Auswirkungen der Digitalisierung auf die Arbeitswelt. Die Industrie 4.0

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung

2. Industrie 4.0
2.1. Definition
2.2. Industrie im Wandel der Zeit
2.3. Neue Technik

3. Auswirkungen auf die Arbeitswelt
3.1. Auswirkungen auf Unternehmen
3.2. Auswirkungen auf Arbeitnehmer
3.3. Chancen und Risiken

4. Fazit und Ausblick

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

Die Digitalisierung finden wir mittlerweile in fast allen Bereichen unseres Lebens wieder. Dabei ist sie nicht nur ein technologischer Fortschritt, vielmehr auch eine extreme Veränderung, die den Menschen in der Gesellschaft, Wirtschaft und Politik nicht nur Chancen, sondern auch Risiken biete.¹ Viele wissen nicht, welche gewaltige Bedeutung die Begriffe Industrie 4.0 und Digitalisierung haben. Dabei steht vor allem die Arbeitswelt vor dem größten Wandel ihrer Zeit. Vor allem die produzierende Industrie verändert sich erheblich. Kollaborierende Roboter und andere moderne Technologien dominieren und stellen alle Produktionsprozesse und Tätigkeitsfelder gründlich um. Viele Arbeiter erwarten durch die vierte industrielle Revolution eine verbesserte Arbeitsatmosphäre und einen optimalen Ausgleich zwischen Beruf und Privatleben.²

In Anbetracht dieser Problematik nimmt sich die folgende Arbeit der Thematik an und erläutert zunächst den Begriff Industrie 4.0 in Kürze. Im Zuge dessen wird die historische Einordnung aufgezeigt und auf einige wesentliche technologische Möglichkeiten eingegangen. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden die Auswirkungen auf die wirtschaftliche sowie psychologische, insbesondere in Bezug auf Unternehmen sowie Arbeitnehmer diskutiert. Des Weiteren werden die Chancen und Risiken der Industrie 4.0 erläutert. Die Arbeit wird mit einem abschließenden Fazit und einem Ausblick in die Zukunft beendet.

2. Industrie 4.0

Mit dem Begriff Industrie 4.0 wird die vierte industrielle Revolution bezeichnet. Im nachfolgenden Kapital wird zunächst der Begriff Industrie 4.0 näher beschrieben. Des Weiteren erfolgt eine Klassifizierung der einzelnen industriellen Epochen gefolgt von der Vorstellung einiger ausgewählter Technologien.

2.1. Definition

Industrie 4.0 ist die Bezeichnung für die intelligente Integration von Maschinen und Prozessen in der Industrie mit der Unterstützung von Kommunikations- und Informationstechnologie.³ Eine offizielle Definition gibt es jedoch nicht. Industrie 4.0 startete in Deutschland im Jahr 2011 mit dem Ziel die Fertigungsautomatisierung bis 2030 zu optimieren. Hintergrund dieser Idee besteht in der Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland.⁴ Im Wesentlichen bezeichnet der Begriff der Industrie 4.0 eine intelligente und andauernde Vernetzung und Integration von Maschinen und technisch industriellen Prozessen. Im Rahmen der Industrie 4.0 hat die Bezeichnung der Digitalisierung eine besondere Bedeutung. Denn digitale Daten sind für die kommende Produktion und Industrie das Erfolgsgeheimnis schlechthin.⁵

2.2. Industrie im Wandel der Zeit

Auch die Industrie ist von der enormen Stetigkeit des Wandels betroffen und der Wandel wird stets schneller. Die vierte industrielle Revolution setzt voraus, dass bereits drei weitere industrielle Revolutionen erfolgt sind. Im nachfolgenden Abschnitt werden die einzelnen Phasen des industriellen Wandels erläutert.⁶

Die erste industrielle Revolution fand von 1760 bis ca. 1840 statt. Auslöser hierfür war der Bau von Eisenbahnen und die Erfindung der Dampfmaschine. Dies war der Beginn der Epoche der mechanischen Produktion.⁷ Kraft- und Arbeitsmaschinen erlaubten die Industrialisierung und schützten unter anderem Industrieländern vor strukturell bedingte Hungersnöte.⁸

Der Startschuss für die zweite industrielle Revolution begann im späten 19. Jahrhundert mit der Einführung der Elektrizität als Antriebskraft sowie der Erfindung des Fließbandes und erlaubte somit die Massenfertigung.⁹ Industrie 2.0 ist gekennzeichnet durch die Aufteilung der Herstellung in einzelne in sich abgeschlossene Arbeitsvorgänge.¹⁰

Industrie 3.0 startete ab den 1970er Jahre. Im Mittelpunkt standen die Weiterentwicklung der IT und die weitere Automatisierung durch Elektronik. Diese industrielle Epoche wird aufgrund der Entwicklung von großen Rechenmaschinen im Jahr 1960, Personal Computern im Jahr 1970 sowie des Internets im Jahr 1990, Computer- oder digitale Revolution genannt.¹¹ Charakteristisch für die dritte industrielle Revolution ist die stufenweise Automatisierung von Arbeitsvorgängen.¹²

2.3. Neue Technik

Augmented Reality oder auch Erweiterte Realität ist eine Technologie, bei der ein künstliches Umfeld in Echtzeit erzeugt wird. Dabei bekommt der Teilnehmer das Gefühl, sich mitten in dieser Umgebung zu befinden. Dieses Gefühl wird durch eine besondere Datenbrille oder durch spezielle Räume geschaffen. Mit der Datenbrille können Informationen diskret in das Blickfeld des Benutzers gebracht werden.¹³ Dabei können Grafiken, Animationen, Videos oder Texte eingeblendet werden.¹⁴ Durch eine direkte Internetverbindung können alle relevanten Daten und Informationen aufgezeigt werden, um daraufhin fundierte Entscheidungen und Maßnahmen treffen zu können. Diese visuelle Unterstützung kann in vielen Gebieten eingesetzt werden, wie in der Produktion, in der Chirurgie oder in der Dienstleistungsbranche.¹⁵

Eine weitere bedeutende Rolle in der Industrie 4.0 übernimmt die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK). Grundgedanke der MRK ist die Zusammenführung von Mensch und Maschine. Beide bringen die notwendigen Eigenschaften mit sich, um gemeinsam mehr zu erreichen. Dabei überzeugt die Maschine mit Genauigkeit und Ausdauer, während der Mensch andere Kompetenzen mit sich bringt wie Problemlösungsfähigkeiten. Der Einsatz von kollaborierendem Roboter, sogenannte Cobots, soll den Menschen an sich nicht ersetzen, sondern dessen Arbeit abnehmen und ihn entlasten.¹⁶

3. Auswirkungen auf die Arbeitswelt

Die Auswirkungen dieser industriellen Revolution auf die Wirtschaft, Kultur und Gesellschaft lassen sich kaum bestimmen.¹⁷ Eins ist sicher, alle Bereiche sind von diesen Auswirkungen betroffen und ganz besonders die Arbeitswelt. Auch die bereits erwähnten neuen Technologien, wie die Mensch-Roboter-Kollaboration und die Datenbrille haben Auswirkungen sowohl auf Unternehmen als auch auf Arbeitnehmer. Diese Auswirkungen werden im folgenden Abschnitt näher beleuchtet.

3.1. Auswirkungen auf Unternehmen

Durch den Einsatz der Datenbrille haben die Arbeiter in der Produktion beide Hände frei und können sich uneingeschränkt auf ihre eigentlichen Aufgaben konzentrieren. Ohne die Unterstützung durch die Datenbrille müssten Werkarbeiter mehrmals in Arbeitsanweisungen schauen und nachsehen. Schon allein mit dem Aufsetzen der Datenbrille kann die Montagearbeit begonnen werden. Dabei werden Bauanleitungen und sonstige für die Montage relevante Informationen abgerufen und in das Blickfeld eingeblendet. Der Einsatz von Datenbrillen steigert die Flexibilität des Arbeiters und verbessert gleichzeitig seine Ergonomie. Außerdem hilft die Datenbrille zur Effizienzsteigerung des Unternehmens. Aufgrund der bildlichen oder auch sprachgelenkten Hilfestellung, die eine Datenbrille bietet, werden unnötige Arbeitsschritte bis auf ein Minimum reduziert und so Fehlerraten verringert. Papiergedruckte Arbeitsanweisungen werden abgelöst und Laufwege des Werkarbeiters verbessert. Ferner bietet eine Datenbrille automatisierte Qualitätssicherung. Werden zum Beispiel Teile nicht in der richtigen Reihenfolge oder korrekt montiert, macht das System darauf aufmerksam. Auch Abfragen, Soll-Ist-Vergleiche sowie Dokumentationen per Bildaufnahmen werden von einer Datenbrille im Rahmen der Qualitätssicherung übernommen. Verkürzte Stillstand- und Ausfallzeiten steigern die Produktivität. Denn durch die Datenbrille können fehlerhafte Teil schneller analysiert, repariert und angebracht werden.¹⁸ Vor allem in Industriebetriebe besteht eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten einer Datenbrille. Gerade im Bereich Produktgestaltung können Datenbrillen eingesetzt werden, um die Produkte virtuell zu beeinflussen, zu prüfen und vorzustellen. Infolgedessen sparen sich die Unternehmen eine aufwendige Produktion von Prototypen ein. Dementsprechend profitieren die Unternehmen von hohen Kosteneinsparungen und verkürzte Innovationszyklen. Ein weiterer Vorteil bietet die Datenbrille für Unternehmen mit vielen Standorten. Mitarbeiter können mit Hilfe der Datenbrille das Produkt holografisch repräsentieren und gemeinsam daran arbeiten und optimieren.¹⁹

Des Weiteren bringt der Einsatz von Mensch-Roboter-Kollaborationen (MRK) für Unternehmen vor allem in der Fertigung viele Vorteile mit sich. Dabei kann der Einsatz von MRK im gesamten Produktionsprozess erfolgen. Kollaborative Roboter, sogenannte Cobots sind ein weiterer Schritt in Richtung Automatisierung. Cobots erhöhen die Produktivität und Flexibilität von in allen Betrieben. Produziert ein Unternehmen beispielsweise in einem Schichtensystem, könnte dieser seine Schichten um eine aufstocken und Cobots integrieren. Durch den Einsatz von Cobots erreichen Unternehmen ein Maximum an Flexibilität in unterschiedlichen Produktionsbereichen.²⁰ Die MRK vereinigt die Stärken des Menschen mit denen des Roboters. Diese unmittelbare Kooperation führt zur Optimierung bereits bestehender Prozesse und sogt für die Entlastung der Menschen von langweiligen und monotonen Arbeiten.²¹ Die sichere Kooperation zwischen Mensch und Roboter in der Produktion ist ein wichtiger Aspekt und spielt eine große Rolle in der Zukunft der Industrie 4.0. Die Zukunft wird von Robotern beeinflusst werden, die den Menschen in der Produktion und allen möglichen Bereichen unterstützen sowie bei schwerer physischer Arbeit entlasten. Roboter bringen wichtige Stärken, darunter Kraft und mechanische Präzision mit sich, während die kognitiven Fähigkeiten des Menschen unverzichtbar sind.²²

Die folgende Übersicht verdeutlicht die notwendigen Kernkompetenzen von Mensch und Roboter:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung: Komplementäre Kompetenzprofile Mensch und Roboter²³

Vor dem Einsatz eines kollaborierenden Roboters müssen einige Sicherheitsvorkehrungen getroffen und beachtet werden. Außerdem muss der Berufsgenossenschaft versichert werden, dass die Zusammenarbeit von Roboter und Mensch kein Risiko für den Menschen darstellt.²⁴ Unternehmen müssen für die Sicherheit und Gesundheit Ihrer Mitarbeiter Sorge tragen. Dank der Kooperation von Mensch und Roboter werden keine trennenden Schutzeinrichtungen mehr notwendig sein. Aufgrund der engen Zusammenarbeit müssen für Roboter besondere Sicherheitsaspekte, wie Abstands- und Geschwindigkeitsüberwachung sowie Kraft- und Leistungsbegrenzung getroffen werden. Diese Schutzvorkehrungen werden in den ISO-Normen für Industrieroboter definiert und festgehalten.²⁵

[...]

¹ Vgl. Rödl & Partner, Digitalisierung beruflich und privat, 2015, o.S.

² Vgl. FAZ, Digitalisierung? Nicht mein Ding!, 2015, o.S.

³ Vgl. Plattform-i40, Was ist Industrie 4.0?, o.J., o.S.

⁴ Vgl. Glück, M., FAQ Industrie 4.0: 100 Fragen – 100 Antworten, 2016, Seite 18.

⁵ Vgl. Hofmann, B., Industrie 4.0 verständlich erklärt, 2018, o.S.

⁶ Vgl. Frick, T.W., Industrie 1.0 bis 4.0 – Industrie im Wandel der Zeit, 2017, o.S.

⁷ Vgl. Schwab, K. et al., Die vierte Industrielle Revolution, 2016, Seite 17.

⁸ Vgl. Vogel-Heuser, B., Handbuch Industrie 4.0 Bd.4, 2016, Seite 1.

⁹ Vgl. Frick, T.W., Industrie 1.0 bis 4.0 – Industrie im Wandel der Zeit, 2017, o.S.

¹⁰ Vgl. Dömer, S., Im Wandel der Zeit: Von Industrie 1.0 bis 4.0, 2019, o.S.

¹¹ Vgl. Schwab, K. et al., Die vierte Industrielle Revolution, 2016, Seite 17.

¹² Vgl. Dömer, S., Im Wandel der Zeit: Von Industrie 1.0 bis 4.0, 2019, o.S.

¹³ Vgl. Rindfleisch, E., Neue Technologien, 2016, Seite 15.

¹⁴ Vgl. Herber, E., Augmented Reality – Auseinandersetzung mit realen Lernwelten, 2012, Seite 2.

¹⁵ Vgl. Schwab, K. et al., Die vierte Industrielle Revolution, 2016, Seite 178.

¹⁶ Vgl. Bosch APAS, Mensch-Roboter-Kollaboration, o.J., o.S.

¹⁷ Vgl. Schwab, K. et al., Die vierte Industrielle Revolution, 2016, Seite 46.

¹⁸ Vgl. Markt & Technik, Arbeit 4.0, 2018, Seite 38.

¹⁹ Vgl. Pankow, G., Gründe für den Einsatz einer Datenbrille, 2017, Seite 4.

²⁰ Vgl. Sonnenberg, V., Mensch Roboter Kollaboration, Wie ihre Fertigung von der MRK profitiert, o.J., o.S.

²¹ Vgl. Bosch APAS, Mensch-Roboter-Kollaboration, o.J., o.S.

²² Vgl. Glück, M., FAQ Industrie 4.0: 100 Fragen – 100 Antworten, 2016, Seite 96.

²³ Vgl. TCW, Einführung einer Mensch-Roboter-Kollaboration in der Montage, 2016, o.S.

²⁴ Vgl. Glück, M., FAQ Industrie 4.0: 100 Fragen – 100 Antworten, 2016, Seite 96.

²⁵ Vgl. Huelke, M., Arbeitsplätze der Industrie 4.0, Kollaborierende Roboter, 2015, Seite 10.