.2 Problematik: Ironie der Automatisierung
4 Implementierungsmöglichkeiten für Unternehmen
5 Fazit
Zielsetzung & Themen
Diese Bachelorarbeit untersucht die Auswirkungen der Industrie 4.0 auf Produktionssysteme unter Anwendung des soziotechnischen Systemansatzes. Dabei steht die Forschungsfrage im Mittelpunkt, wie Produktionssysteme im Kontext der Industrie 4.0 gestaltet werden können und welche Konsequenzen dies für die drei interdependenten Teilsysteme Technik, Organisation und Mitarbeiter hat.
- Analyse der soziotechnischen Struktur moderner Produktionssysteme
- Untersuchung technologischer Basiskomponenten wie CPS, Big Data und Cloud Computing
- Vergleich unterschiedlicher Automatisierungskonzepte und Organisationsformen
- Evaluierung der Auswirkungen auf den Arbeitsplatz und Qualifikationsanforderungen
- Bewertung von Implementierungsstrategien in Unternehmen
Auszug aus dem Buch
3.1.2 Gegenüberstellung der technologiezentrierten und komplementären Automatisierung
Die Einführung der Cyber-Physischen Produktionssysteme führt die Industrie auf eine neue Stufe der Automatisierung. Die Erfahrungen die bei der Einführung bisheriger Automatisierungstechniken gemacht wurden haben gezeigt, dass es prinzipiell zwei verschiedene Optionen gibt. Einen technologiezentrierten Weg bei dem die Mitarbeiter durch die Technik überwacht, kontrolliert und gesteuert werden. Und einen Weg bei dem eine ausgewogene Gesamtlösung zwischen „Technik“, und „Mensch“ angestrebt wird (Kärcher 2014, S. 19).
Beim technologiezentrierten Automatisierungskonzept wird eine weitreichende Automatisierung des gesamten Prozesses angestrebt. Der Mensch hat in diesem Konzept lediglich die Funktion das System zu überwachen und Aufgaben zu übernehmen die noch nicht automatisierbar sind. Es wird deutlich, dass der Mensch bei diesem Konzept lediglich eine Art „lückenfüllende Funktion“ hat. Die Gestaltungsräume für zukünftige Arbeit sind bei derartiger Sichtweise sehr eingeschränkt (Hirsch-Kreinsen und Weyer 2014, S. 28). Beim Konzept der komplementären Automatisierung liegt der Fokus auf der Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems. Um die Mensch-Maschine Interaktionen möglichst vorteilhaft zu gestalten werden zuerst die Stärken und Schwächen von menschlicher Arbeit und technischer Automatisierung identifiziert. Anschließend wird mit Hilfe dieser Erkenntnis ein Produktionssystem erarbeitet. Die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine spielt hier, bei einzelnen Produktionsschritten, eine sehr große Rolle. Es wird in diesem Zusammenhang deshalb auch von einem Mensch-Maschine Team (MMT) gesprochen (Hirsch-Kreinsen 2015, S. 96; Grote 2009, S. 155). Mensch und Maschine bearbeiten gemeinsam Aufgaben um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Wie in jedem Team spielt die Kommunikation hierbei eine wesentliche Rolle. Jedes Mitglied muss über die Fähigkeiten, Aktivitäten und Pläne seiner anderen Teammitglieder informiert sein. In einem guten Team gibt es eine enge Abstimmung der Mitglieder, jeder weiß was der andere vorhat und welche Rolle er im Gesamtsystem spielt (Lüdtke 2015, S. 130–131).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung stellt das Thema Industrie 4.0 vor, definiert den Ansatz als soziotechnisches System und skizziert die Zielsetzung der Arbeit.
2 Industrie 4.0: Definition und Abgrenzung: Das Kapitel erläutert den Begriff Industrie 4.0, dessen historische Einordnung sowie dessen Bedeutung als Zukunftsprojekt der Hightech-Strategie der Bundesregierung.
3 Auswirkung der Industrie 4.0 auf Technik, Organisation und den Arbeitsplatz: Dieser Hauptteil analysiert die technologischen Grundlagen, die organisatorischen Veränderungen in der Fertigung sowie die Auswirkungen auf den Arbeitsplatz und die notwendigen Qualifikationen.
4 Implementierungsmöglichkeiten für Unternehmen: Hier werden Strategien vorgestellt, wie Unternehmen den Wandel hin zur Industrie 4.0 durch Bottom-Up oder Top-Down Ansätze praktisch umsetzen können.
5 Fazit: Das Fazit fasst die wesentlichen Erkenntnisse zusammen und betont die Notwendigkeit einer aktiven, soziotechnischen Gestaltung der industriellen Transformation.
Schlüsselwörter
Industrie 4.0, Produktionssystem, soziotechnisches System, Automatisierung, Cyber-Physische Systeme, Resiliente Fabrik, Mensch-Maschine-Interaktion, Arbeitsgestaltung, Qualifikationsbedarf, Implementierung, MES, ERP, Dezentralisierung, Arbeit 4.0, Fertigungsorganisation
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Neugestaltung von Produktionssystemen im Kontext der vierten industriellen Revolution, der Industrie 4.0.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Themenfelder umfassen die technologischen Grundlagen (wie CPS), die organisatorischen Anpassungen in der Fertigung sowie die Auswirkungen dieser Veränderungen auf den Arbeitsplatz und die Mitarbeiter.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist es, Antwortmöglichkeiten auf die Frage „Wie können Produktionssysteme im Kontext der Industrie 4.0 aussehen?“ zu finden.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit nutzt den theoretischen Ansatz des soziotechnischen Systems, welches das Produktionssystem in die drei Teilsysteme Technik, Organisation und Mitarbeiter gliedert und deren gegenseitige Abhängigkeit analysiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil behandelt die technischen Basisbausteine (CPS, Big Data, Cloud), Gestaltungsmöglichkeiten der Aufbauorganisation und Fertigungstypen sowie die historischen und zukünftigen Entwicklungen der Arbeitsplatzgestaltung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Industrie 4.0, soziotechnisches System, Automatisierung, Qualifikationsaufwertung und Implementierungsstrategien charakterisiert.
Was besagt die „Ironie der Automatisierung“ in diesem Kontext?
Sie beschreibt das Problem, dass der Mensch bei zunehmender Automatisierung den Überblick über das System verliert und somit in kritischen Notfallsituationen, in denen er eingreifen müsste, aufgrund mangelnder Routine fehleranfällig wird.
Warum ist die Unterscheidung zwischen technologiezentrierter und komplementärer Automatisierung so wichtig?
Diese Unterscheidung bestimmt maßgeblich, ob der Mitarbeiter lediglich als „Lückenfüller“ für die Technik dient oder ob er als wertvoller Partner in einem Mensch-Maschine-Team bei der Erreichung des Gesamtziels unterstützt wird.
- Arbeit zitieren
- Anonym (Autor:in), 2015, Zur Neugestaltung von Produktionssystemen in der Industrie 4.0, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/448928
