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07.12.2017 | Industrie 4.0 | Im Fokus | Onlineartikel

Wie werden wir in der Industrie 4.0 arbeiten?

Autor:
Dieter Beste

Neue Technologien und eine allumfassende Digitalisierung verändern die Arbeitswelt in der Industrie 4.0 grundlegend. Produktionsabläufe werden immer komplexer vernetzt, Mensch und Roboter arbeiten Hand in Hand – noch ist ziemlich unklar, wohin die Reise geht.

Die Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP), ein Zusammenschluss renommierter deutscher Maschinenbau-Professoren, hat auf ihrer diesjährigen Herbsttagung in Berlin den Versuch unternommen, den Industriearbeitsplatz des Jahres 2025 aus gesamtgesellschaftlicher Sicht zu beschreiben. Bislang waren vor allem technische Fragestellungen Gegenstand von Untersuchungen zur Industrie 4.0. Aber mit der Digitalisierung im privaten und jetzt mit hoher Geschwindigkeit im industriellen Umfeld geht zentral auch ein gesellschaftlicher Veränderungsprozess einher. "Wir glauben, dass die WGP nicht nur die Expertise, sondern auch die Pflicht hat, diese gesellschaftlichen Veränderungen zu benennen", sagt Eberhard Abele, Präsident der WGP.

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Dazu mussten die WGP-Professoren die Industrie 4.0 zunächst einmal so auf den Begriff bringen, dass alle Beteiligten – obwohl allesamt Fachleute aus dem Maschinenbau – sich auch verständigen können; dass sie dasselbe meinen, wenn sie miteinander reden. Und das Ergebnis dieses Versuchs, der Industrie-4.0-Sprachverwirrung zu entkommen? Die WGP-Professoren haben sich in Berlin auf eine allgemeingültige Definition selbstlernender Produktionssysteme bzw. autonomer Fabriken verständigen können. Demnach gibt es fünf Stufen der Automatisierung, von denen die fünfte und letzte nicht mehr als "vollautomatisierte Systeme" bezeichnet werden soll, sondern – angeglichen an die Definition in der Automobilindustrie – als bedienerlose Systeme, die selbstlernend und ohne menschliche Bedienung den Produktionsprozess regeln. 

Autonome Fabrik?

"Bedienerlos heißt aber nicht, dass der Mensch in diesen Systemen keine Rolle mehr spielen wird", erläutert Präsident Abele, der das Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der TU Darmstadt leitet. "Er wird immer als Supervisor beziehungsweise Gestalter gefragt sein." Zumal es auch in Zukunft darum gehen werde, unter Ausnutzung aller technischen Möglichkeiten den wirtschaftlichsten Wertschöpfungsprozess zu gestalten. Das heiße aber auch, dass es nicht immer sinnvoll sei, das höchste Niveau an Automatisierung anzustreben.

Wird Deutschland Vorsprung halten können?

Die zunehmende Automatisierung der Produktion auch in Ländern wie China oder Süd-Korea birgt die Gefahr, analysiert die WGP, dass der Vorsprung, den Hochlohnländer, insbesondere Deutschland, durch ihre exzellent ausgebildeten und international gefragten Fachkräfte heute noch haben, künftig schrumpfen könnte. Wie extrem produzierende Unternehmen in Hochlohnländern unter Druck geraten sind, diskutieren etwa die Autoren um Herausgeber Christian Brecher in "Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer"

Eine WGP-Arbeitsgruppe, die die Wettbewerbschancen der Industrie 4.0 in unterschiedlichen Ländern auslotete, kam jedoch zu dem Ergebnis, dass der Vorsprung Deutschlands in näherer Zukunft gehalten werden kann. "Denn Länder wie China oder auch die USA setzen auf eine Software-getriebene Produktion", berichtet Abele. "Im Gegensatz dazu betreibt Deutschland eine Prozessverständnis-getriebene Produktion. Damit sind die Mitarbeiter selbst bei zunehmender Automatisierung in der Lage, den Prozess nachzuvollziehen und wo nötig entsprechend einzugreifen. Außerdem werden gut ausgebildete Fachkräfte und Ingenieure auch in Zukunft für Einrichtung und Fernwartungen der Prozessketten benötigt. " 

WGP will Ausbildungsinhalte einbringen

Angesichts der rasant fortschreitenden Automatisierung der Produktionssysteme sei allerdings eine möglichst schnelle Anpassung der Ausbildung von Fach- und Führungskräften in der Industrie eine drängende Herausforderung, sind sich die WGP-Professoren einig – denn in den Lehrbüchern spiele die Digitalisierung noch keine Rolle. Hinzu komme, dass die Ausbilder, seien es Berufsschullehrer oder Universitätsprofessoren, keine Digital Natives seien – aber eben solche ausbilden sollen. "Dabei brauchen wir Unterstützung", so Abele, weshalb die WGP den Schulterschluss mit anderen Akteuren auf dem Gebiet Digitalisierung in der Ausbildung suche.

Digital Innovation Lab in Lemgo

Unterdessen machen Ausbildungsexperimente von sich reden, die den Prozess der digitalen Transformation in der Industrie und die Arbeit in der Fabrik der Zukunft partizipativ gestalten wollen. Den Gründern des Zukunftslabors "Digital Innovation Lab" am Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule Ostwestfalen-Lippe schwebt etwa vor, Mitarbeiter und Kunden in die Entwicklung von Ideen und Prozessen der Arbeit von morgen interaktiv einzubinden. "Wir haben eine Arbeitswelt, die im Wandel ist. Unsere Herausforderung ist es, sie zu gestalten", sagt Carsten Röcker, Vorstand am inIT, der schwerpunktmäßig Fragen der Mensch-Maschine-Interaktion bearbeitet und in Lemgo menschzentrierte digitale Prozesse erforscht.

Ein Labor zum Experimentieren und Kollaborieren

Mit dem neuen Labor wollen nun die inIT-Wissenschaftler herausfinden, wie das Zusammenspiel zwischen Mensch und Technik künftig funktionieren kann und welche Möglichkeiten und Chancen die Digitalisierung dafür bereithält. Nach Institutsangaben soll das Labor ein "Raum zum Querdenken" sein. In Projekten, Workshops, sogenannten Design Sprints und in der Lehre wollen die Wissenschaftler praxisnah unterschiedliche Methodenkompetenzen vermitteln. Die Bandbreite reicht hierbei von klassischen Ansätzen des Usability Engineerings und User Experience Designs bis hin zu modernen Innovationsmethoden wie Design Thinking und Creative Problem Solving. Über einen sogenannten Methodenkasten soll teilnehmenden Teams ermöglicht werden, interaktiv gemeinsam Ideen zu entwickeln, Einflüsse zu analysieren und in einer inspirierenden Umgebung kreativ zu arbeiten. Um Neues zu entwickeln, können die Teilnehmer beispielsweise Materialien wie Klebezettel, Marshmallows oder Spaghetti kreativ nutzen und haptisch ausprobieren und daraus neue Ideen und Lösungsansätze generieren. "Bei uns", erläutert Röcker, "verlassen Teams – seien es Arbeitsgruppen, Studierende oder Mitarbeiter – ihre bekannten Arbeitsabläufe und gewohnten Denkprozesse. Stattdessen werden sie dazu angeleitet, beispielsweise in neuen Denkmustern zu arbeiten oder kreative Lösungen innerhalb kürzester Zeit zu entwickeln." 

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